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摘 要:随着工业生产的蓬勃发展,所產生的工业污染问题越来越严重,对社会环境造成的严重破坏,成了困扰社会经济可持续发展的关键问题。废水废气是工业"三废"中最难以治理的问题,它直接关系到人们的日常生活质量和身体健康。因此,加强工业废水废气的治理刻不容缓。基于此,本文主要分析了废水废气的处理方法,希望能为改善自然环境建言献策。
关键词:现代工业;废气治理;废水治理;
前言
我国的国民经济中化工工业与高新技术产业关系最密切的行业之一,也是体现一国综合国力的重要标志。而工业废水废气的治理离不开化学工业,尤其是当前废水废气污染中含有大量有害的化学成分,需要专业的技术和先进的设备才能有效处理。
1、现代工业废气治理措施
随着人们对工业污染治理重视的加深,工业废气处理水平也有所突破。目前针对工业分期的处理技术主要有四种,即微生物分解技术、活性炭吸附技术、催化燃烧技术以及光解净化技术,其中使用最为广泛的为活性炭吸附技术以及光解净化技术。
1.1 微生物分解
微生物分解法是指通过微生物降解的方式,通过筛选能够降解工业废气的微生物,然后将这些微生物固定在一定的降解介质上,废气缓慢通过介质的时候被这些微生物分解,最终实现工业废气的科学治理,目前这种方法正在被大力推广,市场前景广泛。 但是目前微生物分解法正处于试验阶段,因此我们仍然不能够将微生物分解法广泛地运用在实际的工业废气处理中。其次由于微生物分解法对于微生物的要求较高,需要采用生物学的方法对于现有满足要求的微生物进行基因改良,从而培养出满足实际需求的微生物。
1.2 活性炭吸附
活性炭在我们的日常生活中用途非常广泛。它独有的内部孔隙结构发达的优势能够吸附废气中的微小分子。可以用来作为废气处理作业的第一道流程。 之所以将活性炭吸附净化废气作为工业废气处理的第一道工序而不是唯一工序的原因是活性炭极易饱和, 能够发生效力的时间很短,需要不停地清理和更换,运行维护的成本很高,而且在具体的操作验证中仅仅适用于干燥的醇类、脂肪类废气,湿度大的废气处理结果并不是十分理想,与微生物分解法和等离子法一样,容易造成环境二次污染,所以具体操作必须谨慎。
1.3 催化燃烧
催化燃烧法是目前工业废气污染治理过程中使用最多的工业废气处理方法,通过燃烧可以将一些有害废气转换为无污染物质。其化学本质是通过添加催化剂, 让工业废气在点火的情况下发生燃烧和分解反应,经过一系列复杂的化学反应,最终生成对空气无污染的水和二氧化碳,并排放到空气中。但是催化燃烧在设备的要求上相对较高,尤其是燃烧设备,不但要耐高温、抗氧化,同时还需具备较强的抗干扰能力,因此处理成本投入相对较大。
1.4 光解净化
该技术是目前工业废气处理技术中较为常用的,其原理相对复杂,主要改变高分子污染物内部结构,从而解决高浓度混合污染废气。光解净化技术的效果相对较为稳定且不会产生二次污染,另外该技术使用周期长,处理过程中维护简便,且成本相对较低,因此在处理工业废气中发挥了巨大的作用。
1.5 废气处理注意事项
有些工业废气中含有惰性气体,虽然惰性气体本身不具危险性,但若大量积聚,则会降低空气氧含量,引发窒息。若排放量较小,则可以通过排气导管缓慢释放至室外。针对可燃废气的排放,若排放量相对较大,则需要选择人烟稀少的地方进行排放,且排放区域禁止烟火。若采用燃烧法处理可燃气体,则应当在出气口处设置减压阀,从而对气体的排出速度进行控制,令气体缓慢放出从而得到充分燃烧。除此之外,还需注意谨慎处理助燃气体,禁止在同一区域或者临近区域处理可燃气体、助燃气体。并且處理助燃气体前必须对阀门进行清理,并保证助燃气体周围没有易燃易爆品以及明火。最后,在进行有毒废气的处理时,工作人员必须佩戴手套、防毒面罩等劳保护具,并趋离无关人员,确保毒性吸附剂、吸收剂的有效性。
2、促进工业废气污染治理技术的发展趋势
2.1 积极开发新能源以及可再生能源
我国主要是以煤炭为主的,方式也是比较粗放的,能源生产和消费相关排放是空气污染的主要来源之一。2014 年 11月国务院发布了《能源发展战略行动计划》,明确指出了控制煤炭总消费量,要不断加强对于清洁能源的开发及利用。不断发展水资源的利用,并充分利用太阳能、风能等这些清洁能源,从而改善了我国的能源结构。
2.2 加强循环经济的推广
积极推进节能减排为目标的设备及技术的改造工作,大力倡导企业推进节能环保新设备、新技术,以促进资源的合理利用,并采用减少排放量的工艺,从源头上减少其污染,加强企业的管理,并进行合理的开发及利用,利用原材料和废弃物实现废物的资源化,从而减少了排放的污染物。
2.3 不断研究新技术
特别是对于有毒有害的气体进行处理,如 NOx,挥发性有机物、重金属、PM2.5 等,高效水稳药剂等,从而实现了工业固体废物的治理技术。
3、工业废水的治理方法
工业废水绝大部分是在工业生产中产生的废水和废液,其中掺杂了大量的生产用料、化学元素、中间产物以及污染物。按照废水性质可将工业废水分为化学废水和生物性废水。常见的化学性污染废水主要包括农药废水、含汞废水、重金属废水、酸碱废水、染料废水等等。而生物性废水是指水中含有病原微生物。工业废水的治理方法主要有以下两种形式:
3.1 物理式处理法
物理式处理法是在不改变废水的化学性质的前提下进行的改变,它运用物理原理,采用专门的设备将废水中的污染物质分离出来,并以悬浮的形态抽离出来。常见的物理式处理法包括萃取法、吸附法、离心分离法、过滤法、沉淀法、膜分离法等。
3.2 化学处理法
3.2.1 沉淀剂。沉淀剂是一种可溶于水的化学制剂,加入到废水中能够体离子状态存在,并与污染废水发生化学反应,将废水中的污染物与沉淀剂结合并生成不溶于水的固体化合物,然后在运用物理处理法中的沉淀技巧,将固体化合物沉淀分离出来,这样废水中的污染物也清除了。现阶段用于废水处理的沉淀法主要有氢氧化物制剂、硫化物制剂、钡盐制剂等,这些沉淀剂能够专门分离废水中的重金属离子。
3.2.2 超临界水氧化法。该方式是利用温度变化下废水会发生化学反应的原理,当废水温度升高至临界值时,水的传递性变强,并能够使自身的有机物与气体和水三者的比例形成互相溶解的介质,从而完成对废水中污染物质分解的溶解。比如一份2.0L的废水经过超临界水氧化处理后,能够有效分解丙烯生产古城中产生的高浓度剧毒废水,当临界值温度达到650℃以上时,此时废水的压强达到 28MPa,氧化反应量为2000%,3min反应时间过后,能够分解99.9%污染物COD。
3.2.3 催化氧化法。该方法是借助一定的化学催化剂和氧化剂来辅助完成废水中污染物氧化分解的。目前该方法常使用到氧化剂对废水进行催化,从而生成新的自由基,分解污染物,进而完成净化废水的目的。采用催化氧化法净化废水,净化效率高,反应快,方法简便易操作,是目前治理废水最有效、应用最普遍的方法之一。
4、结语
发达国家对工业“三废”处理十分重视,环境保护意识很强,并在废气、废水治理和控制技术上取得了良好的效果,不仅方式多样,且技术先进,在具体操作中还可根据自身情况对多样化的技术进行选择,或进行多种融合的控制技术。我国工业产业需根据实际情况,开发出适合我国的废气、废水治理技术,从生产源头上做起,并将其广泛应用,才能真正做好工业废气废水的污染治理工作。
参考文献:
[1]孙昆.工业废水废气的治理方法探讨[J].资源节约与环保,2013
[2]王鹏,谢丽文. 污染治理投资. 企业技术创新与污染治理效率[J].中国人口.资源与环境,2014
关键词:现代工业;废气治理;废水治理;
前言
我国的国民经济中化工工业与高新技术产业关系最密切的行业之一,也是体现一国综合国力的重要标志。而工业废水废气的治理离不开化学工业,尤其是当前废水废气污染中含有大量有害的化学成分,需要专业的技术和先进的设备才能有效处理。
1、现代工业废气治理措施
随着人们对工业污染治理重视的加深,工业废气处理水平也有所突破。目前针对工业分期的处理技术主要有四种,即微生物分解技术、活性炭吸附技术、催化燃烧技术以及光解净化技术,其中使用最为广泛的为活性炭吸附技术以及光解净化技术。
1.1 微生物分解
微生物分解法是指通过微生物降解的方式,通过筛选能够降解工业废气的微生物,然后将这些微生物固定在一定的降解介质上,废气缓慢通过介质的时候被这些微生物分解,最终实现工业废气的科学治理,目前这种方法正在被大力推广,市场前景广泛。 但是目前微生物分解法正处于试验阶段,因此我们仍然不能够将微生物分解法广泛地运用在实际的工业废气处理中。其次由于微生物分解法对于微生物的要求较高,需要采用生物学的方法对于现有满足要求的微生物进行基因改良,从而培养出满足实际需求的微生物。
1.2 活性炭吸附
活性炭在我们的日常生活中用途非常广泛。它独有的内部孔隙结构发达的优势能够吸附废气中的微小分子。可以用来作为废气处理作业的第一道流程。 之所以将活性炭吸附净化废气作为工业废气处理的第一道工序而不是唯一工序的原因是活性炭极易饱和, 能够发生效力的时间很短,需要不停地清理和更换,运行维护的成本很高,而且在具体的操作验证中仅仅适用于干燥的醇类、脂肪类废气,湿度大的废气处理结果并不是十分理想,与微生物分解法和等离子法一样,容易造成环境二次污染,所以具体操作必须谨慎。
1.3 催化燃烧
催化燃烧法是目前工业废气污染治理过程中使用最多的工业废气处理方法,通过燃烧可以将一些有害废气转换为无污染物质。其化学本质是通过添加催化剂, 让工业废气在点火的情况下发生燃烧和分解反应,经过一系列复杂的化学反应,最终生成对空气无污染的水和二氧化碳,并排放到空气中。但是催化燃烧在设备的要求上相对较高,尤其是燃烧设备,不但要耐高温、抗氧化,同时还需具备较强的抗干扰能力,因此处理成本投入相对较大。
1.4 光解净化
该技术是目前工业废气处理技术中较为常用的,其原理相对复杂,主要改变高分子污染物内部结构,从而解决高浓度混合污染废气。光解净化技术的效果相对较为稳定且不会产生二次污染,另外该技术使用周期长,处理过程中维护简便,且成本相对较低,因此在处理工业废气中发挥了巨大的作用。
1.5 废气处理注意事项
有些工业废气中含有惰性气体,虽然惰性气体本身不具危险性,但若大量积聚,则会降低空气氧含量,引发窒息。若排放量较小,则可以通过排气导管缓慢释放至室外。针对可燃废气的排放,若排放量相对较大,则需要选择人烟稀少的地方进行排放,且排放区域禁止烟火。若采用燃烧法处理可燃气体,则应当在出气口处设置减压阀,从而对气体的排出速度进行控制,令气体缓慢放出从而得到充分燃烧。除此之外,还需注意谨慎处理助燃气体,禁止在同一区域或者临近区域处理可燃气体、助燃气体。并且處理助燃气体前必须对阀门进行清理,并保证助燃气体周围没有易燃易爆品以及明火。最后,在进行有毒废气的处理时,工作人员必须佩戴手套、防毒面罩等劳保护具,并趋离无关人员,确保毒性吸附剂、吸收剂的有效性。
2、促进工业废气污染治理技术的发展趋势
2.1 积极开发新能源以及可再生能源
我国主要是以煤炭为主的,方式也是比较粗放的,能源生产和消费相关排放是空气污染的主要来源之一。2014 年 11月国务院发布了《能源发展战略行动计划》,明确指出了控制煤炭总消费量,要不断加强对于清洁能源的开发及利用。不断发展水资源的利用,并充分利用太阳能、风能等这些清洁能源,从而改善了我国的能源结构。
2.2 加强循环经济的推广
积极推进节能减排为目标的设备及技术的改造工作,大力倡导企业推进节能环保新设备、新技术,以促进资源的合理利用,并采用减少排放量的工艺,从源头上减少其污染,加强企业的管理,并进行合理的开发及利用,利用原材料和废弃物实现废物的资源化,从而减少了排放的污染物。
2.3 不断研究新技术
特别是对于有毒有害的气体进行处理,如 NOx,挥发性有机物、重金属、PM2.5 等,高效水稳药剂等,从而实现了工业固体废物的治理技术。
3、工业废水的治理方法
工业废水绝大部分是在工业生产中产生的废水和废液,其中掺杂了大量的生产用料、化学元素、中间产物以及污染物。按照废水性质可将工业废水分为化学废水和生物性废水。常见的化学性污染废水主要包括农药废水、含汞废水、重金属废水、酸碱废水、染料废水等等。而生物性废水是指水中含有病原微生物。工业废水的治理方法主要有以下两种形式:
3.1 物理式处理法
物理式处理法是在不改变废水的化学性质的前提下进行的改变,它运用物理原理,采用专门的设备将废水中的污染物质分离出来,并以悬浮的形态抽离出来。常见的物理式处理法包括萃取法、吸附法、离心分离法、过滤法、沉淀法、膜分离法等。
3.2 化学处理法
3.2.1 沉淀剂。沉淀剂是一种可溶于水的化学制剂,加入到废水中能够体离子状态存在,并与污染废水发生化学反应,将废水中的污染物与沉淀剂结合并生成不溶于水的固体化合物,然后在运用物理处理法中的沉淀技巧,将固体化合物沉淀分离出来,这样废水中的污染物也清除了。现阶段用于废水处理的沉淀法主要有氢氧化物制剂、硫化物制剂、钡盐制剂等,这些沉淀剂能够专门分离废水中的重金属离子。
3.2.2 超临界水氧化法。该方式是利用温度变化下废水会发生化学反应的原理,当废水温度升高至临界值时,水的传递性变强,并能够使自身的有机物与气体和水三者的比例形成互相溶解的介质,从而完成对废水中污染物质分解的溶解。比如一份2.0L的废水经过超临界水氧化处理后,能够有效分解丙烯生产古城中产生的高浓度剧毒废水,当临界值温度达到650℃以上时,此时废水的压强达到 28MPa,氧化反应量为2000%,3min反应时间过后,能够分解99.9%污染物COD。
3.2.3 催化氧化法。该方法是借助一定的化学催化剂和氧化剂来辅助完成废水中污染物氧化分解的。目前该方法常使用到氧化剂对废水进行催化,从而生成新的自由基,分解污染物,进而完成净化废水的目的。采用催化氧化法净化废水,净化效率高,反应快,方法简便易操作,是目前治理废水最有效、应用最普遍的方法之一。
4、结语
发达国家对工业“三废”处理十分重视,环境保护意识很强,并在废气、废水治理和控制技术上取得了良好的效果,不仅方式多样,且技术先进,在具体操作中还可根据自身情况对多样化的技术进行选择,或进行多种融合的控制技术。我国工业产业需根据实际情况,开发出适合我国的废气、废水治理技术,从生产源头上做起,并将其广泛应用,才能真正做好工业废气废水的污染治理工作。
参考文献:
[1]孙昆.工业废水废气的治理方法探讨[J].资源节约与环保,2013
[2]王鹏,谢丽文. 污染治理投资. 企业技术创新与污染治理效率[J].中国人口.资源与环境,2014