蔡紫昊 嚴 洋
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化工企業在生產當中會形成許多的廢氣,大部分廢氣的種類多并且帶有一定的毒性,數量繁多等多種特征,多環境帶來了極為嚴重的危害,必須對化工企業生產活動中排放的廢氣實施針對性的治理措施,通過降低污染程度來對環境加強保護。在對化工企業排放的廢氣治理與研究中需要和實際生產特征有機結合,采取切實有效的治理措施,綜合分析各方面的影響因素,確保治理措施的有效性得以發揮。
顆粒類物質通常是分布在建材、電力、石化即輕工業等各種工業產業中,當中相對常見的粒子類物質有煙塵、煙氣及粉塵。主要是從顆粒直徑的大小來對粒子類物質加以劃分,比如粗粒子粉塵、細粒粉塵及煙霧……這一類污染物因子主要為顆粒物、PM10、PM2.5[1]。
含硫化合物是當前化工企業生產中的危害較大,范圍較廣的大氣污染物,如未合理處理,直接排放到空氣中,當硫化合物濃度超出一定限度將威脅到人體健康。此外,酸雨中含有的兩種含硫化合物,都對環境有一定的腐蝕性。化工企業主要是在燃燒礦物后才會產生含硫化合物,其常見于石油冶煉這類化工生產中[1]。此外,在化工生產中出現的含硫化合物對大氣帶來的污染也備受社會關注。這一類污染物因為主要為硫化氫、二氧化硫。
有機廢氣是當前化工企業中較突出的大氣污染種類,涉及到的行業很多,包括各種有機化合物的合成,石化、噴涂、皮革、紡織等行業。有機化合物會引起系列光化學反應,當其處于光照情況下,會和氮氧化物以及空氣中其他物質反應形成臭氧,繼而變為光化學煙霧,人的眼睛與呼吸系統易因這種光化學煙霧影響而出現不適情況。有機污染物對大氣以及人的危害。光化學煙霧、二氧化硫以及氟化物這類有機化合物都對植物有較大危害,會使植物枯黃和落葉,還會令農作物減產[2]。此外,有機化合物易形成酸雨,腐蝕建筑物,并使農產品減產。這一類污染因子主要為苯系物、非甲烷總烴、揮發性有機物、三乙胺、三甲胺等。
這類化工廢氣相對常見的有一氧化氮與二氧化氮,主要由煤炭與石油這類化石燃料燃燒形成,此外,硝酸、炸藥制作及氮肥形成過程中也會形成一定的含氧化合物。燃料燃燒不徹底的情況下,含氮化合物就會形成一定的一氧化氮。化工生產中的含氮化合物是相對常見的廢氣,由于有機化合物實際沸點與凝點存在不同,在不同溫度下會出現不同飽和度,所以化工廢氣處理過程中,就能確定化工廢氣主要成分,之后按照有機成分的不同,在溫度與壓強上加以控制就可提取廢氣[2]。此項技術的優點是有較高的凈化程度,能減少化工廢氣危害,然而技術操作上存在較高難度,成本相對要高。這類污染物因子主要為氮氧化物。
化工生產中形成的對大氣環境帶來極大污染的一種廢氣,即鹵素與其化合物。由于氯堿廠會把氯化氫與氯當做重要生產原料,生產排放的廢氣中存在此污染物,這一類污染物因子主要為氯氣、氟化氫、氯化氫[2]。
含碳化合物主要是化工生產過程中產生的一氧化碳和二氧化碳氣體。一氧化碳為毒性氣體,需要嚴格控制其排放濃度和排放速率,二氧化碳容易產生溫室效應,我國在國際上已簽訂相關國際公約,控制碳排放量。這一類污染物因子主要為一氧化碳[2]。
現如今,我國與國外在化工企業廢氣污染治理方面相對成熟的方法有生物法和物理-化學法兩種。
(1)生物濾池法。這種方法是先把廢氣做預濕處理,而后通過填料層,在轉移時,廢氣污染物有氣相進入生物層,填料層中微生物將其氧化分解為小分子物質,同時自生物濾池頂部排除。這種方法在實際應用中具有顯著效果。
(2)生物吸收法。這種方法有著非常高的廢氣去除率,此過程中是生物懸浮液借助高壓噴淋作用,把化工廢氣從氣態變為液態,之后通過活性污泥池的活性物質吸收作用,可以起到吸收與去除廢氣污染物的作用[3]。另外,這種方法使用當中的生物懸浮液可以再生利用,可以大幅度減少成本投入。
(1)吸收法。為廢氣污染治理獲得更好效果,通常采用吸收法,此方法是基于廢氣可以溶于水或和吸收劑形成化學反應的特征,去除某種或者多種氣體,從而有效凈化廢氣。化工廢氣處理常用方法有三種,通過石灰乳液來吸收氣體中排出的三氧化硫;利用稀硝酸或者堿性溶液來吸收廢氣中的氮氧化物;使用堿性溶液比如碳酸鈉來吸收硫化氫氣體[3]。當前,國內研究相對成功的APS 法是以苦味酸為催化劑,并將氨氣當做主要吸收劑,二者互相作用來脫除吸收硫化氫或氰化氫。
(2)吸附法。此方法是采用具有較強吸附性的吸附材料來治理化工企業中有害、有毒廢氣污染物。當前,一般采用活性炭、沸石及傳質速度快的纖維狀合成物這類吸附物。
(3)焚燒氧化法。此方法基于有機物可以完全燃燒生成水與二氧化碳原理,來處理化工企業排放的廢氣,這種廢氣通常毒害性較強,并不具備回收利用價值。這種方法可以相對徹底的清除廢氣,特別適合用于到處理如氯化氫、氮氧化物這類特殊廢氣[2]。
(4)光催化氧化法。光照作用下,部分金屬氧化物能使廢氣污染物基于普通情況下形成無毒害簡單物質的催化作用較強的自由基活性物質,基于此性質,就可以采用此方法[3]。此方法不會造成二次污染,成本比較低、化學性質較穩定,因此廣受關注。
(5)放電等離子體法。這種方法的原理是高壓放電得到非電平衡等離子體,并得到比較大的活性粒子與高能電子,這些粒子與電子可以成功的破壞碳碳鍵與碳氫鍵,經過置換反應,將廢氣污染物分子轉變為水與二氧化碳這兩種無毒害的產物。
對化工廢氣防治而言,管理制度具有重要影響。然而其廢氣排放涉及很大范圍,排放條件比較容易,對統一管理形成較大的難度。針對化工企業廢氣申報疏漏、治理難以切實實行,致使有關工作的開展效果難以確保這類問題。應努力突破管理體制上存在的不足,在工業廢氣排放管理中采用排污許可制度,確保企業能夠根據實際情況,第一時間申報有關污染物排放量與類型問題。環保管理部門按照實際申報情況,制定合理的審批計劃與備案,但不參與整個過程決策。把重點放到化工企業自動申報排污排放量方面,通過對化工企業發展加以合理約束,確保其可以適當減少廢氣排放量。還需要合理加強排放標準的制定力度,控制污染物種類覆蓋面的擴大,并需要合理加強排放標準的制定力度,把控污染物類型涵蓋面增大,加強監測規范落實,盡快推行可操控排污許可管控制度[4]。同時,需要注意不同地區存在的差異,由于工業布局存在顯著區別,能源消費結構不同,所以污染物敏感性差異也必須重點考慮,需要根據本地實際情況,制定相應的監督管理體制,來改善審批制度方面存在的不足。
大氣污染源監管是一種強有力的防治方式,科學、規范的監管可以提高大氣污染治理效果。大氣污染源監管應和法律法規及監管方式相結合,從而才可以起到較好的規范作用,并凸顯此方法的靈活性與有效性。比較合理的污染管理方式有生產技術調查與確定大氣污染排放源等。生產技術調查和確定大氣污染源是基礎性任務,有關人員應該高度重視此項工作,了解化工企業生產技術,進入生產第一線,掌握設施運行與控制情況,確保實際工作達到預期效果。同時,清楚排污流程和詳細地點,清楚把握排放源。在對有關工作進行合理規范時,應注重推進監管工作,基于有關律法制度,保障化工企業排放達到規范化要求,從而更好的踐行因地制宜原則,有效控制廢氣污染程度。后期監管工作也需要有序推進,當排放源規范后,根據法律規章相關要求,實施恰當的懲罰手段,讓監管處罰制度不在被動進行[5]。大氣污染排放源規范化工作需要具有特定的期限要求,監測和評價都是主要工作,需要按照化工企業現狀,實施相應的措施,以此提高有關工作的開展效果。
對于化工企業不同廢氣排放源和類型諸多的排放物,需要采取合適的治理方式,如吸附、吸收及焚燒等,都是常見的治理方式。在采取科學有效的治理方式時,應思考響應設施和器械的選用,確保治理效果與相關標準和要求相符。在選擇治理措施時,化工企業應考慮到相關因素。有關部門需要立足于治理成效和運行穩定性方面加強確定,根據多方主體實際要求,采取更加合適的方式,比如吸收法與焚燒法,能夠起到比較理想的處理效果[4]。
總之,作為我國經濟發展的一個關鍵支柱性產業,化工企業的長遠發展對國家經濟發展走勢有著密切關系。然而目前化工企業廢氣污染治理成為了生態環境保護的首要任務。所以,各級政府、相關企業及污染治理領域專家需要加強探索更科學有效的廢氣污染治理方式,同時盡可能降低成本投入,防止環境保護和經濟效益出現失衡問題,以此推進化工企業穩定、長遠發展。