化工環(huán)保技術(shù)在環(huán)境治理中的具體應(yīng)用

王靖華

(吉林市潞安化工有限公司 吉林 吉林 132000)

0 引言

化工行業(yè)在持續(xù)提高人們生活品質(zhì)的同時,也帶來了較為嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,如水污染、空氣污染以及土壤污染等等,這些問題也在嚴(yán)重地威脅著動植物以及人類的生存和發(fā)展。現(xiàn)代科技的持續(xù)發(fā)展進(jìn)步,給各類化工環(huán)保技術(shù)的研發(fā)以及運(yùn)用帶來了良好的契機(jī),所以有必要對化工環(huán)保技術(shù)在環(huán)境治理中的運(yùn)用做出深入研究,以此進(jìn)一步改善由于化工生產(chǎn)而引發(fā)的環(huán)境污染問題,推動化工行業(yè)與生態(tài)環(huán)境之間實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展。

1 化工生產(chǎn)對環(huán)境產(chǎn)生的影響

對于環(huán)境的污染來講,一般可以分為大氣、水以及土壤還有放射性污染等多種類型,嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,導(dǎo)致人們正常穩(wěn)定的生活環(huán)境開始逐漸失去平衡,從而對人以及動植物的生存和發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重威脅和危害,進(jìn)而限制著社會的發(fā)展和進(jìn)步。目前來看,造成環(huán)境污染的主要原因在于化工生產(chǎn)排出的一系列廢水、廢氣以及廢渣等,曾有調(diào)查研究表明,在環(huán)境污染方面的各類污染當(dāng)中化學(xué)污染的實(shí)際占比高達(dá)80%-90%。因?yàn)榛瘜W(xué)工業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過程中需要用到的一系列化學(xué)原料數(shù)量非常大而且種類多,所以其排除的“三廢”也有著明顯的成分復(fù)雜、有害性強(qiáng)以及數(shù)量大的特點(diǎn),特別是近幾年,在經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)向好發(fā)展的背景下,化學(xué)工業(yè)更是進(jìn)一步加劇了環(huán)境污染問題[1]。具體可以表現(xiàn)在以下幾個方面:

1.1 化工廢水

在實(shí)際開展化工生產(chǎn)過程中,一系列化工操作,如反應(yīng)、冷卻以及蒸餾、萃取還有過濾、結(jié)晶等等,均可以產(chǎn)生大量的廢液或者是廢水,同時生產(chǎn)裝置以及包裝容器方面的沖洗工作也能夠產(chǎn)生大量的廢水。這些廢水當(dāng)中存在的污染物,多數(shù)都可以直接對人體及其他生物產(chǎn)生危害性極強(qiáng)的毒副作用,例如:部分重金屬、酚類還有氰類等。如歷史上較為典型的化工污染事故,日本熊本縣出現(xiàn)的汞廢水中毒事件,直接導(dǎo)致206 人死亡以及1004 人受害[2]。

1.2 化工廢氣

現(xiàn)階段氣體污染物一般主要包括碳化物、硫化氫以及硫的氧化物還有氯氣等,而這些廢氣大多數(shù)均來自于化工生產(chǎn)。其中二氧化碳以及甲烷還有一氧化二氮等屬于溫室氣體,可以導(dǎo)致全球氣溫升高,從而改變降雨還有蒸發(fā)體系,能夠?qū)r(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)以及漁業(yè)等產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。而且全球變暖還可以促使海洋變暖以及冰川融化問題加劇,容易給沿海地區(qū)帶來重大災(zāi)害問題。還有部分廢氣能夠破壞臭氧,從而引發(fā)嚴(yán)重的紫外線輻射問題等。

1.3 化工廢渣

對于化工生產(chǎn)中排出的廢渣來講,一般涉及到煤氣爐渣、硫酸礦渣以及電石渣還有廢塑料等。以廢塑料這種常見的“白色污染”為例,僅在2020 年我國整體產(chǎn)生廢塑料大約6000萬噸,但是實(shí)際回收率僅為26.7%,如果將這些廢塑料進(jìn)行焚燒處理,能夠產(chǎn)生接近1.6億噸二氧化碳,即便是填埋也可以對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的影響和破壞。

綜上,化工生產(chǎn)能夠?qū)Νh(huán)境產(chǎn)生的影響非常大,所以積極探索和應(yīng)用化工環(huán)保技術(shù),對化工行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展以及環(huán)境治理工作的進(jìn)一步發(fā)展都有著至關(guān)重要的價值和意義。

2 化工環(huán)保技術(shù)及其特點(diǎn)概述

近幾年,伴隨著環(huán)境問題的日益加劇,人們開始對環(huán)保工作給予廣泛關(guān)注和重視,受此影響,化工企業(yè)也開始逐步認(rèn)識到在化工生產(chǎn)過程中積極運(yùn)用綠色環(huán)保技術(shù)的重要價值和意義。對于化工環(huán)保技術(shù)而言,其主要是對化工企業(yè)為了持續(xù)減少“三廢”(廢水、廢氣以及廢渣)的產(chǎn)生和排放,而采用的一系列技術(shù)手段、生產(chǎn)工藝、設(shè)備設(shè)施還有理念想法的統(tǒng)稱,在這些技術(shù)和理念指導(dǎo)下,化工企業(yè)能夠做到減少使用或者是完全不使用一系列有毒有污染的相應(yīng)原輔材料,并且可以借助設(shè)備更新以及技術(shù)優(yōu)化等方式降低生產(chǎn)能耗,同時可以對各類廢棄物進(jìn)行合理有效的回收利用,從而達(dá)到綠色環(huán)保的目的。目前來看,化工環(huán)保技術(shù)主要特點(diǎn)包括以下幾個方面:

2.1 環(huán)保性

對于化工環(huán)保技術(shù)來講,其最大的特點(diǎn)便是擁有良好的環(huán)保性,這也是研發(fā)和應(yīng)用化工環(huán)保技術(shù)的主要目的。其可以在源頭上對化工生產(chǎn)設(shè)備以及原輔材料進(jìn)行科學(xué)合理的選用,有助于高效控制污染問題。同時也能夠在生產(chǎn)過程中,借助適時適當(dāng)?shù)丶夹g(shù)改進(jìn)、設(shè)備優(yōu)化等來進(jìn)一步提高化工生產(chǎn)環(huán)保性能,減少污染物的產(chǎn)出。并且能夠在生產(chǎn)完成后,做好各類廢棄物的處理以及回收工作,從而在最大程度上實(shí)現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)[3]。

2.2 高效性

通過對化工環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用,可以促使能量實(shí)際轉(zhuǎn)化率得到有效提高,這樣可以對能源進(jìn)行充分利用。除此之外,借助化工環(huán)保技術(shù)還可以促使各類原輔材料獲取到較高的反應(yīng)率,從而使得產(chǎn)品實(shí)際收率得到進(jìn)一步提高,這樣能夠促使廢化合物還有副產(chǎn)品的產(chǎn)量不斷減少,既可以提高化工生產(chǎn)效率和質(zhì)量,又能夠有效地保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

3 化工環(huán)保技術(shù)在環(huán)境治理中的應(yīng)用研究

3.1 脫硫技術(shù)的應(yīng)用

對于二氧化硫來講,其屬于一種主要大氣污染物,而且本身有著一定的腐蝕性,在工業(yè)生產(chǎn)中煤炭的不充分燃燒屬于產(chǎn)生二氧化硫的一個主要原因。為提高大氣污染治理成效,在實(shí)際開展化工生產(chǎn)活動時,可以借助化工環(huán)保技術(shù)來開展脫硫工作,這樣能夠在一定程度上提升大氣污染治理效果。

例如:可以先將煤進(jìn)行粉碎然后與硫酸鐵水溶液進(jìn)行混合,再將其放在反應(yīng)器中有效加熱到100-130℃,這樣硫酸鐵能夠與黃鐵礦之間發(fā)生反應(yīng),逐漸地轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩醽嗚F以及單體硫,對于前者來講可以在氧化后循環(huán)使用,對于后者則能夠當(dāng)做一種副產(chǎn)品進(jìn)行回收。除此之外,也可以將煤至于1000-1300℃高溫下,借助氣化劑,來促使其產(chǎn)生不完全氧化,進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)槊簹狻＿@個過程中煤中硫分能夠在氣化時大多數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榱蚧瘹溥M(jìn)入煤氣,然后再借助液體吸收或者是固體吸附等方式進(jìn)行有效脫除。

這些方法均能夠有效地降低二氧化硫的實(shí)際排放量,從而可以在根源上降低污染物的出現(xiàn),進(jìn)而達(dá)到防治大氣污染的效果[4]。

3.2 加大對清潔能源的運(yùn)用力度

通過在化工生產(chǎn)過程中加大對清潔能源的運(yùn)用力度,也可以對環(huán)境治理產(chǎn)生良好的促進(jìn)作用。對于清潔能源來講,一般指的是在實(shí)際生產(chǎn)以及使用過程中不會產(chǎn)生任何污染物排放問題的能源,例如:地?zé)崮堋L(fēng)能以及太陽能等。通過對這些能源的運(yùn)用,可以大大提升化工生產(chǎn)的環(huán)保以及節(jié)能效果,有助于進(jìn)一步提高環(huán)境治理成效。

3.3 污廢水處理技術(shù)的應(yīng)用

在實(shí)際開展環(huán)境治理工作時,水污染屬于一個重點(diǎn)內(nèi)容。近幾年,在經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展的背景下,化工行業(yè)發(fā)展速度非常快,導(dǎo)致水污染問題正在逐漸加劇。對于水污染來講,其不但對生態(tài)環(huán)境造成了影響和破壞,而且極有可能對人們的飲用水安全造成嚴(yán)重威脅。所以,我國一直以來都在高度重視水體污染問題,構(gòu)建并且推廣了循環(huán)式冷卻水處理系統(tǒng),通過在吸水池中有效注入污水并添加相應(yīng)的藥劑后,借助水泵促使污水通過過濾器,然后經(jīng)系統(tǒng)處理后有效開展一次強(qiáng)制排污,在此基礎(chǔ)上余壓回水到相應(yīng)的冷卻塔,再有效地進(jìn)入倒吸水池開展循環(huán)處理,這對水污染的治理有著一定的積極意義。

目前來看,我國的化工環(huán)保技術(shù)基本可以做到污廢水零排放,部分情況下甚至可借助先進(jìn)技術(shù)工藝和設(shè)備有效地將污水轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蜻_(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)的水源,如此不但進(jìn)一步緩解了我國存在的水資源短缺問題,同時還遏制了水污染問題的持續(xù)惡化,取得了極為良好的水污染治理效果。

例如:化工環(huán)保技術(shù)當(dāng)中的超濾技術(shù)便在此方面呈現(xiàn)出了良好的治理效能。在實(shí)際應(yīng)用中,污水在有效經(jīng)過相應(yīng)的生化系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及砂濾池還有中間水池和一系列超濾設(shè)備設(shè)施之后,對于滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的水可以直接進(jìn)入到回用水箱,對于不滿足標(biāo)準(zhǔn)的可以繼續(xù)循環(huán)一整套污水治理流程,通過反復(fù)操作,最終達(dá)到凈水的目的。此項技術(shù)現(xiàn)階段在水環(huán)境污染治理工作中有著相對較高的效率以及質(zhì)量[5]。

除此之外,在實(shí)際開展污水治理工作時,電催化以及光催化污水處理技術(shù)也屬于現(xiàn)階段較為常用的化學(xué)環(huán)保技術(shù)。相應(yīng)的污水被有效引入到集水池后,需要開展霧化沉淀處理以及酸化處理,使得污水p H 值處于3-4 之間,再通過三相流化、合理添加氧化劑光媒氧化還有電催化等多個環(huán)節(jié)和步驟,最終獲取到清水有效地進(jìn)入到回用池,從而達(dá)到污水治理的目的。對于此項技術(shù)來講,其對外加電場進(jìn)行了運(yùn)用,可以在特定的反應(yīng)器當(dāng)中產(chǎn)生一系列物理以及化學(xué)反應(yīng),可以充分地將污廢水當(dāng)中的污染物進(jìn)行分離和回收,屬于一種低能耗以及低成本的優(yōu)質(zhì)廢水處理技術(shù)。

3.4 對防腐技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用

在實(shí)際開展化工生產(chǎn)活動時,各類原輔材料、生產(chǎn)中的化學(xué)反應(yīng)生成物以及震動磨損等都會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的腐蝕問題。這些腐蝕問題不但能夠?qū)ο嚓P(guān)的設(shè)備設(shè)施使用壽命以及運(yùn)行安全性產(chǎn)生影響,同時也容易引發(fā)環(huán)境污染問題。

例如:部分化工生產(chǎn)中,往往會將濃酸作為一種催化劑進(jìn)行使用,但是濃酸本身有著較強(qiáng)的腐蝕性,能夠?qū)ιa(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕作用,既可以對設(shè)備裝置產(chǎn)生破壞,也能夠引發(fā)一定的環(huán)境問題。通過對化工環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用則可以在較大程度上減少此類問題的出現(xiàn)。如可以對涂抹保護(hù)層防腐技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用,現(xiàn)階段較為常見的包括陶瓷涂層以及金屬涂層等。

其中陶瓷涂層有著較為良好的防腐性以及耐磨性,實(shí)際操作中可將具備大量增強(qiáng)型陶瓷顆粒的相應(yīng)復(fù)合材料有效地涂抹于一系列非金屬以及金屬化工設(shè)備表面,這種材料有著高致密、高強(qiáng)度以及高附著力的特性,既可以發(fā)揮良好防腐作用,又便于使用和修復(fù)。對于金屬涂層主要指的是在化工設(shè)備表面有效地應(yīng)用Ni-P-B 以及Ni-P合金鍍層技術(shù),以此形成一種金屬涂層,這種金屬涂層即便在海水以及鹽堿還有H2S等一系列介質(zhì)當(dāng)中,仍然有著極強(qiáng)的耐腐蝕性,從而可以避免裝置因?yàn)楦g問題引發(fā)的污染物泄漏等情況出現(xiàn),有助于提高環(huán)境污染的防治成效[6]。

3.5 對固廢處理技術(shù)的應(yīng)用

化工生產(chǎn)還有人們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中容易產(chǎn)生大量固體廢棄物,這些固體廢棄物如果未能得到有效管控和處理,而出現(xiàn)隨意丟棄問題,能夠?qū)Νh(huán)境造成較大的影響和破壞,尤其是能夠?qū)ν寥酪约八斐蓢?yán)重影響。在實(shí)際開展固體廢棄物污染問題的治理工作時,通常都是采用燃燒以及填埋這兩種傳統(tǒng)處理方法,但實(shí)際處理效果往往并不理想,比較容易出現(xiàn)二次污染問題。而對于化工環(huán)保技術(shù)當(dāng)中的等離子氣化技術(shù)來講,則可以進(jìn)一步提高固體廢棄物污染問題的治理成效。

等離子氣化技術(shù)主要指的是借助等離子炬來充當(dāng)氣化爐的熱源,替代了傳統(tǒng)的點(diǎn)火以及熔爐,這種等離子炬可以產(chǎn)生高強(qiáng)度熱源(接近5500℃),其幾乎可以將碳基廢物當(dāng)中存在的有機(jī)物徹底轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣蓺?一般包括CO以及H2),對于無機(jī)物則能夠轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害灰渣(一般為玻璃體),可以大大提高固體廢棄物的處理成效。而且此項技術(shù)具備著操作簡便以及運(yùn)行成本相對較低的優(yōu)勢,所以有著很大的發(fā)展和應(yīng)用空間[7]。

4 結(jié)語

綜上所述,對于化工行業(yè)來講,其屬于促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)不斷向好發(fā)展的一個重要行業(yè),但其在產(chǎn)生良好經(jīng)濟(jì)效益的同時也同樣帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。為進(jìn)一步提高環(huán)境治理成效,推動化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)與生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展,并在此基礎(chǔ)上更好地發(fā)揮自身的價值和作用。文章從脫硫技術(shù)、清潔能源以及污水處理技術(shù)等方面,針對化工環(huán)保技術(shù)在環(huán)境治理中的應(yīng)用做出了深入探討,以此推動我國化工行業(yè)以及環(huán)保工作不斷向好發(fā)展。