化工環(huán)保技術在環(huán)境治理中的具體應用

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)展進步,給各類化工環(huán)保技術的研發(fā)以及運用帶來了良好的契機,所以有必要對化工環(huán)保技術在環(huán)境治理中的運用做出深入研究,以此進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,嚴重的環(huán)境污染問題,導致人們正常穩(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)生嚴重威脅和危害,進而限制著社會的發(fā)展和進步。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中化學污染的實際占比高達80%-90%。因為化學工業(yè)在實際生產(chǎn)過程中需要用到的一系列化學原料數(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雜、有害性強以及數(shù)量大的特點,特別是近幾年,在經(jīng)濟社會持續(xù)向好發(fā)展的背景下,化學工業(yè)更是進一步加劇了環(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

在實際開展化工生產(chǎn)過程中,一系列化工操作,如反應、冷卻以及蒸餾、萃取還有過濾、結晶等等,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,可以導致全球氣溫升高,從而改變降雨還有蒸發(fā)體系,能夠對農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)以及漁業(yè)等產(chǎn)生嚴重的影響。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)帶來重大災害問題。還有部分廢氣能夠破壞臭氧,從而引發(fā)嚴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,但是實際回收率僅為26.7%,如果將這些廢塑料進行焚燒處理,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)生嚴重的影響和破壞。

綜上,化工生產(chǎn)能夠對環(huán)境產(chǎn)生的影響非常大,所以積極探索和應用化工環(huán)保技術,對化工行業(yè)的長遠發(fā)展以及環(huán)境治理工作的進一步發(fā)展都有著至關重要的價值和意義。

2 化工環(huán)保技術及其特點概述

近幾年,伴隨著環(huán)境問題的日益加劇,人們開始對環(huán)保工作給予廣泛關注和重視,受此影響,化工企業(yè)也開始逐步認識到在化工生產(chǎn)過程中積極運用綠色環(huán)保技術的重要價值和意義。對于化工環(huán)保技術而言,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手段、生產(chǎn)工藝、設備設施還有理念想法的統(tǒng)稱,在這些技術和理念指導下,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原輔材料,并且可以借助設備更新以及技術優(yōu)化等方式降低生產(chǎn)能耗,同時可以對各類廢棄物進行合理有效的回收利用,從而達到綠色環(huán)保的目的。目前來看,化工環(huán)保技術主要特點包括以下幾個方面:

2.1 環(huán)保性

對于化工環(huán)保技術來講,其最大的特點便是擁有良好的環(huán)保性,這也是研發(fā)和應用化工環(huán)保技術的主要目的。其可以在源頭上對化工生產(chǎn)設備以及原輔材料進行科學合理的選用,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?shù)丶夹g改進、設備優(yōu)化等來進一步提高化工生產(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現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的保護[3]。

2.2 高效性

通過對化工環(huán)保技術的應用,可以促使能量實際轉化率得到有效提高,這樣可以對能源進行充分利用。除此之外,借助化工環(huán)保技術還可以促使各類原輔材料獲取到較高的反應率,從而使得產(chǎn)品實際收率得到進一步提高,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,又能夠有效地保護生態(tài)環(huán)境。

3 化工環(huán)保技術在環(huán)境治理中的應用研究

3.1 脫硫技術的應用

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,在實際開展化工生產(chǎn)活動時,可以借助化工環(huán)保技術來開展脫硫工作,這樣能夠在一定程度上提升大氣污染治理效果。

例如:可以先將煤進行粉碎然后與硫酸鐵水溶液進行混合,再將其放在反應器中有效加熱到100-130℃,這樣硫酸鐵能夠與黃鐵礦之間發(fā)生反應,逐漸地轉變?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,對于后者則能夠當做一種副產(chǎn)品進行回收。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,進而轉變?yōu)槊簹?。這個過程中煤中硫分能夠在氣化時大多數(shù)轉變?yōu)榱蚧瘹溥M入煤氣,然后再借助液體吸收或者是固體吸附等方式進行有效脫除。

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

3.2 加大對清潔能源的運用力度

通過在化工生產(chǎn)過程中加大對清潔能源的運用力度,也可以對環(huán)境治理產(chǎn)生良好的促進作用。對于清潔能源來講,一般指的是在實際生產(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:地熱能、風能以及太陽能等。通過對這些能源的運用,可以大大提升化工生產(chǎn)的環(huán)保以及節(jié)能效果,有助于進一步提高環(huán)境治理成效。

3.3 污廢水處理技術的應用

在實際開展環(huán)境治理工作時,水污染屬于一個重點內(nèi)容。近幾年,在經(jīng)濟社會快速發(fā)展的背景下,化工行業(yè)發(fā)展速度非?？?導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重威脅。所以,我國一直以來都在高度重視水體污染問題,構建并且推廣了循環(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制排污,在此基礎上余壓回水到相應的冷卻塔,再有效地進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)保技術基本可以做到污廢水零排放,部分情況下甚至可借助先進技術工藝和設備有效地將污水轉變?yōu)槟軌蜻_到飲用標準的水源,如此不但進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)保技術當中的超濾技術便在此方面呈現(xiàn)出了良好的治理效能。在實際應用中,污水在有效經(jīng)過相應的生化系統(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備設施之后,對于滿足排放標準的水可以直接進入到回用水箱,對于不滿足標準的可以繼續(xù)循環(huán)一整套污水治理流程,通過反復操作,最終達到凈水的目的。此項技術現(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,在實際開展污水治理工作時,電催化以及光催化污水處理技術也屬于現(xiàn)階段較為常用的化學環(huán)保技術。相應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入到回用池,從而達到污水治理的目的。對于此項技術來講,其對外加電場進行了運用,可以在特定的反應器當中產(chǎn)生一系列物理以及化學反應,可以充分地將污廢水當中的污染物進行分離和回收,屬于一種低能耗以及低成本的優(yōu)質(zhì)廢水處理技術。

3.4 對防腐技術進行運用

在實際開展化工生產(chǎn)活動時,各類原輔材料、生產(chǎn)中的化學反應生成物以及震動磨損等都會產(chǎn)生較為嚴重的腐蝕問題。這些腐蝕問題不但能夠對相關的設備設施使用壽命以及運行安全性產(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行使用,但是濃酸本身有著較強的腐蝕性,能夠對生產(chǎn)設備產(chǎn)生腐蝕作用,既可以對設備裝置產(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)保技術的應用則可以在較大程度上減少此類問題的出現(xiàn)。如可以對涂抹保護層防腐技術進行運用,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,實際操作中可將具備大量增強型陶瓷顆粒的相應復合材料有效地涂抹于一系列非金屬以及金屬化工設備表面,這種材料有著高致密、高強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。對于金屬涂層主要指的是在化工設備表面有效地應用Ni-P-B 以及Ni-P合金鍍層技術,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)當中,仍然有著極強的耐腐蝕性,從而可以避免裝置因為腐蝕問題引發(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 對固廢處理技術的應用

化工生產(chǎn)還有人們?nèi)粘Ｉ町斨腥菀桩a(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,能夠對環(huán)境造成較大的影響和破壞,尤其是能夠對土壤以及水造成嚴重影響。在實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)保技術當中的等離子氣化技術來講,則可以進一步提高固體廢棄物污染問題的治理成效。

等離子氣化技術主要指的是借助等離子炬來充當氣化爐的熱源,替代了傳統(tǒng)的點火以及熔爐,這種等離子炬可以產(chǎn)生高強度熱源(接近5500℃),其幾乎可以將碳基廢物當中存在的有機物徹底轉變?yōu)楹铣蓺?一般包括CO以及H2),對于無機物則能夠轉變?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。而且此項技術具備著操作簡便以及運行成本相對較低的優(yōu)勢,所以有著很大的發(fā)展和應用空間[7]。

4 結語

綜上所述,對于化工行業(yè)來講,其屬于促進我國經(jīng)濟不斷向好發(fā)展的一個重要行業(yè),但其在產(chǎn)生良好經(jīng)濟效益的同時也同樣帶來了嚴重的環(huán)境污染問題。為進一步提高環(huán)境治理成效,推動化工行業(yè)實現(xiàn)與生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展,并在此基礎上更好地發(fā)揮自身的價值和作用。文章從脫硫技術、清潔能源以及污水處理技術等方面,針對化工環(huán)保技術在環(huán)境治理中的應用做出了深入探討,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。