化工行業(yè)廢水廢氣處理探討

安徽海螺環(huán)保集團(tuán)有限公司 李宗陽(yáng)

當(dāng)前，我國(guó)化工企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中，相關(guān)部門(mén)從管理方法、制度、工藝等方面，對(duì)環(huán)保進(jìn)行了監(jiān)督以及優(yōu)化，對(duì)環(huán)保管理進(jìn)行了優(yōu)化改革，對(duì)化工行業(yè)中產(chǎn)生的廢水、廢氣進(jìn)行了更好的處理。通過(guò)有效的處理措施可以在很大程度上，防止這些廢水廢氣直接排入到外界環(huán)境中，對(duì)環(huán)境造成不良影響。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，很多工業(yè)企業(yè)都采用物理、化學(xué)以及生物方法，對(duì)廢水、廢氣進(jìn)行處理。但我們發(fā)現(xiàn)實(shí)際上很多化工企業(yè)在對(duì)廢水、廢氣處理過(guò)程中存在問(wèn)題，主要是由于對(duì)廢水、廢氣的理解不夠深刻。因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)廢水、廢氣處理工作的研究，促進(jìn)環(huán)境保護(hù)與治理，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處。

一、化工行業(yè)廢水廢氣治理技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀

在化工行業(yè)廢水廢氣處理裝置中，容易產(chǎn)生惡臭氣體，主要成分包括烴類(lèi)、硫醚類(lèi)、氨類(lèi)、硫化氫、硫醇類(lèi)等揮發(fā)性物質(zhì)。這些物質(zhì)不僅會(huì)影響環(huán)境，還會(huì)對(duì)人體的健康產(chǎn)生不良的影響，造成人體神經(jīng)系統(tǒng)、造血功能等的損害。在對(duì)這些工業(yè)企業(yè)的廢水廢氣處理過(guò)程中應(yīng)結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，降低運(yùn)營(yíng)成本，提高運(yùn)行效率，從而對(duì)這些廢氣以及廢水進(jìn)行一體化的處理，提升化工行業(yè)廢水、廢氣的處理效率。在實(shí)際處理過(guò)程中，應(yīng)不斷加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)的控制和線上監(jiān)測(cè)水平，從而提升廢水、廢氣的處理效率，保障人們的生活環(huán)境的健康。

二、化工行業(yè)廢水廢氣處理的重要性

相比于其他類(lèi)型的工業(yè)廢水和工業(yè)廢氣，化工企業(yè)廢水與廢氣中含有很多的有毒物質(zhì)，組成也非常復(fù)雜。比如，很多化工企業(yè)廢氣中都有二氧化硫，而廢水中則含有重金屬，這些物質(zhì)進(jìn)入到空氣和水流中，無(wú)法得到有效的分解，對(duì)于動(dòng)植物、大氣環(huán)境等，都會(huì)造成非常大的危害。比如，空氣中水蒸氣以及氧氣，與二氧化硫結(jié)合在一起會(huì)產(chǎn)生霧化反應(yīng)，從而形成含有硫酸物質(zhì)的水蒸氣，進(jìn)而會(huì)出現(xiàn)酸雨，對(duì)于空氣以及土壤會(huì)造成非常大的傷害，還會(huì)對(duì)建筑物造成腐蝕，使得植物大量死亡等。在廢水中含有的重金屬如果不能進(jìn)行分離，重金屬會(huì)隨之進(jìn)入到河流湖泊中，若河流附近居民和牲畜都有可能會(huì)飲用、食用含有重金屬的水源，這些重金屬就會(huì)進(jìn)入到人體、牲畜體內(nèi)，從而會(huì)造成人類(lèi)和牲畜出現(xiàn)中毒癥狀，甚至?xí){人類(lèi)的生命安全。比如，日本曾經(jīng)發(fā)生的水俁病就是由于重金屬污染導(dǎo)致的。在廢水、廢氣中含有其他物質(zhì)也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，從而引發(fā)惡劣的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，最終影響人類(lèi)和動(dòng)植物的生存。因此，對(duì)于廢水、廢氣的合理處理，成為化工企業(yè)生產(chǎn)非常重要的問(wèn)題，在對(duì)化工廢水、廢氣處理的研究過(guò)程中，可以促進(jìn)化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前由于化工廢水、廢氣的構(gòu)成越來(lái)越復(fù)雜，在實(shí)際處理過(guò)程中經(jīng)常會(huì)由兩種以上的工藝來(lái)進(jìn)行處理。同時(shí)，技術(shù)人員也通過(guò)溫度控制、催化劑等方面，對(duì)處理工藝進(jìn)行不斷優(yōu)化。在清潔生產(chǎn)理論的引導(dǎo)下，化工企業(yè)也認(rèn)識(shí)到應(yīng)從生產(chǎn)工藝的源頭出發(fā)，對(duì)污染物進(jìn)行處理?？傊S著各項(xiàng)政策、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的制定，化工生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)認(rèn)識(shí)到環(huán)保的重要性，加強(qiáng)對(duì)廢水、廢氣的有效處理，并加強(qiáng)對(duì)環(huán)保措施的研究，提升污染物的治理效率，促進(jìn)化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

三、化工行業(yè)廢水處理方法

化工行業(yè)對(duì)廢水、廢氣的有效處理，不僅是對(duì)化工生產(chǎn)管理體系的不斷完善，也是人類(lèi)社會(huì)以及生態(tài)發(fā)展的必然要求。在對(duì)化工廢水、廢氣處理過(guò)程中，應(yīng)采取切實(shí)有效的方法，結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，落實(shí)可持續(xù)發(fā)展觀念，從而在廢水處理過(guò)程中選擇物理方法、化學(xué)方法和生物方法，提高廢水處理的質(zhì)量和效率。

（一）物理法處理

在廢水處理過(guò)程中采用物理方法是非常重要，也是非常常見(jiàn)的一種方法，這種處理方法一般對(duì)于污染較輕的污水處理有用，可以對(duì)廢水的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行改變。對(duì)于污染較輕、且含有油類(lèi)物質(zhì)的廢水來(lái)說(shuō)，由于自身的危害性比較小，如果采用化學(xué)方法對(duì)于廢水處理的成本控制不利，而采用物理方法則可以通過(guò)吸附、過(guò)濾、離心的方式，提升污水處理的有效性，在必要的時(shí)候，還可以采用膜分離法來(lái)進(jìn)行。在對(duì)不同的污水處理方法進(jìn)行分析以及實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)過(guò)濾法以及膜分離法較為相似，在采用過(guò)濾法的時(shí)候，技術(shù)人員需要通過(guò)濾紙，將廢水中體積較大的顆粒、懸浮物進(jìn)行分裂，從而使得廢水可以得到初步凈化。分子膜則是膜分離法應(yīng)用的過(guò)濾物品，分子膜可以將廢水中較大的物質(zhì)過(guò)濾出去，使得廢水中的污染物得到消除，對(duì)廢水進(jìn)行凈化處理?；钚蕴康榷嗫孜讲牧?，可以通過(guò)吸附廢水中的有害物質(zhì)，將廢水中的雜質(zhì)去除，使得廢水中的污染物、異味可以得到吸附消除。還可以通過(guò)離心力作用，對(duì)廢水中的雜質(zhì)進(jìn)行分離。但物理方法只能對(duì)一些輕度污染廢水進(jìn)行凈化處理，并且傳統(tǒng)的物理方法效果有限，比如不能對(duì)可溶于水的成分進(jìn)行處理，具有一定的局限性。當(dāng)前，在傳統(tǒng)的物理處理方法的基礎(chǔ)上，衍生出一些先進(jìn)的物理處理方法，可以有效地提升物理處理方法的效率。比如可以通過(guò)聲波處理技術(shù)處理化工廢水，通過(guò)超聲波的頻率，可以對(duì)化工廢水中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行分解。這項(xiàng)技術(shù)操作雖然簡(jiǎn)單，但是成本較高。還可以采用非平衡等離子體技術(shù)，是在高壓脈沖的運(yùn)用下放電，通過(guò)放電產(chǎn)生等離子體，從而對(duì)廢水中的有機(jī)污染物進(jìn)行氧化分解?？傊?，廢水處理中，物理處理方法也是非常重要的方法，但在污水處理過(guò)程中，還需要化學(xué)處理方法的配合。

（二）化學(xué)法處理

對(duì)于化工廢水的處理，最重要的就是化學(xué)處理方法，當(dāng)前采用的化學(xué)處理方法包括沉淀劑法、超臨界水氧化法、催化氧化法。首先，沉淀劑法是通過(guò)溶于水的化學(xué)試劑，與廢水中的離子相結(jié)合，形成沉淀，從水中析出來(lái)，再通過(guò)過(guò)濾的方式將其去除，使得廢水可以得到凈化。其次，超臨界水氧化法，主要是通過(guò)對(duì)水文的控制，從而對(duì)廢水中的雜質(zhì)進(jìn)行去除。

當(dāng)廢水中的溫度上升到臨界值的時(shí)候，水的傳遞性會(huì)增強(qiáng)，與氣體、水和有機(jī)物質(zhì)溶解成介質(zhì)，對(duì)廢水中的雜質(zhì)進(jìn)行溶解，從而對(duì)廢水進(jìn)行凈化。最后，催化氧化法，就是利用化學(xué)催化劑以及氧化劑，對(duì)水體中的有害物質(zhì)進(jìn)行氧化分解，有效處理廢水中的有害物質(zhì)，降低有害性。這種方法的處理效果比較好，當(dāng)前在廢水處理中應(yīng)用較為廣泛。這些化學(xué)處理方法都可以去除廢水中的有害物質(zhì)，降低廢水的有害性，降低對(duì)環(huán)境的污染。然而，氧化法的成本較高，沉淀法也會(huì)受到溫度以及廢水PH值的影響，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，學(xué)者和研究人員的不斷研發(fā)下，誕生出一些新的化學(xué)處理技術(shù)。比如電氧化技術(shù)，可以借助電磁波等媒介，對(duì)化工廢水中的物質(zhì)進(jìn)行催化反應(yīng)，從而有效處理廢水中的有害物質(zhì)。與氧化技術(shù)相比，這種技術(shù)可以降低處理成本，持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，應(yīng)用價(jià)值比較高。另外，紫外光催化氧化處理技術(shù)，可以通過(guò)半導(dǎo)體催化劑，在紫外線照射下，產(chǎn)生可以將廢水中的有機(jī)物質(zhì)分解的強(qiáng)氧化劑，從而對(duì)廢水中的有害物質(zhì)進(jìn)行分解處理。

（三）生物處理技術(shù)

在化工廢水中，還可以采用微生物技術(shù)，通過(guò)一些特殊的微生物對(duì)廢水中的有害物質(zhì)進(jìn)行分解，不僅可以達(dá)到良好的效果，而且成本也非常低。但是如果毒性較高，那么很多微生物就難以存活，所以這種傳統(tǒng)的生物處理方法就會(huì)存在缺陷。因此，通過(guò)科學(xué)研究，可以采用固定化細(xì)胞技術(shù)、高效微生物法以及好氧活性污泥法等，在廢水處理中非常高效。固定化細(xì)胞技術(shù)，是將物理技術(shù)和化學(xué)知識(shí)相融合，這對(duì)于特定的廢水降解有著良好的效果，可以將菌株篩選分離出來(lái)，或者利用基因工程技術(shù)，對(duì)特異性菌株的克隆并進(jìn)行固定化，使其活性可以保存下來(lái)，進(jìn)行重復(fù)利用，這項(xiàng)技術(shù)更加經(jīng)濟(jì)，效果也非常好。氨氮含量較高的化工廢水中，采用固定化細(xì)胞技術(shù)，可以發(fā)揮良好的效果。好氧活性污泥法，是利用篩選、誘導(dǎo)、誘變以及基因育種等方式，培育可以分解和處理化工廢水中的微生物的工程菌的方法。生物技術(shù)在化工廢水處理中還存在很多不足和缺陷，在科學(xué)技術(shù)的研究和發(fā)展下，生物技術(shù)的應(yīng)用將更加廣泛。

四、化工行業(yè)廢氣處理方法

化工生產(chǎn)過(guò)程中，不僅會(huì)產(chǎn)生廢水，還會(huì)產(chǎn)生廢氣，對(duì)于環(huán)境會(huì)造成非常大的危害。在化工企業(yè)數(shù)量不斷增多的背景下，我國(guó)大氣污染問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重，經(jīng)常出現(xiàn)的霧霾天氣、沙塵天氣，影響著人們的身體健康。因此，要結(jié)合實(shí)際情況采取有效的廢氣處理方法，使得我國(guó)的大氣污染情況可以得到緩解，為人們營(yíng)造一個(gè)良好的生活環(huán)境。化工企業(yè)可以通過(guò)以下幾種方法，對(duì)工業(yè)廢氣進(jìn)行處理。

（一）吸收凈化法

在化工廢氣處理過(guò)程中，可以通過(guò)吸收凈化的方法。比如硫化氫氣體，可以采用堿來(lái)進(jìn)行吸收，氨氣則可以利用酸來(lái)吸收。在同時(shí)出現(xiàn)硫化氫和氨氣的時(shí)候，可以通過(guò)酸堿兩級(jí)吸收的方法。在化工企業(yè)廢氣處理過(guò)程中，可以采用多種不同的方式，包括填料塔、文丘里、降膜吸收塔等。填料塔是以塔中的填料為傳質(zhì)設(shè)備，塔身為一個(gè)直立的圓筒，底部為填料支撐板，填料可以通過(guò)整砌或是亂堆的方式，放置于支撐板上。液體從填料上方，經(jīng)過(guò)噴淋系統(tǒng)，噴到填料上并沿著調(diào)料表面向下流。氣體從塔中送入，可以與液體呈現(xiàn)逆流連續(xù)通過(guò)填料層的空隙，在填料表面上通過(guò)氣液兩相的密切接觸進(jìn)行傳質(zhì)。旋流板塔中有類(lèi)似于風(fēng)機(jī)的葉片，還包含了中央盲板以及降液管，氣體從下向上通過(guò)旋流板的葉片，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)以及離心運(yùn)動(dòng)，從上向下流入盲板中，被分配到葉片的液體激烈碰撞與混恒，從而實(shí)現(xiàn)傳熱、除塵。酸堿兩級(jí)吸收，可以去除大部分的氨氣、硫化氫氣體，還有少數(shù)的氣體無(wú)法去除，需要通過(guò)其他方式進(jìn)行廢氣對(duì)處理。

（二）活性炭處理法

在化工廢氣處理過(guò)程中，可以采用活性炭進(jìn)行吸附處理，這種吸附劑有很多疏松的孔，可以將污染氣體吸收。但對(duì)于大量污染氣體在處理過(guò)程中，這種方法是有限的，由于活性炭本質(zhì)的吸附能力有限，吸附到一定程度會(huì)出現(xiàn)飽和，不能再繼續(xù)進(jìn)行吸附，并且在大量氣體出現(xiàn)的時(shí)候，吸附的效率比較低，還會(huì)產(chǎn)生大量的成本。另外，吸附后形成的混合體，對(duì)于環(huán)境容易造成二次污染，因此在化工生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)通過(guò)廢氣量的大小，判斷是否采用活性炭進(jìn)行吸附，從而控制好廢氣處理成本，還可以有效地降低環(huán)境污染，促進(jìn)化工企業(yè)更好的發(fā)展。

（三）UV光解處理法

與其他技術(shù)相比，UV光解對(duì)于廢氣的處理，科技含量比較高。UV是紫外線光的一種，將紫外光波段控制在170-180nm，可以去除廢氣中的污染物質(zhì)，主要原理是利用紫外光將廢氣中的污染物質(zhì)的化學(xué)鍵破壞，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，讓污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化成為無(wú)害的物質(zhì)。這種技術(shù)對(duì)于廢氣的處理效率比較高，在很短的時(shí)間內(nèi)就可以破壞有害氣體的化學(xué)鍵，但是氣體濃度較高的情況下，這種處理方法效率會(huì)下降。通常情況下，這種方法的處理效率比較高，但是運(yùn)行成本也比較高，因此這種處理方法一般可以與其它廢氣處理方法結(jié)合使用。

（四）燃燒法處理法

在化工生產(chǎn)過(guò)程中，還可以采用燃燒法來(lái)對(duì)廢氣進(jìn)行處理，這種工藝也是非常常見(jiàn)的。最常見(jiàn)的是催化燃燒和蓄熱燃燒這兩種廢氣處理方法。蓄熱燃燒在應(yīng)用過(guò)程中，可以將廢氣通過(guò)燃燒室，使其進(jìn)行燃燒，這種方式比較直接，處理效率也比較高，在化工、涂裝以及家具制造等行業(yè)中有著較為廣泛的應(yīng)用。催化劑燃燒，指的是在催化劑的作用下，才可以進(jìn)行燃燒，因此一般這種情況會(huì)在溫度較低的情況下燃燒，在對(duì)廢氣凈化的同時(shí)，可以降低能耗，在廢氣濃度較高的時(shí)候，這種方式比較適用。

五、結(jié)束語(yǔ)

總之，化工行業(yè)對(duì)我們的生活貢獻(xiàn)非常大，但是在化工生產(chǎn)過(guò)程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生廢氣和廢水，這對(duì)于環(huán)境以及我們的生命安全會(huì)造成非常大的威脅。因此，應(yīng)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)以及環(huán)保的協(xié)調(diào)性，在化工生產(chǎn)過(guò)程中重視廢氣和廢水的處理。通常情況下，應(yīng)采用物理方法、化學(xué)方法以及生物方法，對(duì)廢水廢氣進(jìn)行處理，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展過(guò)程中，會(huì)有更多更好的方法應(yīng)用于廢水廢氣處理過(guò)程中。在實(shí)際廢水、廢氣處理過(guò)程中，除了重視處理效率，還要考慮到成本問(wèn)題，因此應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，綜合性地選擇多種處理方式，加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的保護(hù)，促進(jìn)化工企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

相關(guān)鏈接

人類(lèi)為了求得生存和發(fā)展，不斷地與大自然作斗爭(zhēng)，逐步地加深了對(duì)周?chē)澜绲恼J(rèn)識(shí)，從而掌握了征服自然、改造世界的本領(lǐng)。經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的歷史實(shí)踐，人類(lèi)越發(fā)善于利用自然條件，并且為自己創(chuàng)造了豐富的物質(zhì)世界。

古代人們的生活更多地依賴(lài)于直接利用，或從中提取所需要的東西。由于這些物質(zhì)的固有性能滿(mǎn)足不了人們的需求，便產(chǎn)生了各種加工技術(shù)，把天然物質(zhì)轉(zhuǎn)變成具有多種性能的新物質(zhì)，并且逐步在工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模上付諸實(shí)現(xiàn)。起初，生產(chǎn)這類(lèi)產(chǎn)品的是手工作坊，后來(lái)演變?yōu)楣S，并逐漸形成了一個(gè)特定的生產(chǎn)部門(mén)，即化學(xué)工業(yè)。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，有些生產(chǎn)部門(mén)，如冶金、煉油、造紙、制革等，已作為獨(dú)立的生產(chǎn)部門(mén)從化學(xué)工業(yè)中劃分出來(lái)。當(dāng)大規(guī)模石油煉制工業(yè)和石油化工蓬勃發(fā)展之后，以化學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)并結(jié)合其他工程技術(shù)，研究化工生產(chǎn)過(guò)程的共同規(guī)律，解決規(guī)模放大和大型化中出現(xiàn)的諸多工程技術(shù)問(wèn)題的學(xué)科--化學(xué)工程進(jìn)一步完善了。它把化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)提高到一個(gè)新水平，從經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)狀態(tài)進(jìn)入理論和預(yù)測(cè)的新階段（見(jiàn)化學(xué)工程發(fā)展史），使化學(xué)工業(yè)以其更大規(guī)模生產(chǎn)的創(chuàng)造能力，為人類(lèi)增添大量物質(zhì)財(cái)富，加快了人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的進(jìn)程。

在現(xiàn)代漢語(yǔ)中，化學(xué)工業(yè)、化學(xué)工程和化學(xué)工藝都簡(jiǎn)稱(chēng)為化工，它們出現(xiàn)于不同歷史時(shí)期，各有不同涵義，卻又關(guān)系密切，互相滲透。在人們頭腦里，“化工”這個(gè)詞，習(xí)慣上已成為一個(gè)總的知識(shí)門(mén)類(lèi)和事業(yè)的代名詞，它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和工程技術(shù)上所具有的重要意義，引起了人們廣泛的興趣，吸引著成千上萬(wàn)的人，為之獻(xiàn)出畢生精力。下面簡(jiǎn)要地從人類(lèi)社會(huì)生活的各個(gè)方面，來(lái)說(shuō)明化工絢麗多彩的內(nèi)容及其重要貢獻(xiàn)。

從數(shù)據(jù)來(lái)看，2013年1-4月，我國(guó)的原油加工量為15868.3萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)3.2%；乙烯產(chǎn)量為529.8萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)3.0%；合成樹(shù)脂產(chǎn)量為1851.8萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)9.8%；合成纖維單體產(chǎn)量為736.8萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)1.4%；合成橡膠產(chǎn)量為132.1萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)7.4%。乙烯產(chǎn)量扭轉(zhuǎn)了負(fù)增長(zhǎng)，但增速很低，三大合成也都低速增長(zhǎng)。

石化各主要子行業(yè)的盈利狀況基本呈現(xiàn)小幅反彈。其中，有機(jī)化學(xué)原料制造業(yè)實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入4322.18億元，同比增長(zhǎng)15.2%，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額111.00億元，同比增長(zhǎng)2.3%；合成樹(shù)脂制造業(yè)實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入2427.01億元，同比增長(zhǎng)13.5%，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額80.31億元，同比增長(zhǎng)11.9%；合成橡膠制造業(yè)實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入388.33億元，同比增長(zhǎng)24.9%，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額21.70億元，同比增長(zhǎng)17.2%；合成纖維單體（聚合）制造業(yè)實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入946.06億元，同比下降4.4%，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額-6.20億元。