化工環保技術在環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

化工行業在持續提高人們生活品質的同時,也帶來了較為嚴重的環境污染問題,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展。現代科技的持續發展進步,給各類化工環保技術的研發以及運用帶來了良好的契機,所以有必要對化工環保技術在環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而引發的環境污染問題,推動化工行業與生態環境之間實現協調發展。

1 化工生產對環境產生的影響

對于環境的污染來講,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,嚴重的環境污染問題,導致人們正常穩定的生活環境開始逐漸失去平衡,從而對人以及動植物的生存和發展產生嚴重威脅和危害,進而限制著社會的發展和進步。目前來看,造成環境污染的主要原因在于化工生產排出的一系列廢水、廢氣以及廢渣等,曾有調查研究表明,在環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%。因為化學工業在實際生產過程中需要用到的一系列化學原料數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、有害性強以及數量大的特點,特別是近幾年,在經濟社會持續向好發展的背景下,化學工業更是進一步加劇了環境污染問題[1]。具體可以表現在以下幾個方面:

1.1 化工廢水

在實際開展化工生產過程中,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,均可以產生大量的廢液或者是廢水,同時生產裝置以及包裝容器方面的沖洗工作也能夠產生大量的廢水。這些廢水當中存在的污染物,多數都可以直接對人體及其他生物產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,而這些廢氣大多數均來自于化工生產。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體系,能夠對農業、畜牧業以及漁業等產生嚴重的影響。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,容易給沿海地區帶來重大災害問題。還有部分廢氣能夠破壞臭氧,從而引發嚴重的紫外線輻射問題等。

1.3 化工廢渣

對于化工生產中排出的廢渣來講,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,能夠產生接近1.6億噸二氧化碳,即便是填埋也可以對環境產生嚴重的影響和破壞。

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

2 化工環保技術及其特點概述

近幾年,伴隨著環境問題的日益加劇,人們開始對環保工作給予廣泛關注和重視,受此影響,化工企業也開始逐步認識到在化工生產過程中積極運用綠色環保技術的重要價值和意義。對于化工環保技術而言,其主要是對化工企業為了持續減少“三廢”(廢水、廢氣以及廢渣)的產生和排放,而采用的一系列技術手段、生產工藝、設備設施還有理念想法的統稱,在這些技術和理念指導下,化工企業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化等方式降低生產能耗,同時可以對各類廢棄物進行合理有效的回收利用,從而達到綠色環保的目的。目前來看,化工環保技術主要特點包括以下幾個方面:

2.1 環保性

對于化工環保技術來講,其最大的特點便是擁有良好的環保性,這也是研發和應用化工環保技術的主要目的。其可以在源頭上對化工生產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。同時也能夠在生產過程中,借助適時適當地技術改進、設備優化等來進一步提高化工生產環保性能,減少污染物的產出。并且能夠在生產完成后,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對生態環境的保護[3]。

2.2 高效性

通過對化工環保技術的應用,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品的產量不斷減少,既可以提高化工生產效率和質量,又能夠有效地保護生態環境。

3 化工環保技術在環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,在工業生產中煤炭的不充分燃燒屬于產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活動時,可以借助化工環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生反應,逐漸地轉變為硫酸亞鐵以及單體硫,對于前者來講可以在氧化后循環使用,對于后者則能夠當做一種副產品進行回收。除此之外,也可以將煤至于1000-1300℃高溫下,借助氣化劑,來促使其產生不完全氧化,進而轉變為煤氣。這個過程中煤中硫分能夠在氣化時大多數轉變為硫化氫進入煤氣,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,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

通過在化工生產過程中加大對清潔能源的運用力度,也可以對環境治理產生良好的促進作用。對于清潔能源來講,一般指的是在實際生產以及使用過程中不會產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的環保以及節能效果,有助于進一步提高環境治理成效。

3.3 污廢水處理技術的應用

在實際開展環境治理工作時,水污染屬于一個重點內容。近幾年,在經濟社會快速發展的背景下,化工行業發展速度非常快,導致水污染問題正在逐漸加劇。對于水污染來講,其不但對生態環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式冷卻水處理系統,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,然后經系統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為能夠達到飲用標準的水源,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惡化,取得了極為良好的水污染治理效果。

例如:化工環保技術當中的超濾技術便在此方面呈現出了良好的治理效能。在實際應用中,污水在有效經過相應的生化系統、調節系統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循環一整套污水治理流程,通過反復操作,最終達到凈水的目的。此項技術現階段在水環境污染治理工作中有著相對較高的效率以及質量[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階段較為常用的化學環保技術。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節和步驟,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質廢水處理技術。

3.4 對防腐技術進行運用

在實際開展化工生產活動時,各類原輔材料、生產中的化學反應生成物以及震動磨損等都會產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生影響,同時也容易引發環境污染問題。

例如:部分化工生產中,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,能夠對生產設備產生腐蝕作用,既可以對設備裝置產生破壞,也能夠引發一定的環境問題。通過對化工環保技術的應用則可以在較大程度上減少此類問題的出現。如可以對涂抹保護層防腐技術進行運用,現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的污染物泄漏等情況出現,有助于提高環境污染的防治成效[6]。

3.5 對固廢處理技術的應用

化工生產還有人們日常生活當中容易產生大量固體廢棄物,這些固體廢棄物如果未能得到有效管控和處理,而出現隨意丟棄問題,能夠對環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處理方法,但實際處理效果往往并不理想,比較容易出現二次污染問題。而對于化工環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,替代了傳統的點火以及熔爐,這種等離子炬可以產生高強度熱源(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為合成氣(一般包括CO以及H2),對于無機物則能夠轉變為無害灰渣(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勢,所以有著很大的發展和應用空間[7]。

4 結語

綜上所述,對于化工行業來講,其屬于促進我國經濟不斷向好發展的一個重要行業,但其在產生良好經濟效益的同時也同樣帶來了嚴重的環境污染問題。為進一步提高環境治理成效,推動化工行業實現與生態環境之間的協調發展,并在此基礎上更好地發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,針對化工環保技術在環境治理中的應用做出了深入探討,以此推動我國化工行業以及環保工作不斷向好發展。