王會娟
(宿遷市沭陽生態(tài)環(huán)境局 江蘇沭陽 223600)
化工是中國最重要的工業(yè)門類之一,也是國家發(fā)展的重要標志,在一定程度上反映了國家的國力。當今化工排放的廢水和廢氣對環(huán)境的破壞性很大,也是保護環(huán)境的一大難題?;て髽I(yè)排放的廢氣種類多、量大、有毒有害,造成嚴重的空氣污染,破壞了環(huán)境環(huán)境,嚴重影響了人們的正常生活。因此,解決化工園區(qū)廢氣的合理處理問題,已成為環(huán)保部門關(guān)注的焦點。
目前,由于城市現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的不斷發(fā)展,我國城市工業(yè)廢氣排放量逐年增加,但工業(yè)廢氣的凈化方法十分有限。大部分工業(yè)廢氣未經(jīng)任何處理直接排入城市。氣態(tài)污染物可分為以下幾類:含硫污染物、碳氫化合物等有機氣體污染物、一氧化碳污染物、含氮污染物。上述污染物以氣體的形式存在,會破壞大氣中的臭氧層,造成酸雨,對人類生命財產(chǎn)安全造成極大的危害[1]。
在生態(tài)學(xué)中,所謂的固體污染物被解釋為懸浮在空氣中的各種固體,或簡稱為氣溶膠。由于這些污染物的主要性質(zhì)不同,氣溶膠也可分為兩類:二次氣溶膠和一次氣溶膠。二次氣溶膠通常是指從污染源排放的氣體,在大氣中經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)后,排放源中的硫化氫和二氧化硫等小顆粒物通過大氣氧化過程慢慢轉(zhuǎn)化為一些硫酸鹽分子。一次氣溶膠通常是指在污染物排放源處產(chǎn)生的一些小顆粒物,如煙塵顆粒物、強風產(chǎn)生的粉塵等,大部分煙塵來自鋼廠、火電廠、化工廠、水泥廠等相關(guān)企業(yè)工業(yè)鍋爐。如今,空氣中顆粒物含量已超過臨界數(shù)值,對人體健康和日常生活構(gòu)成嚴重威脅[2]。
工業(yè)發(fā)展是保證經(jīng)濟快速增長的必要條件,特別是在重工業(yè)建設(shè)方面。隨著目前重工業(yè)的發(fā)展,各種硫化物的產(chǎn)生造成了嚴重的空氣污染。同時,北方地區(qū)的地理位置和氣候變化相對容易產(chǎn)生霧霾污染,加上當前部分地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展存在諸多不足,導(dǎo)致區(qū)域空氣質(zhì)量嚴重惡化[3]。
企業(yè)在設(shè)置環(huán)保設(shè)施時,沒有專門研究生產(chǎn)工藝、原輔材料的組成、污染物含量等,盲目采購環(huán)保維護設(shè)施,導(dǎo)致資源被浪費,污染物無法被徹底清除。例如,如果工廠車間需要在運行狀態(tài)下進行甲醇清洗,公司會關(guān)閉所有車間門窗,并安裝廢氣凈化裝置和活性炭作為原料。當處理設(shè)備運行時,它會進行清潔和吸收。而從原料和輔料的組成來看,甲醇是一種極性物質(zhì),而硅膠更適合原料的提純和吸收。因此,如果工廠在安裝處理設(shè)備時沒有考慮生產(chǎn)工藝,只是對整個車間的廢氣進行簡單清洗,就難以達到良好的清洗條件,造成能源浪費和環(huán)境污染。
3.1.1 物理化學(xué)法
傳統(tǒng)工業(yè)車間普遍采用物理化學(xué)法凈化工業(yè)廢氣。該方法適用于高濃度化工廢氣的凈化處理。物理化學(xué)法包括吸收氧化法、等離子體放電法、光氧化法等特殊的廢氣化學(xué)處理技術(shù)。
活性炭吸附法是經(jīng)濟高效、吸附效率高、應(yīng)用范圍廣的凈化工藝?;钚蕴恐苿撼袅蚧瘹錃怏w的吸收和脫硫效果良好。
吸收法在化工廢氣凈化中應(yīng)用廣泛。該方法利用廢氣污染物的廢氣特性,與吸收劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以去除污染氣體。同時,吸收塔廣泛應(yīng)用于有機廢氣的制備,如除塵、除油霧、去除水溶性配方和輔助凈化等[4]。
燃燒氧化法基于有機物完全燃燒的原理,形成水和二氧化碳,用于廢氣的化學(xué)處理。采用這種方法處理化工廢氣時,可以釋放出大量的熱能供使用。通常這種方法只用于處理劇毒、不可回收的化學(xué)廢氣,凈化徹底,無二次污染,對一些特殊的化工廢氣處理效果好。
催化氧化法是基于某些金屬氧化物在光照下能形成自由基活性物質(zhì),其高氧化強度可在室溫下減少廢氣中的污染物含量,并產(chǎn)生二氧化碳、水等無機物。該方法操作成本低,化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定,無殘留臭氧的二次污染,受到化工企業(yè)的高度重視。
3.1.2 生物法
化學(xué)廢氣生物處理的原理是通過微生物的代謝,將化學(xué)廢氣污染物轉(zhuǎn)化為簡單、無毒、無害的微顆粒物。近年來,生物法處理化學(xué)廢氣的應(yīng)用越來越多。比較成熟和應(yīng)用的生物處理工藝有有機吸收法和生物過濾法[5]。
有機吸收法采用高壓溶解法處理廢氣。生物懸浮液可以將廢氣中的化學(xué)污染物從氣相轉(zhuǎn)化為液相。
生物過濾是廢氣凈化古老的生物凈化方法之一。最早被用于處理諸如硫化氫等有毒有害氣體。該方法的過程是先將廢氣加濕,然后引入生物過濾裝置,通過過濾裝置分解污染性氣體。
3.2.1 產(chǎn)生機理分析
任何灰塵都須通過某種運輸方式,因為它可通過空氣作為媒介在環(huán)境中傳播。粉塵顆粒從穩(wěn)態(tài)到懸浮狀態(tài)的形成過程稱為揚塵過程。由氣流引起的揚塵主要分為兩種情況:一是一次揚塵,在搬運散料時引起氣流,揚塵污染局部地區(qū)。第二種是二次粉塵,由于空氣流動和設(shè)備的運行,二次粉塵再次被吹走。根據(jù)對現(xiàn)場情況的理論分析,揚塵的主要機理有以下四個方面[6]。
(1)下落揚塵。不同粒徑的物料從高處落入倉庫里,會因空氣阻力而產(chǎn)生氣流,從而導(dǎo)致粉末的散開。
(2)風吹灰塵。當一種物質(zhì)在空氣中以一定的速度運動時,它可以帶動周圍的空氣一起流動??諝鈱⑽锪媳砻娴幕覊m吹出,并與產(chǎn)生灰塵的空氣一起流動。當粗顆粒由于周圍空氣和物料之間的摩擦和沿溜槽向下移動時,空氣隨移動的物料流動,并從設(shè)備或下一個生產(chǎn)過程中逸出。
(3)設(shè)備移動引起的灰塵。在設(shè)備運行過程中,由于設(shè)備通常會產(chǎn)生高頻振動,使顆粒物以粉塵的形式與空氣混合。另外,工藝裝備的揚塵主要與風扇有關(guān)。
(4)裝載物料產(chǎn)生的灰塵。當物料裝入箱體中時,空氣作為裝載的物料被排出,這些空氣進入大氣中形成揚塵[7]。
3.2.2 抑塵方法
目前,控制粉塵的主要措施有除塵、布袋除塵、噴水除塵等。
灑水降塵投資成本低,但必須保證有合適的水源條件。此外,應(yīng)配備生產(chǎn)廢物收集和處理設(shè)施,以避免廢水的過度排放,并確保設(shè)備的維護。
袋式除塵器是一種高效的干式粉塵過濾裝置,適用于收集細小、干燥和非纖維狀粉塵。濾袋由編織濾布或無紡布氈制成,由纖維布過濾含塵氣體。當含塵氣體進入袋內(nèi)時,重力將作用于不同粒徑的顆粒。當細小的粉塵通過濾料時,粉塵被阻擋,氣體被凈化。
袋式過濾器主要存在以下問題。首先,工業(yè)園區(qū)內(nèi)產(chǎn)塵面大,粉塵難以收集。其次,袋式除塵器雖然除塵經(jīng)濟性好,但除塵效果不理想,容易導(dǎo)致廠區(qū)粉塵排放過多。三是袋式除塵器維護不便,為保證有效除塵,濾袋必須人工清洗,且濾袋容易損壞,損壞的濾袋經(jīng)常需要更換[8]。
其中之一是環(huán)境容量的合理利用:即根據(jù)環(huán)境法規(guī),定期向大氣排放污染物,確保大氣污染物濃度不超標,大氣的環(huán)境潛力得到充分發(fā)揮。隨著大氣污染治理的推廣,大氣的潛力可以得到適當?shù)睦?。二是減少污染物排放。實踐證明,集中治理是防止污染、改善環(huán)境質(zhì)量的最有效措施。我國最危險的空氣污染物是可吸入顆粒物和二氧化硫。因此,在控制污染物排放時,必須以控制為中心。
加強大氣污染防治,加大環(huán)境保護投入,完善環(huán)境法律法規(guī)和標準體系,絕不允許非法工業(yè)排放。而且,他們不會受到嚴厲的懲罰。工業(yè)企業(yè)提供政治支持和優(yōu)惠待遇。政府合理規(guī)劃,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。在訂購一家公司時,沒有希望處理嚴重污染永遠不會是一種恥辱。必須定期接受國家、縣、市的監(jiān)督抽查,有效控制常見污染物。排放。定期公布監(jiān)測結(jié)果,鼓勵公眾和媒體行使公眾監(jiān)督職能,對造成大氣污染的企業(yè)和個人進行跟蹤報道,使大氣污染得到有效控制。
我國需要更多的工業(yè)廢氣處理專家來開發(fā)新的處理方法。只有采用科學(xué)、先進的工業(yè)煙氣凈化控制方法,才能提高煙氣凈化效果。目前,更常用的是吸附和過濾系統(tǒng)。這種方法可以有效地處理工業(yè)廢氣,但有些公司不能合理地使用它。因此,不斷改進工業(yè)廢氣凈化方法勢在必行。
當前,在不斷變化的時代條件下,我國城鎮(zhèn)化、工業(yè)化快速發(fā)展,城鎮(zhèn)居民生活質(zhì)量越來越高。雖然工業(yè)的快速發(fā)展為現(xiàn)代國民經(jīng)濟、工業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻。在發(fā)展過程中,煙氣污染問題日益嚴重。目前,大城市工業(yè)廢氣的治理與居民的日常生活息息相關(guān)。因此,工業(yè)園區(qū)需要有效控制廢氣,減少廢氣對環(huán)境的污染,采取更有效、更具成本效益地研發(fā)和改進尾氣處理工藝。同時,企業(yè)需要在保護環(huán)境和經(jīng)濟利益之間取得平衡,而不是通過環(huán)境污染來換取經(jīng)濟利益。