化工企业废气污染治理现状与环保建议
2021-04-09蔡紫昊
蔡紫昊 严 洋
(1 镇江新区环境监测站有限公司 江苏镇江 212000 2 江苏省镇江环境监测中心 江苏镇江 212000)
引言
化工企业在生产当中会形成许多的废气,大部分废气的种类多并且带有一定的毒性,数量繁多等多种特征,多环境带来了极为严重的危害,必须对化工企业生产活动中排放的废气实施针对性的治理措施,通过降低污染程度来对环境加强保护。在对化工企业排放的废气治理与研究中需要和实际生产特征有机结合,采取切实有效的治理措施,综合分析各方面的影响因素,确保治理措施的有效性得以发挥。
1 化工企业废气污染类型
1.1 颗粒类物质
颗粒类物质通常是分布在建材、电力、石化即轻工业等各种工业产业中,当中相对常见的粒子类物质有烟尘、烟气及粉尘。主要是从颗粒直径的大小来对粒子类物质加以划分,比如粗粒子粉尘、细粒粉尘及烟雾……这一类污染物因子主要为颗粒物、PM10、PM2.5[1]。
1.2 含硫化合物
含硫化合物是当前化工企业生产中的危害较大,范围较广的大气污染物,如未合理处理,直接排放到空气中,当硫化合物浓度超出一定限度将威胁到人体健康。此外,酸雨中含有的两种含硫化合物,都对环境有一定的腐蚀性。化工企业主要是在燃烧矿物后才会产生含硫化合物,其常见于石油冶炼这类化工生产中[1]。此外,在化工生产中出现的含硫化合物对大气带来的污染也备受社会关注。这一类污染物因为主要为硫化氢、二氧化硫。
1.3 有机废气
有机废气是当前化工企业中较突出的大气污染种类,涉及到的行业很多,包括各种有机化合物的合成,石化、喷涂、皮革、纺织等行业。有机化合物会引起系列光化学反应,当其处于光照情况下,会和氮氧化物以及空气中其他物质反应形成臭氧,继而变为光化学烟雾,人的眼睛与呼吸系统易因这种光化学烟雾影响而出现不适情况。有机污染物对大气以及人的危害。光化学烟雾、二氧化硫以及氟化物这类有机化合物都对植物有较大危害,会使植物枯黄和落叶,还会令农作物减产[2]。此外,有机化合物易形成酸雨,腐蚀建筑物,并使农产品减产。这一类污染因子主要为苯系物、非甲烷总烃、挥发性有机物、三乙胺、三甲胺等。
1.4 含氮化合物
这类化工废气相对常见的有一氧化氮与二氧化氮,主要由煤炭与石油这类化石燃料燃烧形成,此外,硝酸、炸药制作及氮肥形成过程中也会形成一定的含氧化合物。燃料燃烧不彻底的情况下,含氮化合物就会形成一定的一氧化氮。化工生产中的含氮化合物是相对常见的废气,由于有机化合物实际沸点与凝点存在不同,在不同温度下会出现不同饱和度,所以化工废气处理过程中,就能确定化工废气主要成分,之后按照有机成分的不同,在温度与压强上加以控制就可提取废气[2]。此项技术的优点是有较高的净化程度,能减少化工废气危害,然而技术操作上存在较高难度,成本相对要高。这类污染物因子主要为氮氧化物。
1.5 卤素及其化合物
化工生产中形成的对大气环境带来极大污染的一种废气,即卤素与其化合物。由于氯碱厂会把氯化氢与氯当做重要生产原料,生产排放的废气中存在此污染物,这一类污染物因子主要为氯气、氟化氢、氯化氢[2]。
1.6 含碳化合物
含碳化合物主要是化工生产过程中产生的一氧化碳和二氧化碳气体。一氧化碳为毒性气体,需要严格控制其排放浓度和排放速率,二氧化碳容易产生温室效应,我国在国际上已签订相关国际公约,控制碳排放量。这一类污染物因子主要为一氧化碳[2]。
2 化工企业废气污染治理现状
现如今,我国与国外在化工企业废气污染治理方面相对成熟的方法有生物法和物理-化学法两种。
2.1 生物法
(1)生物滤池法。这种方法是先把废气做预湿处理,而后通过填料层,在转移时,废气污染物有气相进入生物层,填料层中微生物将其氧化分解为小分子物质,同时自生物滤池顶部排除。这种方法在实际应用中具有显著效果。
(2)生物吸收法。这种方法有着非常高的废气去除率,此过程中是生物悬浮液借助高压喷淋作用,把化工废气从气态变为液态,之后通过活性污泥池的活性物质吸收作用,可以起到吸收与去除废气污染物的作用[3]。另外,这种方法使用当中的生物悬浮液可以再生利用,可以大幅度减少成本投入。
2.2 物理-化学法
(1)吸收法。为废气污染治理获得更好效果,通常采用吸收法,此方法是基于废气可以溶于水或和吸收剂形成化学反应的特征,去除某种或者多种气体,从而有效净化废气。化工废气处理常用方法有三种,通过石灰乳液来吸收气体中排出的三氧化硫;利用稀硝酸或者碱性溶液来吸收废气中的氮氧化物;使用碱性溶液比如碳酸钠来吸收硫化氢气体[3]。当前,国内研究相对成功的APS 法是以苦味酸为催化剂,并将氨气当做主要吸收剂,二者互相作用来脱除吸收硫化氢或氰化氢。
(2)吸附法。此方法是采用具有较强吸附性的吸附材料来治理化工企业中有害、有毒废气污染物。当前,一般采用活性炭、沸石及传质速度快的纤维状合成物这类吸附物。
(3)焚烧氧化法。此方法基于有机物可以完全燃烧生成水与二氧化碳原理,来处理化工企业排放的废气,这种废气通常毒害性较强,并不具备回收利用价值。这种方法可以相对彻底的清除废气,特别适合用于到处理如氯化氢、氮氧化物这类特殊废气[2]。
(4)光催化氧化法。光照作用下,部分金属氧化物能使废气污染物基于普通情况下形成无毒害简单物质的催化作用较强的自由基活性物质,基于此性质,就可以采用此方法[3]。此方法不会造成二次污染,成本比较低、化学性质较稳定,因此广受关注。
(5)放电等离子体法。这种方法的原理是高压放电得到非电平衡等离子体,并得到比较大的活性粒子与高能电子,这些粒子与电子可以成功的破坏碳碳键与碳氢键,经过置换反应,将废气污染物分子转变为水与二氧化碳这两种无毒害的产物。
3 化工企业废气污染治理的具体措施
3.1 改进有关的管理制度
对化工废气防治而言,管理制度具有重要影响。然而其废气排放涉及很大范围,排放条件比较容易,对统一管理形成较大的难度。针对化工企业废气申报疏漏、治理难以切实实行,致使有关工作的开展效果难以确保这类问题。应努力突破管理体制上存在的不足,在工业废气排放管理中采用排污许可制度,确保企业能够根据实际情况,第一时间申报有关污染物排放量与类型问题。环保管理部门按照实际申报情况,制定合理的审批计划与备案,但不参与整个过程决策。把重点放到化工企业自动申报排污排放量方面,通过对化工企业发展加以合理约束,确保其可以适当减少废气排放量。还需要合理加强排放标准的制定力度,控制污染物种类覆盖面的扩大,并需要合理加强排放标准的制定力度,把控污染物类型涵盖面增大,加强监测规范落实,尽快推行可操控排污许可管控制度[4]。同时,需要注意不同地区存在的差异,由于工业布局存在显著区别,能源消费结构不同,所以污染物敏感性差异也必须重点考虑,需要根据本地实际情况,制定相应的监督管理体制,来改善审批制度方面存在的不足。
3.2 健全监管基本措施
大气污染源监管是一种强有力的防治方式,科学、规范的监管可以提高大气污染治理效果。大气污染源监管应和法律法规及监管方式相结合,从而才可以起到较好的规范作用,并凸显此方法的灵活性与有效性。比较合理的污染管理方式有生产技术调查与确定大气污染排放源等。生产技术调查和确定大气污染源是基础性任务,有关人员应该高度重视此项工作,了解化工企业生产技术,进入生产第一线,掌握设施运行与控制情况,确保实际工作达到预期效果。同时,清楚排污流程和详细地点,清楚把握排放源。在对有关工作进行合理规范时,应注重推进监管工作,基于有关律法制度,保障化工企业排放达到规范化要求,从而更好的践行因地制宜原则,有效控制废气污染程度。后期监管工作也需要有序推进,当排放源规范后,根据法律规章相关要求,实施恰当的惩罚手段,让监管处罚制度不在被动进行[5]。大气污染排放源规范化工作需要具有特定的期限要求,监测和评价都是主要工作,需要按照化工企业现状,实施相应的措施,以此提高有关工作的开展效果。
3.3 优化治理设施的选择计划
对于化工企业不同废气排放源和类型诸多的排放物,需要采取合适的治理方式,如吸附、吸收及焚烧等,都是常见的治理方式。在采取科学有效的治理方式时,应思考响应设施和器械的选用,确保治理效果与相关标准和要求相符。在选择治理措施时,化工企业应考虑到相关因素。有关部门需要立足于治理成效和运行稳定性方面加强确定,根据多方主体实际要求,采取更加合适的方式,比如吸收法与焚烧法,能够起到比较理想的处理效果[4]。
结语
总之,作为我国经济发展的一个关键支柱性产业,化工企业的长远发展对国家经济发展走势有着密切关系。然而目前化工企业废气污染治理成为了生态环境保护的首要任务。所以,各级政府、相关企业及污染治理领域专家需要加强探索更科学有效的废气污染治理方式,同时尽可能降低成本投入,防止环境保护和经济效益出现失衡问题,以此推进化工企业稳定、长远发展。