工業廢氣的治理方法范文

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工業廢氣的治理方法

篇1

【關鍵詞】工業;工業廢氣;污染;治理

當前工業廢氣污染已經成為大氣污染的主要來源,其對環境造成了嚴重的傷害。當前國家加大了對環境污染的治理力度,而治理工業廢氣污染成為當前環境保護工作的一個重要組成部分。工業廢氣污染治理技術經過多年的發展,形成了一系列的相對成熟的治理技術。本文筆者分析了當前工業廢氣污染存在的危害性,并對工業廢氣污染治理技術應用和發展的意義進行探討,同時結合多年的工作經驗,對近年來在治理工業廢氣污染方面所采用的技術進行研究。

一、工業廢氣污染的危害

1、工業廢氣污染對人體造成傷害。工業生產過程中產生的廢氣不經過處理,直接排放到大氣中,會對人體造成嚴重的傷害。其中最主要的體現是,人體吸入工業廢氣會造成呼吸道疾病與生理性能停滯,甚至會出現致癌或者眼睛失明等現象。

2、工業廢氣污染對植物造成危害。工業廢氣中含有大量污染物,尤其是尤其是二氧化硫、氟化物等,這些會對植物的危害是十分嚴重的。不僅會造成植物葉枝脫落,還會造成植物尤其的農作物的減產。此外,會影響到植物進行光合作用,也間接影響到人類的生存環境。

3、工業廢氣污染會對全球氣候環境造成影響。工業廢氣污染作為大氣污染的一個主要來源,它對大氣環境的污染已經超越了國界,危害已經遍及全球。工業廢氣污染對全球環境的影響主要表現在以下三個方面:一是加速全球臭氧層的破壞;二是工業廢氣污染會形成酸雨,造成農作物減產,建筑物等腐蝕;三是工業廢氣污染會使全球氣候變暖,兩極冰雪融化等,嚴重破壞生態環境。

二、研究工業廢氣污染治理技術的應用和發展的意義。

由于城市化和工業化進程的加快,工業生產活動中排放的廢氣越來越多,已經給人類的生存環境帶來了嚴重的污染。研究工業廢氣污染治理技術的應用和發展,一方面可以為人類的生存環境的改善提供幫助,更好地提高人們的生活質量;另一方面可以增強企業自身的環保意識,降低企業的能耗和環保投入資金,實現政府、社會以及企業之間多贏的局面。

三、當前工業廢氣污染治理技術探討

工業廢氣一般分為固體顆粒粉塵污染物和氣體污染物,因而工業廢氣污染治理技術也要針對污染物的不同而不同。當前比較成熟的工業廢氣污染治理技術主要有以下幾種:

1、吸附法。吸附法主要是利用某些具有較強吸附能力的固體吸附劑(譬如活性炭、分子篩、硅膠等)吸附工業廢氣中的有害成分而達到消除有害污染的目的。這種方法具有設備簡單、應用范圍廣、凈化效率高的特點,是一種傳統的廢氣治理技術,也是目前應用最廣的治理技術,但是該技術存在投資后運行費用較高且有產生二次污染的缺陷。

2、吸收法。吸收法是利用某種特定的化學液體來對工業廢氣進行吸收,再利用有機分子和吸收劑物理性質的差異進行分離的廢氣污染物控制技術。但是該方法具有較大的局限性,主要適用于濃度較高、溫度較低和壓力較高情況下廢氣污染物的處理。同時這種方法的回收率太低,由于前期投資及運行成本都很高,導致經濟效益不明顯。

3、催化燃燒法。催化燃燒法主要是借助某種催化劑來分解或者使工業廢氣燃燒后變成無害氣體。這種方法使用設備簡單,投資少,見效快,基本上不會造成二次污染。缺點是不能對廢氣中的有機物質進行回收,只有投入,而不產生任何經濟效益。

4、生物法。生物法起初主要應用于脫臭。近年來隨著對工業廢氣污染治理技術研究的不斷深入,該法也逐步應用于有機廢氣污染物治理。這種方法與先前的常規治理技術相比,具有設備簡單,投資運行費用低,無二次污染等優點,但是也具有一定的局限性,該方法只能在處理低濃度、易生物降解的有機廢氣污染物時才具其經濟性,也就是說此方法不具有普遍適用性。

5、光分解法。光分解法主要是在光照環境下,借助催化劑(如TiO2)介質材料產生正負電子荷,將空氣分解為氫氧根離子,從而產生分解還原作用.因此可以將各種有害化學物質、惡臭物質分解或無害化處理達到凈化空氣、抗污除臭的作用。光分解廢氣的有兩種形式,一種是用特定波長的光直接照射,使廢氣直接分解;另一種是在光照條件下,借助催化劑的作用對氣體進行分解。這種方法主要是一些技術比較先進的國家研究效果比較突出,而我國在這方面的研究還有待進一步的開拓。

四、工業廢氣污染治理技術展望。

工業廢氣污染治理在環保治理工程領域開展時間不是很長,目前雖然各種治理技術復雜多樣,但是由于某些工藝還不夠成熟,或多或少都會存在一定的缺陷。隨著環保技術的不斷發展,工業廢氣污染治理技術將會朝著多樣化、低成本、低能耗、管理維護簡單等方向發展。

五、結語

隨著工業化進程的加快,工業生產活動產生的廢氣污染日益嚴峻,雖然國家近年來加大了環境治理力度,采用了一些廢氣污染治理技術,但是由于我國工業廢氣治理、凈化技術水平與發達國家相比還存在較大差距,技術效率、規模效率不高,持續研究開發能力有待進一步提高。因此,為了進一步提高我國工業廢氣治理水平,我們要加快工業廢氣污染治理技術的研發、創新及應用水平,促進新技術、新工藝、新裝備快速市場化。

參考文獻

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[4]祝洪芬.工業廢氣污染治理的相關技術[J].中國科技信息,2015年02期.

篇2

關鍵詞:環境經濟學;污染治理投入度指數;工業廢氣;污染物;治理投資

中圖分類號:F062.2 文獻標志碼:A

0引言

中國是一個疆域廣闊的國家, 經濟發展水平、環境資源承載能力等在不同區域存在著很大差異。經濟快速發展以及工業化程度的不斷提高,使得工業污染物的產生與排放日趨嚴重,治理工業污染物日趨緊迫。工業是中國污染物排放的主體,因此降低工業污染物排放強度,加大治理工業污染物力度是中國環境保護的重點,也是工業現代化的必然要求。工業污染是指工業生產過程中所形成的廢氣、廢水和固體排放物等對環境造成的污染。工業廢氣是工業污染的主要組成之一,隨著工業化進程的推進,越來越多的資源被開發利用,資源消耗速率開始超過資源的再生速率,產生的廢棄物數量大幅增加,導致工業廢氣排放量及其增長率持續上升[1]。工業廢氣中含有多種污染物,工業廢氣排放量的增加成為破壞空氣質量的重要因素[2]。全面建設小康社會的目標之一是要在2020 年基本實現工業化,因此降低工業污染物排放強度、有效治理工業污染物是中國實現工業化和環境友好型社會的關鍵環節。

筆者以工業廢氣污染物排放與治理投資關系為重點,提出污染治理投入度指數(PCII);并根據《中國環境統計年鑒》,以中國31個省市自治區為研究對象,針對工業廢氣中的SO2和煙(粉)塵,統計其排放量,并計算對應的PCII值;最后,運用數理統計方法進行對比分析。

1工業污染物排放分析

1.1工業污染物組成

工業污染物是中國污染物排放的主體。工業污染物排放主要是由工業生產過程中的“三廢”及各種噪音產生的,可分為工業廢水、工業廢氣、工業固體廢物和工業噪聲等。

工業廢水是指工業生產過程中產生的廢水、污水和廢液,其中含有隨水流失的工業生產用料、中間產物和產品以及生產過程中產生的污染物。工業廢水排放量約占總廢水量的2/3,主要指用于洗滌產品、冷卻設備、產生蒸汽輸送廢物和作為生產原料以及稀釋等方面的廢水[3]。隨著工業化進程的加快,中國水污染加重,污染源主要來自工業發展超標排放的工業廢水和大量未經處理直接進入水體的生活污水[4]。工業廢水處理經過100多年的大量試驗研究和生產實踐,取得了一些成效,但由于許多工業廢水成分復雜,性質多變,仍有一些技術問題沒有完全解決。

工業廢氣是指企業廠區內燃料燃燒和生產工藝過程中產生的各種排入空氣的含有污染物氣體的總稱。這些廢氣有SO2、CO、硫酸(霧)、煙塵及生產性粉塵等。工業廢氣排入大氣會污染空氣,這些物質通過不同途徑進入人體內,有的直接產生危害,有的還有蓄積作用,嚴重危害人體健康。在《全國環境統計公報》和《中國環境狀況公報》中,統計的工業廢氣主要污染物有SO2、煙塵及粉塵等。

工業固體廢物是工業生產過程中排入環境的各種廢渣、粉塵及其他廢物,分為一般工業固體廢物和有害工業固體廢物。工業固體廢物數量龐大,種類繁多,成分復雜,處理困難。工業固體廢物的堆存占用大量土地,并對空氣、地表水和地下水產生二次污染。削減工業固體廢物產生量是中國污染物排放總量控制的重要任務之一。一些工業固體廢物經過適當的工藝處理,可成為工業原料或能源,較工業廢水、工業廢氣容易實現資源化。

工業噪聲是指工廠在生產過程中由于機械震動、摩擦撞擊及氣流擾動產生的噪聲。工業噪聲聲源多而分散,類型比較復雜,因生產的連續性導致聲源也較難識別,治理起來相當困難。

1.2工業廢氣排放分析

工業廢氣排放量是指企業廠區內燃料燃燒和生產工藝過程中產生的各種排入大氣的含有污染物氣體的總量[5]。工業廢氣排放量測算方法為燃料燃燒過程中的廢氣排放量與生產工藝過程中的廢氣排放量的加和。

中國屬于煤炭型污染比較嚴重的國家,燃煤型能源結構導致SO2、煙塵、粉塵和氮氧化物進入大氣,成為大氣污染嚴重的主要原因[6]。根據《中國環境統計年鑒》, 2008~2011年中國工業SO2、工業煙塵、工業粉塵的排放量以及工業煙(粉)塵排放總量(工業煙塵排放量與工業粉塵排放量的加和)見表1。

根據表1可知:中國工業SO2排放量遠大于工業煙塵、工業粉塵的排放量,也大于工業煙(粉)塵排放總量;中國工業煙塵排放總量略大于工業粉塵;中國工業SO2、工業煙塵、工業粉塵的排放量及工業煙(粉)塵排放總量在2008~2010年逐年小幅下降,但到2011年工業SO2與工業煙(粉)塵排放總量有所上升。

4結語

(1)中國工業廢氣排放量隨著工業化程度的提高而上升,沒有出現顯著的下降趨勢,說明環境污染的治理滯后于工業化的進程。

(2)提出污染治理投入度指數(PCII),用于反映經濟增長與環境發展狀況,表征環境污染治理力度。PCII值愈大,說明污染治理投入力度愈大;反之,說明污染治理投入力度愈小。

(3)工業SO2排放量普遍大于工業煙(粉)塵排放總量,治理工業煙(粉)塵的投入度大于治理工業SO2的投入度;31個省市自治區的污染治理投入度指數曲線總體隨治理工業廢氣投資的增加而波動上升;治理工業廢氣投資與對應的IPCIISO2[KG-30x]、IPCIISD總體呈正相關關系,但污染治理投入度指數曲線的波動很明顯,說明一些地區治理工業廢氣投資不夠或分配不均衡。

(4)中國環境污染治理投資中的工業污染治理項目投資額所占比例較少,而且逐年下降,遠低于“三同時”項目環保工程投資額和城市環境基礎設施建設投資,這也是導致工業污染狀況不容樂觀的主要原因之一。因此,應提高工業污染治理項目投資,引進先進技術,提高投資利用率,降低工業污染物排放強度。

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篇3

一、指導思想和工作原則

(一)指導思想

以改善區域空氣質量為目的,以削減大氣污染物排放總量為抓手,在全面摸清工業區(鎮)廢氣污染源產生情況的前提下,借助和依靠法律、行政、經濟和科技等手段,以企業為單位按照“三個一批”(即轉型一批、整改一批、淘汰一批)思路,有針對性、分階段開展工業廢氣污染專項整治,盡可能以最小成本獲取最大整治效果。

(二)工作原則

1、突出重點、講求實效。按照“重點突出、分清主次”的原則,著重整治影響工業區(鎮)空氣質量的重點企業和居民集中區周邊的企業。

2、因企制宜、多策并舉。按照“改造、提升、治理、淘汰并舉”的原則,從產品提升、工藝改進和廢氣治理入手,制定并開展“一企一整治”。

3、分步實施、穩中求進。按照“先易后難、以點帶面”的原則,根據實際情況,分類排出企業,分階段、梯度式推進工業廢氣污染防治。

二、整治目標和工作重點

(一)實施目標

1、區域大氣環境質量總體得到有效改善,環保(廢氣)投訴數量有所下降。

2、完成縣下達工業區(鎮)2012年大氣主要污染物減排目標任務。

3、因廢氣污染對工業區(鎮)外界形象和園區品位影響有所減小。

(二)實施重點

目前工業區(鎮)工業廢氣源主要有五類(具體詳見附表),一是石化類企業;二是生產染料、中間體及其它類化工企業;三是飼料企業;四是三廢集中處理處置企業;五是印染企業定型廢氣。在前幾年已對印染企業定型廢氣進行整治并取得實質性成效的基礎上,今年重點主要三方面:

1、生產染料、中間體及其它類化工企業,特別是染料及部分精細化工企業產生刺激性無機氣體和特殊有機污染氣體。

2、三廢集中處置企業,尤其是群眾反響的污水、污泥處理產生惡臭氣體。

3、繼續抓好印染企業定型廢氣處理裝置的督促運行工作,切實做到裝置安裝率、運行率、有效率三個100%。

三、具體方法

1、對摸排確定的重點整治企業,企業對照各自環評要求,開展廢氣治理設施安裝運行情況的自查自糾。

2、在企業自查自糾的基礎上,聘請專家對企業“三廢”治理設施配套及運行情況進行現場檢查,提出整改“一廠一策”。管委會配套相應激勵政策和監督機制,促使企業配套完善“三廢”治理設施并確保正常運行。對一些工藝落后、過期設備,結合安全生產“五個強制”政策,采取強制淘汰措施。

3、加大對小化工、小熔煉、小皮革、小塑料造粒、小電鍍等“五小”行業的治理力度。對一些無證無照且廢氣污染嚴重的企業堅決予以取締。

4、對未開展清潔生產的重點整治企業,列入2012年清潔生產審核計劃,強制開展清潔生產審核。

5、積極推進循環經濟項目。按照濱海工業區循環經濟試點方案要求,有序推進相關循環經濟項目,特別是PTA高壓尾氣中有機物回收再利用項目、三家皮塑企業的DMF回收項目、印染定型機廢油回收項目等既能減少廢氣排放,又能產生經濟效益的重點項目。

6、加強對企業廢氣治理設施的運行監督。定期不定期的檢查企業廢氣治理設施運行情況,運行臺帳的記錄和試劑購買情況;聯合上級主管部門加大夜間執法檢查,嚴肅處理無故不開啟廢氣處理和吸收裝置的偷排行為。完善監督制度,在區內開設投訴信箱,公開24小時投訴受理電話等。

四、實施步驟

1、啟動階段(2012年4月底前)。根據前期調查確定的大氣污染排放清單和相應企業,按照整治原則,召開動員大會,布置企業廢氣治理設施配套運行情況自查自糾工作。

2、推進階段(2012年5月——2012年11月底)。在企業自查自糾的基礎上,聘請專家對企業自查自糾情況進行現場核查,對整改不力的企業由專家制定專門的整改方案,管委會采取法律、行政、經濟和科技等綜合手段抓好整改落實工作。尤其對一些工藝落后、過期的設備,結合安全生產“五個強制”政策,采取強制淘汰措施。對未通過清潔生產審核的企業,強制開展清潔生產審核。對一些無證無照的小化工、小冶煉、小塑料造粒等行業集中整治取締。

3、深化階段(2012年11月——2012年12月底)。會同上級主管部門進行抽查,未完成整改的,進行全區通報并予以執法查處。

五、整治要求

(一)統一思想,形成共識。工業廢氣污染問題已經成為當前群眾反映最強烈、社會關注度最高的民生問題。開展工業廢氣污染整治是落實科學發展觀、建設生態文明和完成減排任務的具體措施,工業區(鎮)將專門成立整治工作組,各村(居)、企業要切實作為一項重要的工作來抓,堅持按照“政府督促、企業主體、綜合聯動”的思路,切實落實各項整治措施,確保取得實效。

篇4

關鍵詞:有機廢氣;治理技術;環境問題

Abstract: this paper discusses the main source of organic waste gas, the paper discusses the harm of organic waste gas, and focuses on the organic waste gas treatment technology.

Keywords: organic waste gas; Management technology; Environmental problems

中圖分類號: [U491.9+2] 文獻標識碼: A 文章編號:

我國目前比較突出的環境問題是大氣污染,大氣污染的重要來源是工業廢氣。大氣中排入了大量的工業廢氣,降低了大氣環境質量,危害了人體健康。而有機廢氣是工業廢氣中最難處理的一種污染源,有機廢氣通過皮膚和呼吸道進入人體后,能造成肝臟、呼吸、血液等系統和器官暫時性和永久性病變,尤其是苯并芘類多環芳烴能使人體直接致癌,已經引起人類的高度重視。

1、有機廢氣的主要來源

石油和化工行業生產過程中排放的廢氣是有機廢氣的主要來源,其特點是數量較大,有機物含量波動性大、有一定毒性、可燃、有的還有惡臭,而氯氟烴的排放還會引起臭氧層的破壞[1]。石油和化工工廠及石化產品的存儲設施,印刷及其他與石油和化工有關的行業,使用石油、石油化工產品的場合和燃燒設備,以石油產品為燃料的各種交通工具都是有機廢氣的源頭。

2、有機廢氣的危害

有機廢氣對人體的危害是多方面的,不同行業有機物廢氣的毒性也是各不相同的,其中工業廢氣中十種常見的有機廢氣對人體的危害主要表現為:苯類有機物多損害人的中樞神經,造成神經系統障礙,當苯蒸汽濃度過高時,可以引起致死性的急性中毒;多環芳烴有機物有強烈的致癌性;苯酸類有機物能使細胞蛋白質發生變形或凝固,致使全身中毒;發生氰類有機物中毒時,可引起呼吸困難,嚴重窒息、意識喪失甚至死亡;有機物硝基苯影響神經系統、血相和肝、脾器官功能,皮膚大面積吸收可以致人死亡;芳香胺類可致癌,二苯胺、聯苯胺等進入人體可以造成缺氧癥;有機氮化合物可以致癌;有機磷化合物降低血液中膽堿酯酶的活性,使神經系統發生功能障礙;有機硫化合物中,低濃度硫醇可引起不適,高濃度則將致人死亡;含氧有機化合物中,吸入高濃度環氧乙烷可致人死亡;丙烯醛對粘膜有強烈的刺激;戊醇可引起頭痛、腹瀉和嘔吐等。

3、有機廢氣的治理技術

有機廢氣的治理方法主要可以歸為兩類:一類是消除法。消除法是通過生物或化學反應,用熱、光、催化劑和微生物等將有機物轉化為二氧化碳和水,主要有催化燃燒法、電暈法、熱氧化法、生物氧化法、光分解法、等離子體分解法等;另一類是回收法,這種方法是通過物理方法,在一定壓力和溫度下,用選擇性滲透膜和選擇性吸附劑等方法來分離揮發性有機化合物,主要有生物膜法、活性碳吸附法、變壓吸附法、冷凝法等[3]。

3.1 生物膜法

按照傳統的生物膜理論,生物法處理有機廢氣一般要經歷以下步驟:①廢氣中的有機污染物首先與水接觸,并溶解于水中;②溶解于液膜中的有機污染物成分在濃度差的推動下進一步擴散到生物膜,進而被微生物捕獲并吸收;③微生物以有機物為能源或碳源進行生長代謝,從而將其分解為簡單無毒的無機物如二氧化碳,水和低毒的有機物;④生物代謝產物一部分重新回到液相,一部分氣態物質脫離生物膜,通過擴散進入大氣。依據該理論,生物凈化有機氣體的速率主要取決于氣相和液相中有機物的生化反應速率和擴散速率。生物法具有投資少、設備簡單、運行費用低、無二次污染等優點,但也存在著反應裝置占地面積大、反應時間較長的缺點。

3.2 活性炭吸附法

我國對于濃度較低的氣相污染物的凈化手段主要是吸附法,應用活性炭的強吸附性吸附污染物,且對有機廢氣濃度的動態變化有較好的緩沖調節作用。常用的吸附劑有蜂窩狀活性炭、多孔炭材料、球狀活性炭、活性炭纖維、新型活性炭及分子篩、沸石、多孔粘土礦石、活性氧化鋁和硅膠等。活性炭經過特殊的工藝處理后,能產生豐富的微孔結構,這些人眼看不到的微孔能夠依靠分子力,吸附各種有害的液體和氣體分子,從而達到凈化的目的。吸附凈化過程是將有機廢氣由排氣風機送入吸附床,有機廢氣在吸附床被吸附劑吸附而使氣體得到凈化,凈化后的氣體排向大氣即完成凈化過程,熱脫再生過程是當吸附床內吸附劑所吸附的有機物達到允許的吸附量時,該吸附床已經不能再進行吸附操作而轉入脫附再生。活性炭吸附法適用于大風量、低濃度、溫度不高的有機廢氣處理。該法工藝成熟、效果可靠、易于回收有機溶劑,因此被廣泛應用于化工、噴漆、輕工等行業的有機廢氣的治理。

3.3 催化燃燒法

20世紀70年代,國外學者提出了“多相催化氣相燃燒過程”即“催化燃燒”法治理有機廢氣,以催化燃燒代替傳統的火焰燃燒,降低了燃燒溫度,提高了能量利用率。此外,催化燃燒產生的熱流溫度適中,無需冷卻空氣的稀釋,提高了熱效。這種方法的不足之處在于有的氣體燃燒條件非常苛刻,需要高空、高溫和高水蒸氣分壓,因此催化劑必須具備較高的活性,高熱穩定性和較高的水熱穩定性,以及一定的抗中毒能力。而通常催化劑活性與穩定性是相矛盾的。另外該法對機械強度的要求也較高,要求能抗沖刷和熱沖擊。

3.4 液體吸收法

這種方法中,柴油作為吸收劑,價格便宜,運行穩定,操作維護方便;不需要預處理,流程簡單,運轉費用低,占地面積小,凈化效率高。但吸收劑后處理投資大,對有機成分選擇性大,易出現二次污染。

4 結語

對于有機廢氣的凈化處理,無論是廣泛采用的傳統處理方法,還是新開發的處理技術,都要考慮到應用的實效性。目前,除了推廣傳統工藝外,應重點開發新技術,以達到提高去除效率,降低運行費用,減少二次污染的目的。隨著有機產品的大量使用,有機物污染已引起世界各國的高度重視,控制該類污染已成為各國的一項義不容辭的任務。我國是一個發展中國家,面臨環境保護和經濟發展的雙重任務。為使經濟、環境、社會協調發展,開發經濟有效的有機物凈化處理技術已成為我國解決有機物污染的重要課題。

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篇5

Abstract: Design and introduce the device and its treatment scheme of tail gas from chemicals warehouse, using the combined process of Abaorption-Catalytic Combustion, remedy the defect for each other, and install thermal converter after tail to utilization of waste heat, also saving resources.

關鍵詞: 危險化學品;尾氣;治理;裝置

Key words: hazardous chemicals;tail gas;treat;device

中圖分類號:TQ02 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)01-0319-02

0 引言

近年來,揮發性有機廢氣(VOCs)對大氣污染的問題越來越受到人們的關注,這些廢氣廣泛來自于化工生產、工業制造、噴漆涂裝車間、倉儲車間、印刷廠、垃圾填埋廠等,根據不同的廢氣來源、組成,可選擇設計不同的廢氣治理技術,主要的治理方法有吸收法、吸附法、燃燒法、催化氧化、冷凝法、生物降解法等。

危險化學品倉庫中,因儲存的化學品種類繁多,又是通過自行揮發的無組織排放而產生的廢氣,有著濃度低、組分雜的特點,因此基本無任何回收價值,針對此類廢氣,經濟而不造成二次污染的治理手段并且并不多,因排放的廢氣中所含的有機物濃度較低,往往略接近于排放標準,又因廢氣中的有機物無任何回收的經濟價值,因此絕大多數企業為應付環保部門檢測,均采用了最簡單而經濟的加大風量稀釋排放的方法,雖然基本實現了達標排放,但是有毒有害的有機物廢氣仍然源源不斷地排放到我們賴以生存的大氣環境中,嚴重破壞著生態環境,危害了人類身體健康,也制約著國民經濟的良性健康發展。

本研究擬針對性設計出一種經濟、合理的治理方案,既能使有機廢氣達標排放,又不造成二次污染,盡可能使其對大氣環境造成的污染降低到最小,為國家“藍天工程”的全面落實做出一份貢獻。

1 常用治理方法

有機廢氣的治理方法,本質上可分為回收法和消除法。回收法主要有吸附法、冷凝法、吸收法、膜分離法等。消除法主要有催化氧化法、燃燒法,生物降解法、低溫等離子技術等。

1.1 傳統回收法 吸附法是利用吸附材料較大比表面積和密集的微孔結構,對有機物分子具有特殊的吸附性能原理,進行對有機廢氣的凈化,能耗低、工藝成熟、去除率高、凈化徹底,有很好的環境和經濟效益,但缺點是吸附容量有限,容易吸附飽和,且當廢氣中有膠粒物質或其他雜質時,吸附劑易中毒,且容易造成二次污染,這些因素都在一定程度上制約了其發展應用;冷凝法是最簡單的回收技術,適用于濃度高、露點低的有機廢氣,但存在著能耗巨大、運行成本過高的缺陷;吸收法是利用液體吸收劑與有機廢氣相似相容的原理,達到凈化廢氣的目的,但是吸收劑容易飽和,治理效果也不徹底,也容易造成二次污染;膜分離法的基本原理基于氣體中各組分透過膜的速度不同而將廢氣中的有機物和空氣分開,雖然其回收率較高,但其廢氣處理量及投資成本制約了其工藝的進一步發展。

1.2 傳統消除法 燃燒法是利用有機廢氣可燃的特性對其進行直接燃燒的工藝,但反應溫度較高,因此能耗較大,過高的溫度對環境也造成了一定安全隱患;催化燃燒法是目前應用比較廣泛也是研究較多的治理方法,有機化合物在催化劑的催化作用下達到起燃溫度后發生氧化、熱分解及熱裂解反應,最后生成二氧化碳和水等無毒無害物質,但催化劑遇磷、鉛、砷、錫、亞鐵離子及鹵素易使催化劑失活,即所謂的催化劑中毒;生物降解法是指將微生物附著在多孔介質填料表面,然后對吸附在填料表面的有機物進行降解,處理工藝較簡單,運行成本也很低,但微生物的降解速率較低,因此設備體積較大,這在一定程度上限制了其應用發展;目前的低溫等離子技術僅可對少數種類的有機物廢氣起到一定的治理凈化作用,其穩定性及更大的工業應用推廣還有待于技術的進一步完善;微波空氣凈化技術、光催化及電催化等新興技術也有較多文獻報道,但均處于實驗室小型反應向大規模工業化發展的階段。

2 采用方案研究

針對危險化學品倉庫產生的組分雜,濃度低的有機廢氣,因無任何回收價值,故不適合采用回收法。鑒于危險化學品倉庫的廢氣雖然組分較雜,主要成分為苯系物、醚類、酮類及醇類等揮發性較大的溶劑,也未經過任何反應工藝,故沒有是催化劑失活的成分存在,比較適合催化燃燒工藝,但如果因此而盲目地采用催化燃燒法,也會導致工藝運行成本巨大,給企業造成不小的負擔。基于上述傳統治理方案比較,可采用吸附-催化燃燒組合工藝,取長補短,將吸附飽和的吸附性材料脫附后,集中進入催化燃燒反應爐,脫附后濃縮的高濃度有機廢氣具有較高的溫度,可以接近或達到起燃溫度,在一定的溫度補償下即可進行催化燃燒反應,此組合工藝既避免了活性炭二次污染的缺陷,又降低了運行的能耗,使兩種工藝優勢充分發揮,達到了有效治理污染并節約能源的目的。

2.1 裝置 本裝置由兩大主體工藝組成,吸附工藝及催化燃燒工藝,吸附工藝由兩個替換使用的吸附塔組成,塔內裝填可再生使用的蜂窩活性炭;脫附時產生的高濃度高溫廢氣進入催化燃燒爐,發生催化燃燒反應,得到了二氧化碳、水等無毒無害物質,最后在催化燃燒爐尾端再設置一熱交換器,有效利用了排出的尾氣的余熱,節約了能源。

2.2 工藝流程介紹 圖1所示為本方案吸附-催化燃燒工藝流程圖,危險化學品倉庫的中含有機廢氣的尾氣在風機1a的抽送作用下,通過風管,進入吸附塔4a(吸附塔有兩個4a,4b,一用一備,塔內裝填可再生的蜂窩狀活性炭),有機廢氣被活性炭高效吸附,最后尾氣達標排放。

當一個吸附塔內的活性炭吸附飽和時,關閉吸附塔4a的進出口風閥,打開吸附塔4b的進出口風閥,切換使用吸附塔4b。

吸附塔4a中吸附飽和的活性炭可以活化再生。打開加熱器2及風機1b,將達到一定溫度的熱空氣在風機的吹送作用下進入吸附塔4a中,飽和的活性炭受熱后脫附,高濃度的高溫有機廢氣進入到催化燃燒爐中,通過焚燒爐的熱補償以及催化劑的作用發生催化燃燒,反應生成了二氧化碳和水等無毒無害物質而排放。本裝置在催化燃燒爐后端設置了一個熱轉化器,用于將燃燒爐中排出的余熱重新回到加熱器中,用于吸附塔的脫附,既減少了熱排放,又節約了能源的消耗。

3 結束語

通過比較傳統的幾種治理尾氣的工藝,選擇并設計了吸附-催化燃燒組合工藝及裝置,彌補了兩種工藝的各自缺陷,有效的治理了危險化學品倉庫的尾氣排放污染,又在催化燃燒爐尾端設置了一個熱轉化器,有效利用了余熱,既減少了熱排放,又節約了能源的消耗,更好地保護了生態環境。

如今我國的國民經濟生產總值與消耗能源的比值,比發達國家低很多,因而提高能源利用率,減少能量損耗,降低廢氣排放總量,迫在眉睫。

參考文獻:

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[3]汪涵,郭桂悅,周玉瑩,梁忠越.揮發性有機廢氣治理技術的現狀與進展[J].化工進展.200,28,1833.

篇6

關鍵詞:有機廢氣;治理技術

中圖分類號: C35 文獻標識碼: A

引言:大氣環境的污染是我國目前最突出的環境問題之一,工業生產是大氣污染的一個重要來源,這些廢氣通過人的呼吸道或者是皮膚進入人體,給我們的身體帶來了極大的損害并且還極有可能成為永久性的病源存在于我們的身體中,當積累一段時間后發生巨大的疾病。特別是有害氣體中的苯并芘類多環芳烴還有可能引發癌癥。現今的化工領域以及塑料制品廠當中含有的具有毒性的有機廢氣較多,并且這些廢氣并沒有經過有效處理就進入大氣中,造成空氣的污染,影響空氣的質量和人們的健康狀況。目前,我國具有了一定的有機廢氣處理技術。筆者從有機廢氣的構成以及特點出發就有機廢氣的處理方法提出了自己見解。

1、概述

有機廢氣是指碳烴化合物、苯、醇類、酮類、酚類、醛類、醋類、胺類、睛氰等有機化合物。這些化合物對我們生活、工作的環境均產生危害。有機廢氣治理是指用多種技術措施,通過不同途徑減少石油損耗、減少有機溶劑用量或排氣凈化以消除有機廢氣污染。有機廢氣污染源分布廣泛,為防止污染,除減少石油損耗、減少有機溶劑用量以減少有機廢氣的產生和排放外,排氣凈化是目前切實可行的治理途徑。

2、有機廢氣的來源

有機廢氣主要來源于石油和化工行業生產過程中排放的廢氣,特點是數量較大,有機物含量波動性大、可燃、有一定毒性,有的還有惡臭,而氯氟烴的排放還會引起臭氧層的破壞。石油和化工工廠、存放設施;印刷及其他與石油和化工有關的行業;使用石油、石油化工產品、化工產品的場合和燃燒設備;以石油產品為燃料的各種交通工具都是產生有機廢氣的源頭。有機廢氣的來源和污染途徑見表1。

3、有機廢氣對人體的危害

有機廢氣對人體的危害是多方面的,不同行業有機物廢氣的毒性也是各不相同的 ,其中工業廢氣中常見的部分有機廢氣對人體的危害情況見表 2。

4、有機廢氣的處理方法

4.1光分解法

光分解有機廢氣的形式主要有以下兩個方面:

一是利用光照進行分解有機廢氣,當光照的波長達到了一定的時候,有機廢氣都得到分解。

二是用我們的催化劑通過光照的形式進行有機廢氣的分解。據了解,當我們的有機氯化物和氟氯烴如果在185mm的紫外線照射下,這兩種有害物質就能夠在很短的時間內進行分解,這是一種運用光分解的方法。如果我們加入了鹵代物將會對有機廢氣的分解更加快。同時,三氯乙烯能夠在幾秒鐘的時間內得到分解,并分解成氧氣、氟氣等。但是我們的光分解常常也會產生一些中間物質,但是這些中間物質往往能夠通過我們的氫氧化鈉溶液進行處理或者也可以采用延長我們光的照射時間進行處理。

三是運用光催化降解也是我們可以長期運用的一定光分解技術,這種技術是通過我們的紫外線對TiO2進行照射激活,使我們的H2O生成為我們的OH自由基,然后這些自由基就會將有機廢氣化解為CO2和H2O。

4.2吸附法

吸附技術是利用某些具有吸附能力的物質如活性炭、分子篩、硅膠、多孔粘土礦石、高聚物吸附樹脂等吸附劑,吸附有害物質而達到消除污染的目的。吸附技術幾乎適用于所有氣相污染物,一般用于處理低中濃度的氣相污染物。

4.2.1直接吸附法

通過活性炭進行直接吸附對有機廢氣的吸附力度十分大,通過活性炭吸附可以說能夠達到96%以上的吸附率,并且這種方法簡單,投資較小。但由于直接吸附法所采用的活性炭飽和后一般都不能夠再生,因此要保證活性炭的吸附效果,必須要及時更換活性炭。于是更換活性炭也會存在二次污染等問題,并且更換的活性炭較多,運費較高。

4.2.2吸附―再生法(recovery)

該法利用纖維活性炭或顆粒活性炭等吸附劑吸附有機廢氣,接近飽和后用過熱蒸汽反吹活性炭進行脫附再生,水蒸氣與脫附出來的“三苯”氣體經冷凝、分離,可回收“三苯”液體。本法的優點是:脫附速度快,冷凝吸附的效果十分好,但是也有如下幾個方面的缺點:

一是要求我們必須具有一定的蒸汽。

二是這種方法腐蝕性高,容易腐蝕機器。

三是如果有機廢氣可溶,我們的回收液需要進行二次分離。

四是我們活性炭當中殘留的水分將會影響我們后面的吸附效果,因此我們還必須對殘留的水分弄干,在進行第二次的吸附,這樣成本就比較高見圖1。

該工藝適用于中高濃度,中小風量,有回收價值的廢氣治理,目前國內工藝技術仍有待于提高。對于本方案中較大風量、較低濃度的混合有機廢氣,運行成本高、回收價值小,不宜選用該工藝。

圖1 吸附-再生-溶劑回收工藝

4.2.3吸附―催化氧化

這種方法就是運用我們的新型活性炭對那些濃度較低的有機廢氣進行吸附,然后吸附達到了一定的飽和度后在運用我們的熱空氣進行加熱活性炭,讓吸附進來的“三苯”等廢氣徹底的脫離出來,最后進入我們的催化燃燒床進行所謂的無焰燃燒達到凈化處理的目的,我們也可以將我們的熱氣體進行循環使用和回收使用。這種方法是把我們低濃度的有機廢氣通過我們的活性炭濃縮成高濃度的有機廢氣,最后在將其燃燒進行徹底凈化。這種方法的優點是把各個吸附方法進行了結合使用,解決了治理濃度較低、大風量等有機廢氣的問題,缺點是沒有了吸附法和催化劑法的優點,這種方法的運用十分廣泛,在國內屬于比較成熟的方法。有機廢氣中的雜質較多,并且這些雜質容易引起催化劑的中毒,雜質中的磷、鉛、錫、汞等都極有可能引起催化劑中毒。我們在運用催化劑的時候可以加上一定的載體,這樣不但可以節省催化劑還能夠增大催化劑的使用面積,讓催化劑減少燒結,使催化劑的穩定性得到提高。一般我們常用的催化劑的載體有石棉、陶土、活性炭等物質,特別是陶瓷載體應用較廣。

4.3生物法

該法實質上是通過微生物的代謝活動將復雜的有機物轉變為簡單、無毒的無機物和其它細胞質。經歷的步驟如下:

一是有機物首先由氣膜擴散至液膜,跟水相進行接觸,并溶解于其中。

二是液膜和生物膜之間存在濃度差,在此推動力的作用下,有機物擴散至生物膜,進而被微生物捕獲并加以吸收。

三是微生物自身進行活動,可以將進入的有機污染物當做營養物質和能量來源進行分解,經過復雜的生化反應。有機物最終變為無害的CO2和H2O等無機物。

生物凈化就是我們通常所說的一種氧化的過程:生物凈化依附在活性微生物以及潮濕介質上的有機物質作為我們生命的能源進行及時的轉化,它一般將其轉化為無機物(CO2、H2O)或者是我們常見的細胞物質。現階段的生物凈化的工藝主要包括三種:生物過濾法、生物滴濾床和生物洗滌床。

結語:要提高有機廢氣的治理技術,應該加強有機廢氣傳統處理技術改進,增強處理效率,并節約成本,對于新發展技術,也應加強研究,盡快在工業上推廣應用,對于有機廢氣成分復雜的,可運用聯合工藝或者綜合處理技術,有效處理掉有機廢氣,確保生態環境的穩定持續性。

參考文獻:

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篇7

1、引言

改革開放以來,中國的經濟取得了飛速發展,但是也付出了巨大的環境代價,環境污染日益嚴重。黨的十七大明確提出了“建設資源節約型、環境友好型社會,實現速度和結構、質量、效益相統一、經濟發展與人口、資源、環境相協調”的經濟發展戰略要求。2009年初,國務院出臺《關于推進重慶市統籌城鄉改革和發展的若干意見》提出了加快推進重慶環境保護和資源節約、著力構建長江上游生態屏障的總體要求。減少污染排放,建立循環生產模式,改善人們生產、生活環境刻不容緩。工業污染是制約環境問題的主要因素,在人類發展過程中,工業增長是社會和技術進步的重要標志,同時也是造成環境污染的主要原因。中國工業經濟高速發展伴隨的工業污染防治一直是環境保護工作的重點和關鍵,有效地控制工業污染是中國乃至全球經濟可持續發展的重點,對于老工業城市重慶來說,工業對于城市經濟發展和環境保護更具有重要的意義。一方面,近幾年重慶工業對GDP增長的貢獻率達50%以上,工業占GDP的比重最大。另一方面,隨著經濟的發展,科技的進步以及工業化進程的加快,伴隨而來的工業三廢對環境造成了嚴重的污染。因此,降低工業污染的排放是改善重慶城市環境質量的關鍵。在重慶老工業基地重新崛起的戰略背景下,對工業污染的相關分析和預測具有重要的理論和實踐意義。通過分析影響重慶市工業污染的主要因素和未來重慶工業污染排放量,不僅能夠降低工業污染的排放量,還能夠為重慶工業污染的規劃和控制提供決策信息,在一定程度上改善重慶的環境現狀。

2、國內外相關文獻回顧

近年來,國內外關于工業污染的影響因素以及預測方面的研究取得了一定的進展。在國外,Bruyn(1997)分析了經濟結構、環境保護政策、排污強度、收入水平等因素對SO2的影響,文章指出經濟結構以及環保政策對污染排放具有重要作用,在發達國家尤為明顯。Laurent Viguier(1999)分析了1971.1994年間匈牙利、波蘭、俄羅斯以及OECD國家的SO2,NOx和CO2的排放情況,并采用Divisia指數分析法研究了排放系數、經濟結構、能源強度等因素對排污強度的影響,研究發現在轉軌經濟時期,高能耗是造成高排污強度的主要因素。Selden(1999)和Selden(2002)分析了經濟規模、產業結構、能源結構、環保技術以及生產率等對美國大氣污染和全球SO2的影響,并指出從總體變化來看,經濟規模的增長以及生產技術的改善是主要的影響因素。Hettige et al(2000)分析了工業生產總值、工業污染排放比例以及污染強度與工業廢水排放的關系,結果表明隨著工業生產總值的增加,工業廢水污染將更加嚴重。Antweiler el al(2001)建立了理論模型研究了在國際商品市場上,生產技術、貿易規模以及貿易構成對全球S02排放的影響,并用相關數據對這一模型進行了驗證,研究顯示自由貿易有利于環境污染的控制。

在國內,慕金波等(1992)探討了灰色預測模型對某市化學工業三廢的預測,預測結果顯示未來幾年內某市化學工業三廢將呈現上升趨勢。張勁等(2007)運用灰色關聯分析法分析了武漢市工業三廢產生量的主要因子,并運用GM(1,1)模型預測了武漢市2010年三廢產生量,發現武漢市三廢產生量與城市規模和能源使用量關聯度較大,同時運算出了預測值。汪東等(2010)運用指數函數模型以及灰色關聯分析法對天津市工業污染排放特征及其成因進行了研究。結果表明,天津市環境污染變化的主要影響因子包括工業總產值、國際貿易、能源消費、城市發展、工業污染治理、環境科研投入以及排污費征收。耿強等(2010)采用中國省級面板數據,分析了中國工業污染排放強度的影響因素。通過分析發現:工業污染排放強度以及工業化進程對工業污染排放有重要影響,國有工業企業在排污方面可能存在雙向效應,環保表現不明確。

綜上,已有研究中關于工業污染的影響因素的選擇缺乏系統性和完整性,現有研究主要以SO2和其他個別污染指標代替工業污染。同時,在運用灰色關聯分析法之前,關于各因素對工業污染的影響方向性問題的研究較少。因此,研究中關于影響因素選擇的合理性、研究和預測的針對性有進一步深入的空間。目前,針對重慶工業污染的影響因素分析及預測方面的研究鮮少。因此,本文試圖在前人研究的基礎上以及結合重慶的實際,進一步完善工業污染影響因子,選取工業廢水、工業廢氣、工業SO2、工業粉塵、工業煙塵、工業固廢作為工業污染指標進行灰色關聯分析并進一步對重慶工業污染的排放量進行預測。

3、重慶市工業污染排放現狀分析

重慶工業結構以重型化工業為主,輕工業為輔,而且受歷史、地理以及交通因素影響,重慶工業主要沿長江、嘉陵江沿線分布,工業污染比較嚴重。近年來,雖然重慶加大了對工業三廢的治理力度,工業污染狀況有所改善,但通過對《重慶市統計年鑒》相關統計數據的深入分析,我們發現重慶市工業污染排放規模仍然較大,整體污染情況并不樂觀。

圖1描述了2003年以來重慶市工業污染排放情況。從圖中可以看出,雖然近年來重慶加強了對三峽庫區污水治理以及次級河流的整治,工業廢水排放量有所下降,但工業廢氣排放總量卻大幅上升。工業SO2、工業粉塵以及工業煙塵緩慢下降,但整體變化幅度較小。工業固體廢物排放在2005年大幅上升,2006年以來有所下降,之后的幾年呈現出逐漸增加的趨勢。

縱觀近年來重慶工業污染情況,我們可以發現工業廢氣和工業固廢不僅在排污總量上逐年增加,而且增長速度也越來越快。雖然工業廢水排放量有所控制,但從工業三廢排放的絕對數量看,工業廢水遠遠大于工業固廢。相比其他工業污染指標而言,工業SO2、工業粉塵以及工業煙塵排放絕對量小,不能從整體上改變污染狀況。隨著重慶工業化和城市化進程的加快,重慶的工業污染程度也將越來越嚴重。降低工業污染的排放強度,減少工業三廢的排放量是解決重慶環境問題的關鍵。只有對影響重慶工業三廢排放的相關因素進行深入分析,才能從根本上解決重慶的工業污染問題。因此,本文將對影響重慶工業三廢排放的相關因素進行深入探討,并在此基礎上對未來重慶工業三廢排放量進行預測,這將有利于改善重慶城市環境質量。

4、重慶市工業污染影響因素的灰色關聯分析

4.1 指標選擇

影響工業污染排放的因素有諸多,包括自然因素、人文社會因素、經濟因素等,然而自然因素以及人文因素都是通過經濟因素體現出來。因此,本文綜合了宋香榮等(2010)選取的新疆環境污染影響因子,張勁等(2007)選取的武漢工業三廢影響指標,趙海霞等(2006)提出的江蘇省環境污染影響因素以及包群等(2006)在分析中國經濟增長與環境污染時采用的相關因素。在此基礎上,通過對工業污染定性分析以及結合重慶的實際,選取如下具有代表性的指標:經濟規模、產業結構、工業化程度、對外貿易程度、工業污染治理投資、城市化水平。由于歷年《重慶統計年鑒》中關于萬元GDP能耗、環境科技投入以及生產技術的數據統計不完善,因此我們選取剩下的六大指標進行分析。各個指標具體解釋如下:

(1)X1:經濟規模。經濟發展意味著更大規模的資源需求,因而對環境會產生相應的影響。依照環境經濟學理論,其他條件不變,經濟總量越大,自然資源的消耗越快,環境污染排放越多,施加于環境的壓力越大,相應的環境質量狀況就會越差。

(2)X2:產業結構。從產業結構來看,不同產業的排污強度不同。通常,隨著一國經濟發展,該國經濟會從以第一產業為主向第二產業轉變,環境污染加重。在三次產業結構中,第二產業所占比重越大,工業污染越嚴重。

(3)X3:工業化程度。伴隨著一國或者一個地區工業化步伐的加快,越來越多的資源被開發利用,資源消耗速率開始超過資源的再生速率和環境承受能力,污染大幅增加,環境質量下降。工業化程度越高,工業三廢的排放越多,對環境造成的污染越嚴重。

(4)X4:對外貿易程度。對外貿易對工業污染的影響顯著。一方面,鼓勵出口的對外貿易政策使企業長期處于高資源投入、高能源消耗、高污染排放、低工業產出的“三高一低”型工業生產狀態,可以說是消耗了后代寶貴的自然環境資源來換取當代人的外匯收入。另一方面,隨著經濟的快速發展,進出口產品從原來的初級產品轉換為工業制成品,對工業品需求的增加必然帶來大量的工業污染物。

(5)X5:工業污染治理投資。工業污染治理投資反映了一國或一個地區對環境治理和投入的力度。工業污染治理投資越多,環境質量將會提升,因此工業污染治理投資對工業污染具有相反的效果。

(6)X6:城市化水平。城市化的發展一方面推動了經濟、文化、教育、科技和社會的不斷發展,把人類社會的物質文明和精神文明推向新的階段;另一方面隨著城市人口的持續、增長、城市規模的不斷擴大、大城市和特大城市的不斷涌現,城市生態與環境問題尤其是“三廢”污染令人不安。城市化進程的加快直接導致工業污染的加劇。

根據上述分析,我們以人均GDP代表經濟規模,以第二產業所占GDP的比重表示產業結構,以工業增加值占GDP的比重表示工業化程度,以對外貿易總額占GDP的比重表示對外貿易程度,以重慶工業污染治理實際使用資金額為工業污染治理投資額,以非農業人口占總人口的比例表示城市化水平。其中,經濟規模、產業結構、工業化程度、對外貿易程度、城市化水平對重慶市工業污染的影響方向是正向的,工業污染治理投資對工業污染的影響方向是反向的(見表1)。

4.2 重慶市工業污染影響因素灰色關聯分析

灰色關聯分析法的基本思想是根據序列曲線的幾何形狀的相似度來判斷其聯系是否緊密,它對樣本量的大小和規律要求不高,較好的彌補了傳統相關數理統計方法的缺陷。

由于工業污染治理投資對工業污染的影響是反向性的,因此本文首先對工業污染治理投資額進行倒數化處理,然后根據灰色關聯度的計算方法和計算步驟,以2003年到2009年工業三廢為參考序列,以同時間段的人均GDP、工業污染治理投資額倒數、城市化水平、對外貿易程度、第二產業所占比重、工業化程度為比較序列進行灰色關聯度計算。最終結果見表2。

表2是各影響因素與工業污染六大指標的關聯度及其排名。關聯度越接近于1表明相關性越強,排名越靠前。從表2可知,城市化水平、產業結構、工業化程度與重慶市工業廢水、工業SO2、工業粉塵、工業煙塵、工業固體廢棄物關聯度較大,排名靠前;而對外貿易程度、經濟規模、工業化程度與重慶工業廢氣關聯度較大,排名靠前。綜合各影響因素的關聯度大小以及排名,結合以上分析,我們認為主要原因在于以下幾個方面:

一是經濟規模擴張,城市化進程加快。2003年以來,隨著西部大開發的進一步推進,重慶面臨經濟發展的重任,其首要目標就是經濟規模的擴張。2003年,重慶GDP為2555.72億元,人均GDP為8164.979元。2009年,重慶GDP上升到65684億元,人均GDP上升到19935.25元,增速顯著。然而這種經濟規模的擴張是建立在“高能耗、高污染、高投入”的粗放型經濟增長模式上,因此必然會造成嚴重的城市工業污染。另一方面,近年以來,重慶加快了城市化的步伐,隨著城市人口的增加,住房建設和城市基礎設施建設進一步增加,從而對城市環境和自然資源帶來了巨大的壓力。

二是產業結構不合理,工業化程度高。近年來,重慶逐漸形成了“二三一”的產業格局,第二產業所占GDP的比重大于第三產業和第一產業。然而第二產業以工業和建筑業為主,加之重慶產業層次較低,尚未形成以資本、技術密集型為主的產業格局,因此隨著第二產業比例的增加,工業污染排放量也不斷增加。

重慶工業占對GDP增長的貢獻率已經超過50%,成為重慶經濟發展不可或缺的重要組成部分,是全國三大摩托車、五大汽車制造基地之一,同時也是全國重要的裝備制造、天然氣化工、儀器儀表生產基地。但是,重慶的工業化呈現出不合理的趨勢,表現為:首先,以重化工業為主的重工業在工業中所占比重較高,輕工業比重較小。2004年,重慶輕重工業之比為34.2:65.8,2008年調整為31.9:68.1,重工業比重進一步增加。然后,重慶重污染行業和重污染企業所占比重較大。最后,重慶工業設備落后,技術水平低,萬元GDP能耗高。重慶工業所占比例高,加上內部不合理的因素必然導致嚴重的工業污染。

三是對外貿易快速發展。近年來,重慶為了建設成為內陸開放高地,將對外貿易作為重頭戲來抓。尤其是保稅區以及兩江新區成立以后,政府出臺了各種優惠措施,鼓勵出口,貿易規模不斷擴大。另一方面,根據《重慶統計年鑒》的數據可知,重慶主要進出口產品為工業制成品、礦產品、化學工業及其相關工業的產品以及塑料、橡膠制品等。從近年來重慶市工業廢氣排放的主要行業和企業分布可以看出,以上這些行業將產生大量的工業廢氣。加之重慶大部分進出口企業仍然延續“三高一低”的生產模式,進一步加劇了工業廢氣的排放。

在對重慶市工業污染影響因素分析的基礎上,本文將進一步用灰色動態模型預測重慶未來幾年內工業污染情況,為下一步重慶工業污染的治理提供依據,從而使本文的研究更有意義。

5、重慶市工業三廢的灰色動態模型(GM)預測

5.1 預測方法選擇與數據預處理

工業污染是一個復雜的系統問題,在綜合現有研究的基礎上,本文采用灰色系統模型預測重慶未來幾年內工業三廢排放量。表3是2003-2009年重慶市工業污染排放情況。從表中可以看出,工業三廢平均增長速度都出現了較高的極值點且數據波動幅度較大,一階累計數據光滑性較差,并且準指數規律不明顯,不符合灰色序列模型的基本準則,因此必須采用二階平均弱化緩沖算子對原始數據進行處理,弱化其隨機性。

5.2 重慶市工業三廢的灰色動態模型(GM)預測

利用灰色動態模型(GM)對弱化后的數據進行模擬并計算出相對誤差、關聯度、均方差比值以及小誤差概率,結果見表4。

從表4中可以看出,發展系數-a都

表6是2010年_2020年重慶未來十年工業污染排放的相關預測。從表6的結果來看,盡管未來十年內重慶市工業廢水、工業SO2、工業粉塵、工業煙塵的排放量將逐步放緩,呈現下降趨勢,但工業廢氣和工業固廢排放量呈上升勢頭,特別是工業廢氣的增長幅度遠遠超過工業廢水的下降幅度。從重慶市未來十年內工業污染的預測值可知,工業污染整體形勢依然嚴峻,尤其是工業廢氣排放對整個環境質量的改善帶來了巨大的挑戰。

關于重慶未來工業污染排放呈現出的趨勢,我們認為可能的原因是:一方面,隨著重慶節能減排工作的推進以及對現有重污染企業的治理,整個工業污染狀況將得到緩解,工業SO2、工業粉塵、工業煙塵的排放量降低。加之重慶一直以來非常重視對三峽庫區以及次級河流的整治,所以工業廢水排放將得到控制。另一方面,隨著重慶目前的產業調整與升級,未來重慶將形成以汽摩、裝備、材料、化工、電子信息和能源為核心的六大支柱產業體系,而這六大支柱產業正是工業廢氣和工業固廢的主要來源,因此這可能是未來幾年內重慶工業廢氣和工業固廢排放量越來越嚴重的原因之~。同時,隨著重慶寸灘港和兩江新區的進一步發展,重慶將變成一座更加開放的城市,對外貿易規模將不斷擴大,并且重慶現有的工業生產方式以及進出口產品結構在短時間內無法徹底轉變,這可能是重慶未來十年內工業廢氣排放量增加的另一重要因素。

6、結論

綜上所述,本文通過研究重慶市工業污染的影響因素以及對未來重慶市工業污染的排放趨勢進行預測,得出如下結論:

結論一:近年來,重慶工業污染排放日益嚴重,其主要原因在于隨著重慶經濟規模擴張、城市化進程的加快以及對外貿易的快速發展,工業污染排放量隨之增加。加之重慶產業結構的不合理,工業所占比重較大,因此進一步加劇了重慶市工業污染程度。

結論二:通過對未來十年重慶工業污染排放量的預測,發現重慶市工業廢水、工業SO2、工業粉塵、工業煙塵的排放量將逐步放緩,呈現下降趨勢,但工業廢氣和工業固廢排放量呈上升勢頭。未來重慶工業污染減排仍然面臨巨大的挑戰。

篇8

關鍵字:氧化鋁、環境、能源

【分類號】:TF821

1、中國氧化鋁工業面臨的挑戰

在進入21世紀后,隨著氧化鋁生產的迅猛發展和用礦量的快速增加,中國氧化鋁工業遇到了一系列嚴峻的挑戰。

圖1氧化鋁生產的主要輸人和輸出示意圖

從圖1可以看出,幾乎所有的因素都不同程度地產生重大的困難和挑戰,極大地影響了中國氧化鋁工業技術進步的方向。最重大的挑戰是氧化鋁生產的供礦品位迅速下降。鋁土礦品位的下降意味著A/S的下降以及氧化鋁含量的下滑。鋁土礦品位的下降,將對氧化鋁生產產生如下嚴重后果:因循環效率、產出率和能量效率降低而使產量下降、能耗升高,這對本來已經過高的能耗雪上加霜;品位下降導致單位產量的礦耗和外排赤泥量增多,加上產量快速增加,給環境造成了雙重壓力。

2、氧化鋁發展前景預測分析

從過去十年氧化鋁發展局勢看,概括有以下幾個特點:

(1)最近10年,氧化鋁行情多次劇烈振蕩;

(2)電解鋁生產能力增速大于氧化鋁生產增長是價格上漲的基礎;

(3)國際氧化鋁產需由基本平衡轉為供應短缺;

(4)氧化鋁價格變化對我國鋁工業影響波動較大。

3、中國氧化鋁工業新階段技術發展路線及規范

3.1低品位鋁土礦高效低耗生產氧化鋁新工藝的技術路線

開發低品位鋁土礦高效低耗生產氧化鋁新工藝的技術路線是:通過采用高能效的濕法過程代替火法過程,降低能耗;通過改變脫硅產物的結構、成分以及改進赤泥洗滌,降低堿耗、減少赤泥量和污染;通過采用簡化流程和高效裝備,減少投資、降低能耗;通過系統節能工藝和提高循環效率,大幅節能;通過采用添加劑,提高各工序的生產效率,實現節能;通過采用高效控制和砂狀新工藝,提高氧化鋁產品質量。

3.2氧化鋁生產工藝節能降耗技術路線

要進一步挖掘節能潛力,實現拜耳法各關鍵工序的節能,特別是要通過開發新的工藝技術,提高溶出熱效率、沉降洗滌效率、分解產出率、蒸發和焙燒熱效率。提高循環效率和產出率,實現系統節能,是今后拜耳法節能的主要技術方向。

圖2 提高拜耳法效率的技術路線

3.3燒結法節能降耗技術路線

燒結法的節能主要從燒成節能和濕法處理系統兩個環節著手。圖3和圖4分別描述了燒結法燒成和濕法系統節能的技術路線。

圖3燒成系統節能的基本路線

圖4燒結法濕法系統節能的技術路線

3.4聯合法節能降耗技術路線

聯合法節能降耗的主要思路是:進一步充分發揮燒結法的補充優勢,更加重視系統節能。由圖5可見,為充分發揮燒結法在聯合法中的作用,除了應該充分利用燒結法原有功能外,還應該通過粗液合流和深度碳產物用于拜耳法溶出后增濃等工藝,利用燒結法的中間產物提高拜耳法的循環效率,達到節能目的。

圖5燒結法在聯合法中可發揮的作用

3.5中國氧化鋁生產環境治理技術路線

氧化鋁生產環境治理技術思路是:防治、減少赤泥中的堿液向地下的滲漏;改良赤泥堆場的土壤結構和成分,用于植被和綠化。

4、氧化鋁產業對環境的影響

近年來氧化鋁生產能力及需求的增長,對氧化鋁生產環境的主要挑戰。氧化鋁工業環境達標和減排的壓力增大。主要體現在:

(1)氧化鋁生產過程中排出的焙燒煙氣,配套熱電站以及熔鹽加熱站排放的燃煤煙氣,主要含有粉塵、煙塵和二氧化碳,如不加以治理,對空氣環境會產生一定影響;

(2)生產廢水和生活污水如不經處理排放,將對水環境造成一定影響;

(3)設備噪聲對周圍環境可能造成一定影響;尤其對附近居民生活及用水,甚至土地影響較為嚴重;

(4)赤泥含堿較高,赤泥堆場如不嚴格進行防滲處理,對地下水環境可能造成影響。

5、預防和減輕不良環境影響的對策及措施

氧化鋁生產中大氣污染物防治措施

氧化鋁生產過程中產生出大量的廢水、廢氣、廢渣,對環境構成了一定的威脅。廢氣中的主要污染物為粉塵和二氧化硫等。

(1)廢氣中粉塵的凈化,粉塵的凈化一般可采用二步法干法除塵。首先將排放的廢氣導進旋風分離器,當廢氣切向進人旋風分離器后,因離心作用而將粉塵顆粒拋向外壁,沿旋風分離器下部錐形部分滑到粉塵出口,這種除塵方法可除去廢氣中的大部分顆粒較大的粉塵。該法處理量大,操作費用低。為了達到更好的除塵效果,還可將多個旋風分離器串聯使用。經旋風分離器分離后的廢氣再采用靜電除塵法進一步將廢氣凈化。

目前我國大部分氧化鋁生產廠都采用先進行旋風分離,然后再用靜電除塵進行精凈化的工藝。

(2)煙氣中二氧化硫的去除

廢氣經除塵處理后主要含有毒氣體二氧化硫,如排入大氣將造成嚴重的污染,同時大量二氧化硫排入大氣也是硫資源的損失。將煙氣中的二氧化硫回收制酸,不僅消除了煙害,也可帶來經濟效益。

結 論

通過氧化鋁生產現狀的分析走這些節能降耗和減排的技術路線、氧化鋁生 產裝備的高效節能化技術路線、提高氧化鋁產品質量的技術路線以及氧化鋁生產環境治理的技術路線將使氧化鋁在生產更加環保與高效。

(一)節能降耗和減排的技術路線提高氧化鋁產品質量使拜耳法提高循環效率和產出率,實現系統節能。

(二)氧化鋁生產裝備的高效節能化技術路線提高氧化鋁生產效率的同時減少對環境的污染。

(三)氧化鋁生產環境治理的技術路線凈化了大氣中的粉塵和二氧化硫,提高廢水的再利用,廢渣噪聲也得到了相應的處理,降低了生產成本。

參考文獻

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[3]、張倫和.合理利用鋁土礦資源.加快我國氧化鋁工業發展[C]. 第三屆豫晉兩省鋁工業發展研討會及有色金屬工業發展論壇,2004.11.

篇9

關鍵詞:生物制藥;園區建設;環評要點

1引言

隨著國內生物制藥產業近20年的不斷發展,注冊的生物技術公司超過200家。但是大多規模較小,生物制藥占整個制藥產業比重僅為7.36%。國務院了《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》和《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》,明確生物制藥為科技中長期發展和戰略新興領域產業。《生物產業“十二五”規劃》預計“十二五”末生物產業產值達4萬億元,其中醫藥產業總產值達到3.6萬億元。在良好的政策與市場環境下,生物制藥及相應的現代化規模化新型生物產業園區勢必成為發展趨勢和追逐熱點,但該類項目對環境污染重,研究其環評十分必要。

現代生物制藥企業園區一般分為實驗研發區、生產區、中試試驗區、生產輔助區、行政-生活區及污染處理區,并對各分區的分布有嚴格要求。本文所舉示例項目位于市郊,為生物制藥類企業園區建筑群及配套設施建設。園區規劃引入企業包括現代生物制藥公司、創新化學藥物類公司、生物農業類公司、生物環保類公司等類型企業。

本文以西部某生物制藥園區新建項目為例,從法律法規、政策性文件、規范標準、項目組成特征、對環境的影響及治理技術等方面入手,試分析此類項目環評的技術要點及工作思路[1~3]。

2產業政策及規劃符合性分析

項目必須符合相應政策和規劃才能獲批建設,環評應調查并分析與生物制藥相關的產業政策、行業規劃、地區經濟發展規劃、環境保護規劃等,對生物制藥園區建設逐一分析其符合性,并給出結論和項目立項文件。

2.1產業政策符合性分析

工信部《關于加快醫藥行業結構調整的指導意見》指出:“應推動醫藥產業集群化發展,形成一批管理規范、環境友好、產業關聯度高、專業配套齊的醫藥產業聚集區”,《醫藥工業十二五規劃》提出“鼓勵產業集聚發展,引導和鼓勵醫藥企業向符合規劃要求的工業園區集聚”,《制藥工業污染防治技術政策》要求“制藥行業應提高產業集中度,鼓勵醫藥產業集群化發展,引導和鼓勵醫藥企業向符合規劃要求的工業園區集聚”,故新改建生物制藥項目應落戶于專業規范的產業園區,該示例項目符合要求。此外,環評應提出針對引入企業的要求:首先,企業類型應符合《產業結構調整指導目錄(2011年本)》“第一類 鼓勵類,第十三條、醫藥”的項目;其次,該示例項目園區因位于西部地區,需分析是否與《產業轉移指導目錄(2012年本)》符合;若為外商投資,則應與《外商投資產業指導目錄(2007修訂)》中“鼓勵外商投資產業目錄:(十一)醫藥制造業”或《中西部地區外商投資優勢產業目錄(2008年修訂)》對應。對于不符合產業政策的企業,要求不得入駐。

2.2規劃符合性分析

在環評報告中,須提供相關依據,如立項文件、開發區用地意向文件、規劃審批部門的意見[4]。生物制藥應符合《醫藥工業十二五規劃》及《生物產業十二五規劃》要求的“優化產業區域布局:鼓勵中西部地區發展特色醫藥產業;因地制宜,積極承接東部地區產業轉移”,該示例項目所在地藥材資源豐富,具備承接東部地區產業轉移條件,符合國家行業規劃。亦須符合《病原微生物實驗室生物安全管理條例》規定:三、四級實驗室須獲得國務院衛生主管部門或者獸醫主管部門頒發的從事實驗活動的資格證書,并報省級以上人民政府衛生主管部門或者獸醫主管部門批準,向所在地的縣級人民政府環境保護主管部門備案。新改擴建一級、二級實驗室,應當向設區的市級人民政府衛生主管部門或者獸醫主管部門備案。該示例項目已通過當地有關部門審核并立項,符合規定及地區經濟發展、土地利用、環保等規劃。

3項目選址及外環境合理性分析

建設項目選址必須遵守國家和地方的法律、法規,應符合地區總體規劃、產業布局和環境功能區劃,結合當地的自然條件和環境敏感區域的方位,并嚴格執行國家相關標準(表1)。

考慮到生物風險性,除環保要求外,選址還需多方征求意見,尤其是生物安全、公共衛生、微生物等方面專家的意見,確保項目選址科學、合理[5],根據《病原微生物實驗室生物安全管理條例》第四十一條規定,應設立病原微生物實驗室生物安全專家委員會,承擔實驗室設立和運行的技術咨詢工作。

該示例項目位于市郊,園區規劃范圍周邊為居民區,不符合三、四級實驗室對周圍建筑距離的要求,環評明確要求其不可引入高致病性病原微生物實驗室。

4平面布置合理性分析

平面布置合理性關鍵在于能否保障藥品研發及生產的環境需求,若能則同時可滿足環保對各污染源分布要求。國家相關規范已設定了明確的技術參數及要求,評價時只需對應參照即可。

由表2可知,產生污染的建筑應按污染由輕至重順序沿風向分布,減輕干擾。針對該示例項目,環評分析了產污區與非污染區、產污區與居民區相對位置合理性并提出:輔助區、行政-生活區應與實驗研發區及生產區相呼應,便于生產管理,與生產部分要有通道相連,并布置在車間上風向,減小對周邊環境及園區內活動的不利影響;建議中試放大置于多能車間內進行,按GMP標準化建設,視為小規模生產區域,既保障生產安全,也便于污染治理。

5環境污染因素及治理措施

環評重點是評估污染物來源、傳播途徑并提出治理措施。園區設計方案雖符合建筑規范,但很難全面考慮污染防治要求。環評目的是為真正做到預防因規劃和建設項目實施后對環境造成不良影響,促進經濟、社會和環境的協調發展,故其核心在于分析污染源及治理方案,評估設計施工是否為入駐企業預留了污染收集治理設施的布設空間。

5.1大氣環境

5.1.1實驗研發區域

實驗研發區域大氣污染物產生及治理途徑見表3。

表3實驗區大氣污染及治理措施

污染源污染物處理途徑最終處置 (實驗室排風系統)實驗室內部空氣氣溶膠、熏蒸消毒揮發消毒劑經負壓排風進入實驗室排風系統動物負壓隔離設備、動物獨立通風飼養設備(IVC)排氣帶菌、帶毒氣溶膠及惡臭氣體經設備高效空氣過濾器及過濾器外側安裝的活性炭吸附裝置處理后,進入實驗室排風系統負壓通風柜、生物安全柜排氣生物氣溶膠與化學廢氣經高效空氣過濾器處理后,均進入實驗室排風系統干/濕熱消毒滅菌器、離心機排風罩尾氣可能未滅活病菌經高效空氣過濾器過濾后局部排風污水處理房及污水處理儀器尾氣可能未滅活病菌排氣管中安置高效過濾器和活性炭吸附裝置[4]排風系統(清洗消毒間、淋浴室和衛生間單獨設置)設置高效空氣過濾器(四級實驗室在排風口設兩道B類以上過濾器)及廢氣凈化裝置(設在排風機負壓段),通風系統內部采用化學熏蒸消毒,尾氣經內設廢氣凈化裝置處理,排風經樓頂2m高以上排口入大氣

5.1.2生產區域廢氣收集治理

(1)有組織排放。車間內廢氣(含微生物及病毒)經由排風系統高效空氣過濾器(最多設置2級)和消毒排風裝置處理;含塵廢氣通過凈化空氣調節系統負壓段的除塵器捕集;溶劑經蒸餾塔進行回收,并作為生產工藝主要部分,不能回收的燃燒法處理;發酵尾氣通過活性炭吸附、噴淋法、活性氧化法和生物法進行臭氣處理;酸、堿廢氣采用吸收處理。

(2)無組織排放。一般通過操作的規范避免。如容器的敞口操作,易揮發物質密封儲存等。

5.1.3污染治理區域廢氣收集治理

污水處理廠建于封閉房間內,設置廢氣收集和吸收措施,采用高效空氣過濾器送排風,沼氣脫硫后用于鍋爐供熱,惡臭經收集后用堿吸收、化學吸收或生物吸收等方法處理消除二次污染。焚燒爐廢氣經排煙管道的煙氣吸收或吸附凈化裝置處理后排空。

5.2水環境

5.2.1實驗研發區廢水收集治理方案

(1)含病原微生物的污水治理。廢液與廢水先在實驗室進行化學或物理消毒,然后排至專用特種滅菌罐(分間歇式、連續式兩種,見圖1、圖2[6])滅菌,再排至室外污水管網至本單位專設的綜合污水處理站進一步處理。大型實驗動物設施糞便量大,含病原微生物多,需單獨設置化糞池集中處理。若實驗活動產生低放射性污水應采用衰變池處理。

圖1間歇式活毒廢水處理流程

圖2連續式活毒廢水處理流程

(2)含重金屬污染物污水治理。單獨收集,在實驗室內采用膜分離法、吸附法、化學沉淀技術、離子交換法、電化學方法等方法處理達標后,再排入下水系統[7,8]。

(3)普通污水治理。同處理后的含病原微生物、含重金屬廢水一道排入綜合污水處理站,經集中處理達標合格后排入城市下水道或水體。綜合污水采用“二級生化+消毒”工藝處理。

5.2.2生產區廢水收集治理方案

生化制藥產生廢水主要分為:生產工藝廢水,輔助廢水,沖洗廢水,制藥用水制備產生的高鹽廢水,回收殘液等。廢水應分類收集處理:含病毒細菌的工藝廢水經滅菌、滅活后采用“二級生化-消毒”組合工藝處理(發酵廢液經滅活、滅菌處理后作為危險廢物處置)。有毒難生化降解的有機物應預處理。高濃度廢水經厭氧處理后與低濃度廢水混合,好氧生化處理達行業排放標準后,排至園區綜合污水處理廠。不得設置排水溝收集實驗室及車間廢水,排水管道必須為明管以便于檢修和消毒。

2014年1月綠色科技第1期5.2.3消毒滅菌技術

常用的技術方法是熱力消毒滅菌(物理法)和化學藥劑消毒滅菌(化學法)。熱力消毒滅菌法通過加熱使廢水溫度達到或超過有害微生物存活最高極限以滅菌。化學藥劑消毒滅菌法利用化學藥劑對有害微生物殺菌消毒,常用的有臭氧、消毒、氯酸鈉、二氧化氯、甲醛、堿消毒等。

5.3聲環境

生物園區項目的噪聲包括生產設備、實驗設備、公用設備(如冷卻塔、水泵、空調機組)產生的噪聲[5]。在產生強噪聲車間與非噪聲車間及居民區之間設置一定的距離或防護帶。對局部噪聲源采用消聲、隔聲、隔振等裝置[9]。產生嚴重噪聲的設備,通常將其放置于地下室,或獨立的房間隔音。

5.4固體廢棄物處置及利用

三、四級實驗室污染區和半污染區固體廢物在實驗室內徹底消毒滅菌處理,并達到微生物指標零排放后,移出實驗室徹底焚燒,或根據就近集中處置原則交具備醫療廢物集中處置資質的單位處置,操作應符合《醫療廢棄物消毒技術規范》、《醫療廢物管理條例》、《醫療廢物集中處置技術規范》要求。

制藥生產列入《國家危險廢物名錄》的廢物包括:高濃度釜殘液、生產母液、菌絲廢渣、過期原料、報廢藥品、廢吸附劑和過濾器、廢催化劑和溶劑、沾染危險廢物的包裝材料等,應按危險廢物處置。廢活性炭應回收再生利用,不能回收按危險廢物處置。動物尸體作為危險廢物焚燒處置。藥渣做有機肥料或燃料利用。除塵捕集的藥塵作為危廢處置。焚燒爐爐灰安全填埋。污泥在清掏前進行消毒處理,再送至專門的處置場所。

根據生物制藥各分區污染特征及處置技術,環評逐一對照分析該示例園區原設計施工方案,并結合病原微生物實驗室及醫藥工業潔凈廠房設計規范,提出了修改建議。

篇10

(通標標準技術服務〈上海〉有限公司,中國 上海 200233)

【摘要】隨著社會經濟水平的上升以及科學技術的發展,環境問題也日益突出,尤其是大氣污染對人們的日常生活與工作產生嚴重的影響。國家也越來越重視對大氣污染的治理,在進行治理之前,對大氣污染中占大很大比例的工業廢氣進行檢測非常重要,對工業廢氣中的有毒氣體以及揮發性有機物進行檢測和預警,能夠幫助人們認識工業廢氣的構成,選擇合適的方式進行治理。主要探討計算機技術在工業廢氣檢測分析數據處理過程中的應用,編制相關的計算機軟件對工業廢氣的相關指標進行計算,最終實現對分析結果的打印。

關鍵詞 計算機技術;工業廢氣;數據分析

嚴重的霧霾現象警示人們關注大氣污染的問題,由于城市規劃中形成非常集中的工業園區,其產生的工業廢氣也相對集中,其中包含大量的氮氧化物、大顆粒物質、為氧化硫以及揮發性的有機物(VOCs)等,對環境和人們的健康造成非常嚴重的危害。而工業廢氣的監測主要包含對煙氣,也就是工業鍋爐和爐窯排放的廢氣以及工藝廢氣進行監測。實施工業廢氣監測的結果在最終需要特殊的表現形式,即在標準狀態下的干排氣污染區的排放濃度或者是排放速度等。要通過這樣的形式將檢測結果表現出來,就需要對工業廢氣的采樣體積、流量以及含濕量等指標進行計算,其中煙氣的監測結果表現還需要對過量空氣系數實施計算,所以需要一個漫長的計算過程,工作量較大且耗費的人力資源較多,同時由于手工計算的缺陷,非常容易出現錯誤。

當前,隨著計算機技術應用到各個領域當中,我們研究工作人員探索更為便捷、簡單的計算方式,最后使用QBASIC語言編制“工業廢氣檢測分析數據處理軟件”,對監測的結果進行計算和處理。軟件能夠在UCDOS的中文平臺中實現運行,通過利用該軟件能夠將采樣氣體的各項參數指標輸入,隨后軟件進行分析處理得到在標準狀態下的工業廢氣的排放濃度以及這算濃度,同時還能夠計算出拍題的流量和排放的速度。這樣一系列的過程中可以很大程度上減輕工作人員的工作量、降低出錯的可能性,提高計算效率和結果的質量,保證數據結果的準確性。

在進行系統性的研究之后發現,本軟件能夠應用在監測工業廢氣過程中各種不同類型污染物的數據計算,為環境監測分析工作者的工作提供巨大的便利,實現工作流程的自動化。

1工業廢氣檢測分析數據處理軟件的應用

對工業廢氣實施監測的過程中從整體上可以分為三大階段,分別是對現場的調研以及監測準備工作;參數指標的測試以及氣體的采樣;實驗室的分析計算和數據處理工作。在本研究中,編制的軟件值針對實驗室的分析計算和數據處理工作展開討論。

本軟件中主要包含有四個不同的處理模塊,分別是校準曲線數據處理模塊、樣品分析處理模塊、重分析處理模塊以及風量分析處理模塊,其中樣品分析模塊主要包括分光的光度、氣相色譜法以及原子吸收光度等;重分析處理模塊則是對工業廢氣中的煙塵和粉塵進行分析。不同的模塊具有不同的工作流程:

第一,校準曲線和樣品分析模塊對氣體污染區排放濃度的計算流程,首先將必要的參數指標輸入到軟件中,如校準缺陷會進行標準溶液濃度的讀數,就計算得出回歸方程的系數并建立回歸方程式;而樣品分析則通過樣品系數儀器讀數、采樣氣溫氣壓流量讀數和煙氣含氧量將污染物的含量,標準狀態下的體積以及過量系數計算出來,其中前兩者的結果進一步能夠得出排放的濃度,過量系數則能夠進一步計算出折算濃度;

第二,重分析處理模塊對大氣中顆粒物排放濃度的計算,首先將采樣氣體參數中氣溫與氣壓的流量數值輸入得出標準狀態下的采樣體積;然后輸入采塵前、后重量得到塵重;輸入煙氣的含氧量得到過量系數。前兩者的計算結果能夠算出排放的濃度,而過量系數的結果可以計算出折算濃度;

第三,風量數據處理模塊對于標準狀態下排氣流量的計算,輸入風管的直徑、長度、寬度等規格參數,計算出橫斷面積;輸入排氣動壓、溫度以及皮托管的修正系數就能夠得到平均流速;輸入大氣的氣壓與風管的靜壓得到絕對壓力;輸入水蒸氣的氣壓、測點的靜壓以及干球和濕球的溫度得出排氣的含濕量。前兩項結果參數能夠進一步計算出工況下的排氣流量,而后兩項的結果則能夠進一步得出標準狀態下的排氣流量;

最后,基于風量數據處理模塊對污染物排放速度的計算,通過污染物的實測濃度得到標準狀態下干排氣的流量進而計算出排放的速率。

在編寫的軟件中,每一個計算模塊中都具有輸入。修改以及存儲的功能,同時還可以進行測試數據的輸出和打印。不同的模塊與功能之間通過菜單的選擇進行控制。

2工業廢氣檢測分析數據處理軟件的優點

首先,本軟件具有完善的操作頁面,操作非常方便,對于年紀稍大的環境監測分析人員而言也沒有難度;第二,能夠實時對數據參數進行修改,對于計算準確性的提高很有幫助;第三,能夠對分析校準缺陷實施截距的處理以及進行相關系數的檢驗,對其計算質量進行控制。特別是本軟件中使用的數學回歸方式能夠擬合不同線性的校準曲線,無論是直線還是彎曲的線都能夠實現擬合,同時還引進分析復制方程的理念,計算過程中校準曲線方程能夠直接面對樣品實施分析結果的計算,因而回歸方程濃度誤差估值相較于傳統的回歸方式而言更加清晰、直觀的展示在監測分析人員的面前;第四,在輸入標準樣品或者是控制樣品的參數后能夠得到測定的誤差值,能夠對樣品的處理數據結果的質量進行控制;在進行含濕量的過程中不要要工作人員查找飽和水蒸氣的氣壓,計算機軟件能夠自動查找完成;得到的校準曲線、排氣的流量以及污染物濃度值等會自動存儲在磁盤當中,隨時調取出來使用;能夠與其他軟件實現對接,數據處理的結果如標磚狀態下的氣流量、過量的空氣系數、污染物濃度、折算濃度以及排放的速度等數據可以在word或者是excel等辦公軟件中訪問與編輯,用戶能夠快捷的實現對報告書的建立與打印;最后,軟件的適用性非常強,能夠對工業廢氣中各種不同種類的污染物的檢測數據進行分析處理,涵蓋的分析方式有原子吸收光度法、重量法以及分光光度法等。

3結束語

綜上所述,當前的大氣污染現象非常嚴重,對環境與人們的日常工作生活帶來了很大的影響,簡化工業廢氣檢測分析數據處理程序,提高數據處理結果的精度和效率對于幫助檢測人員掌握實時的空氣狀況,采取有效的手段對工業廢氣進行控制和治理具有非常重要的意義。而開發的工業廢氣檢測分析數據處理軟件基于計算機平臺,在超過1000臺的臺式計算機和筆記本電腦上進行調試,都能夠實現在UCDOS中文平臺中的穩定運行。使用該軟件進行了大量的工業廢氣檢測分析數據處理實驗,包括對鍋爐產生的延期以及大顆粒物進行測定、對氯化氫分光光度實施測定、對印刷廠的鑄字車間實施工作空間的廢氣鉛原子吸收光度法的測定、電鍍工序中產生的氮氧化物的廢氣測定等,得到的計算結果與工作人員手工計算的結果是一致的,但是極大的提高了工作效率,解放計算人員的勞動力。

參考文獻

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