❶ 氨氮废水处理的国内外现状
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氨氮废水处理技术现状及发展
许国强#,曾光明#,殷志伟!,张剑锋!
湖南大学环境科学与工程系,湖南长沙 湖南有色金属研究院,湖南长沙摘要) 系统地概述了氨氮废水处理技术现状及在工业中的应用情况,并在分析和评价的基础上探讨其发展趋势。
关键词) 氨氮废水;生物硝化;离子交换;氨吹脱;折点氯化
中
湖南有色金属
/# 前言
近年来,随着城市人口的日益膨胀和工农业的不断发展,水环境污染事故屡屡发生,对人、畜构成严重危害。许多湖泊和水库因氮、磷的排放造成水体富营养化,严重威胁到人类的生产生活和生态平衡。氨氮是引起水体富营养化的主要因素之一,为满足公众对环境质量要求的不断提高,国家对氮制订了越来越严格的排放标准,研究开发经济、高效的除氮处理技术已成为水污染控制工程领域研究的重点和热点。本文系统地阐述了氨氮废水处理现状和发展。
! 处理技术现状
氨氮存在于许多工业废水中,特别是钢铁、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工和饲料等生产过程,均排放氨氮废水,其浓度取决于原料性质、工艺流程、水的耗量及水的复用等。对一给定废
水,选择技术方案主要取决于:(#)水的性质;(!)处理效果;(,)经济效益。以及处理后出水的最后处置方法等。
虽然有许多方法都能有效地去除氨,如物理方法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉;化学法有离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电渗析、电化学处理、催化裂解;生物方法有硝化及藻类养殖,但其应用于工业废水的处理,必须具有应用方便、处理性能稳定、适应于废水水质及比较经济等优点,因此,目前氨氮处理实用性较好的技术为:(#)生物脱氮法;(!)氨吹脱、汽提法;(,)折点氯化法;(%)离子交换
法; # < , =。!$ # 生物脱氮法
生物脱氮通常包括生物硝化和生物反硝化。
生物硝化是在好氧条件下,通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用,将氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐的过程。如果反应完全,氨氧化成硝酸盐分两阶段完成:开始,在亚硝酸菌的作用下使氨氧化成亚硝酸盐,亚硝酸菌属于强好氧性自养细菌,利用氨作为其唯一能源,方程式(#)为这个反应关系式。第二阶段,在硝酸菌的作用下,使亚硝酸盐转化为硝酸盐,硝酸菌是以亚硝酸作为唯一能源的特种自养细菌,方程式(!)为这个反应的关系式。整个硝化反应可以用总方程式(,)来表示。从此关系式中可看到要达到完全硝化,#$ & >? >?@1/, 1 A B 9(以氮计)就需要%$ C >? B 9的溶解氧。
!虽然有些异养生物也能进行硝化,但硝化中最主要的生物是亚硝酸菌属和硝酸菌属。硝化最佳E/值为’$ %,当E/ 在+$ ’ < ’$ " 范围时,为最佳速度的"&F。当温度从( G提高到,& G时,硝化速度也随之不断增加,而剩余溶解氧大于#$ & >? B 9 就足以维持这一反应。
反硝化就是在缺氧条件下,由于反硝化菌的作用,将和
. 还原为的过程。其过程的电子供体是各种碳源,若以甲醇作碳源为例,其反应式为:
对于硝化反应,温度对其影响比其它生物处理过程要大些,一般温度应维持在为宜。
用生物法处理含氨氮废水时,有机碳的相对浓度是考虑的主要因素,维持最佳碳氮比也是生物处理法成功的关键之一。若废水性质不宜直接进行生物处理,则采用物化法或物化. 生物联合法达到排放要求较为经济。
生物脱氮可去除多种含氮化合物,其处理效果稳定,不产生二次污染,而且比较经济,但有占地面积大、低温时效率低、易受有毒物质影响且运行管理比较麻烦等缺点。
氨吹脱、汽提法
吹脱、汽提法用于脱除水中溶解气体和某些挥发性物质。即将气体通入水中,使气水相互充分接触,使水中溶解气体和挥发性溶质穿过气液界面,向气相转移,从而达到脱除污染物的目的。常用空气或水蒸气作载气,前者称为吹脱,后者称为汽提。氨吹脱、汽提是一个传质过程,即在高0* 时,使废水与空气密切接触从而降低废水中氨浓度的过程,推动力来自空气中氨的分压与废水中氨浓度相当的平衡分压之间的差。
吹脱法一般采用吹脱池(也称曝气池)和吹脱塔两类设备,但吹脱池占地面积大,而且易污染周围环境,所以有毒气体的吹脱都采用塔式设备。汽提则都在塔式设备中进行。
自然吹脱法依靠水面与空气自然接触而脱除溶解性气体,它运用于溶解气体极度易解吸、水温较高、风速较大、有开阔地段和不产生二次污染的场合。此类池子兼有贮水作用。塔式设备中填料吹脱塔主要特征是在塔内装置一定高度的填料层,使具有大表面积的填充塔来达到气. 水间充分接触,利于气. 水间的传质过程。常用填料有木格板、纸质蜂窝、拉西环、聚丙烯鲍尔环、聚丙烯多面空心球等。废水被提升到填充塔的塔顶,并分布到填料的整个表面,水通过填料往下流,与气流逆向流动,废水在离开塔前,氨组分被部分汽提,但需保持进水的0* 值不变。空气中氨的分压随氨的去除程度增加而增加,随气水比增加而减少,对要求达到的任何氨去除程度,进口浓度、0* 和塔温度曲线图有一个最小的气水比。由于氨吹脱、汽提的同时起到了冷却塔的作用,气水比增加将同时降低出口冷水的温度,如果0* 低于1"/ 2 时,它会降低吹脱效果。
氨吹脱、汽提工艺具有流程简单、处理效果稳定、基建费和运行费较低等优点,但其缺点是生成水垢,在大规模的氨吹脱、汽提塔中,生成水垢是一个严重的操作问题。如果生成软质水垢,可以安装水的喷淋系统;而如果生成硬质水垢,不论用喷淋或刮刀均不能消除此问题。
(/ ! 折点氯化法
折点氯化法是投加过量的氯或次氯酸钠,使废水中氨完全氧化为$( 的方法。其反应可表示为
$当氯气通入废水中达到某一点,在该点时水中游离氯含量最低,而氨的浓度降为零。当)3( 通入量超过该点时,水中的游离氯就会增多。因此,该点为折点。处理时所需的实际氯气量取决于温度、0* 值
及氨氮浓度。折点氯化法处理后的出水在排放前一般需用活性炭或与%( 进行反氯化,以去除水中残余的氯。在反氯化时产生的氢离子而引起的0* 值下降一般可忽略,因为去除1 45 残余氯只消耗( 45 左右
的碱(以)6)%! 计)。活性炭去除残余氯的同时还具有去除其他有机物的优点。
此法效果最佳,不受水温影响,操作方便,投资省,但对于高浓度氨氮废水的处理运行成本很高。
(/ + 离子交换法
沸石是一种对氨离子有很强选择性的硅铝酸盐,一般作为离子交换树脂用于去除氨氮的为斜发沸石,其对离子的选择顺序依次为。
此法具有投资省、工艺简单、操作较为方便的优点,但对于高浓度的氨氮废水,会使树脂再生频繁而造成操作困难,且再生液仍为高浓度氨氮废水,需再处理。常用的离子交换系统有三种类型:(1)固定床;
(()混合床;(!)移动床A ! B。
(/ +/ 1 固定床
在此系统中,溶液的去离子过程为二阶段间歇
过程。溶液通过阳树脂床时阳离子与氢离子交换生
成酸溶液,然后此溶液再通过阴树脂床,以去除阴离
子。交换能力将耗尽时,树脂在原位再生,经常采用
向下流再生法,此法操作可靠方便,但其化学效率相
对较低,容积较大,联系到树脂用量大,有时为了适应连续流的要求,还需要有储备装置,因而投资费用
较高。
#$ %$ # 混合床
混合床系统用一步法来去除溶液中的离子。溶
液流过阳、阴树脂充分混合的混合床。混合床的再生
比两个单生床再生要复杂一些,因为在再生前必须
将两种树脂分开。在水力学上可利用两种树脂的比
重差用水力反洗使其分层。虽然混合床的化学效率
较高,但它需要大量的清洗水。这对节约用水不利,
另外将交换离子作为回收产品收集时,回收液稀,其
浓缩费用也很高。
#$ %$ ! 移动床
移动床系统通过二阶段过程来去除溶液中的离
子。在这两个过程中,虽然实际上工作流体处理的水
是间歇的,而它的效果却是连续的。首先溶液和阳树
脂逆向流动,阳树脂脉动通过容器,新鲜树脂从一端
补充,用过的树脂从另一端排出,在此过程中完成离
子交换和树脂再生。然后溶液游向流过一个与上面
相似的阴树脂移动床来完成阴离子的交换。
#$ & 化学沉淀法’ % (
化学沉淀法从#) 世纪*) 年代就开始应用于废
水处理,随着对化学沉淀法的不断研究,发现化学沉
淀法最好使用+!,-% 和./-。其基本原理是向0+%
1
废水中投加./# 1 和,-%
! 2 ,使之和0+%
1 生成难溶复
盐./0+%,-%·*+#-3 简称.4,5 结晶,再通过重力
沉淀使.4, 从废水中分离。这样可以避免往废水中
带入其它有害离子,而且./- 还起到了一定程度的
中和+1 的作用,节约了碱的用量。经化学沉淀后,若
0+%
1 60 和,-%
! 2 的残留浓度还比较高,则有研究建
议化学沉淀放在生物处理前,经过生物处理后0 和
, 的含量可进一步降低。产物.4, 为圆柱形晶体,
无吸湿性,在空气中很快干燥,沉淀过程中很少吸收
有毒物质,不吸收重金属和有机物。另外,.4, 溶解
度随着7+ 的升高而降低;温度越低,.4, 溶解度也
越低。
化学沉淀法可以处理各种浓度氨氮废水。其与
生物法结合处理高浓度氨氮废水,曝气池不需达到
硝化阶段,曝气池体积比硝化2 反硝化法可以减小
约一倍。0+%
1 60 在化学沉淀法中被沉淀去除,与硝
化6 反硝化法相比,能耗大大节省,反应也不受温度
限制,不受有毒物质的干扰,其产物.4, 还可用作
肥料,可在一定程度上降低处理费用。因此,.4, 沉
淀法是一种技术可行、经济合理的方法,很有开发前
景,但要广泛应用于工业废水处理,尚需解决以下两
个问题:(")寻找价廉高效的沉淀剂;(#)开发.4,
作为肥料的价值。
! 工业应用
氨氮处理技术的选择与氨氮浓度密切相关。对
于低浓度氨氮废水处理,应用较多的方法是空气吹
脱法、离子交换法、生物硝化和反硝化法等,其中
对于无机类氨氮废水的处理,以前两种方法应用较
多;而对于有机类氨氮废水的处理,则以生物硝化
和反硝化法为主。
!$ " 低浓度氨氮废水
!$ "$ " 天然沸石离子交换法’ & (
天然沸石为一种骨架状的铝硅酸盐,具有离子
交换特性,尤其是对0+%
1 具有特殊的选择性;还具
有良好的热稳定性和耐酸性,在高温或强酸条件下,
晶格仍可保持稳定。天然沸石离子交换法处理氨氮
废水具有工艺简单、操作方便、投资少等特点,一般
来说,对于氨碱厂和一些工艺比较先进、管理水平较
高的联碱厂,部分高浓度含氨再生液均可返回到生
产系统中去,这样既能简化整个污水处理工艺流程,
也能大幅度降低污水处理成本。但对合成氨及其他
氨加工行业不能返回工艺中的高浓度含氨再生液,
必须进行空气吹脱(吹脱气经+#8-% 吸收后排空)、
蒸馏等方法处理后使之循环使用。空气吹脱费用低,
但受到环境制约,而蒸馏法则不受环境影响,但费用
较高,硫酸吸收吹脱气中氨所得硫酸铵可作为复合
肥料生产的原料使用,而蒸馏所回收氨则可返回到
生产系统。
!$ "$ # 生物脱氮法
!$ "$ #$ " 在焦化废水中的应用
氨氮是焦化废水中的主要污染物之一,目前来
说,生物脱氮基本流程为4—4—- 工艺’ * (,焦化废
水含有高浓度0+!60 和有机物,其中很多物质具有
较强生物毒性,从而对硝化、反硝化过程有抑制作
用。所以应对硝化菌进行驯化,使其逐步适应高浓度
焦化废水环境,防止废水中有机物及0+! 对硝化菌
的抑制。综合考虑到0+!60 和9-: 的去除,厌氧处
理部分能通过厌氧水解和酸化菌群的作用改变废水
中有机物成分来提高废水的可生化性,便于后续工
序的良好运行。一般亚硝酸菌比硝酸菌有较强的环
境适应能力及耐受毒物能力,容易出现积累现象,所
以一般应防止水质的大幅度波动和长时间的冲击。由于%&!
’ 对环境也有一定的危害,会引起水体富营
养化,所以应对%&!
’ 的排放进行一定控制,可以进
一步反硝化处理,使%&!
’ 转化为%"。对于(—(—&
工艺的处理效果,回流比、碳氮比、溶解氧、)* 和温
度等都是主要因素,这些都应该视废水的水质而
定。
!+ #+ "+ " 在炼油废水中的应用
国内有的炼油厂废水处理采用隔油池—气浮池
—生物滤塔—活性污泥池处理,其实这种工艺对
,&-、,%、.&-、石油类、挥发酚、悬浮物的去除效果
较好,但对氨氮的降解效果很差,致使出水中%*!/%
不能达到国家排放标准。经过中试研究,提出& 0 &
和( 0 & 生化处理工艺,其结果表明这两种工艺都能
使处理后出水的%*!/% 以及其它控制指标达到国家
排放标准。& 0 & 工艺流程为:炼厂隔油出水—气浮
池—一氧池—一沉池—硝化池—二沉池—处理后废
水(外排),其主要生化系统包括一氧池和硝化池。一
氧池中优势菌种为异养菌,通过代谢活动降解有机
物,而硝化池中的优势菌种为硝化菌,主要将%*!/%
转化为%&!
’ 。( 0 & 工艺流程为:炼厂隔油出水—气
浮池—调节池—缺氧池—一沉池—硝化池—二沉池
—处理后废水(外排),其中处理后废水部分回流至
调节池与气浮出水混合。其生化系统主要包括硝化
池和缺氧池,硝化池中的优势菌种为硝化菌,主要将
氨态氮转化为硝态氮;缺氧池中优势菌种为反硝化
菌,使硝化池部分回流水和气浮出水的混合水中硝
态氮转化为%",并降解有机物。这两种工艺相对来说
运行比较稳定,耐冲击力较强。
!+ " 高浓度氨氮废水
对于较高浓度氨氮废水用一种方法处理,很难
达到国家排放标准,所以对于高浓度氨氮废水可用
联合法处理以达到排放要求。
!+ "+ # 吹脱法1 生物法应用
某些制药厂由于工艺原因产生的部分高浓度氨
氮废水,不适宜于直接用生物硝化处理,处理后很难
达到排放标准,但基于各种方法的比较研究,若对氨
氮废水先进行吹脱,大大降低%*!/% 浓度,后与其它
废水混合进入生化处理系统进一步处理,则出水水
质将会大有改观,只是废水中氨氮通常以氨离子和
游离氨形态相互平衡存在,)* 值为中性时主要以
%*2
1 存在,碱性时主要以%*! 形式存在。吹脱效率
与)* 值和温度有直接关系,应该做试验确定最佳吹
脱条件,达到最佳效果。
!+ "+ " 吹脱法1 折点氯化应用
对于某材料厂的%*2,3 工业废水的研究比较,
单一的吹脱法处理无法达到排放要求,采用闭路吹
脱盐酸液吸收回收%*2,3 与折点加氯法4 $ 5 联合使
用,既可达到较好的处理效果,又能回收液态或固态
氯化胺返回工艺使用或外销,大大降低了处理成
本。其折点加氯法化学反应式如下:
%*2
1 1 *&,3*%*",3(一氯胺)1 *"& 1 *1
%*",3 1 *&,3*%*,3"
(二氯胺)1 *"&
%*,3" 1 *&,3*%,3! 6 三氯胺或三氯化氮)1 *"&
一氯胺进一步氧化为氮:
"%*",3 1 *&,3*%" 1 *"& 1 !*1 1 !,3 ’
二氯胺经下列反应生成硝酸盐:
%*,3" 1 *"&*%*(&*)1 *1 1 ",3 ’
%*(&*),3 1 "*&,3*%&!
’ 1 !,3 ’ 1 2*1
三氯胺在水中是呈稳定状态的。吹脱的含氮气
体用盐酸溶液进行二段循环吸收,反应为:
%*! 1 *,3*%*2,3
该方法既回收了有价物质,又消除了二次污染,
其工艺是脱氨氮的理想方法。
综上所述,氨氮废水治理技术的主要方法是生
物脱氮法和吹脱法及它们的联合应用,作者认为:氨
氮废水治理技术发展重点是改善现有工艺条件,降
低成本,同时开发新的治理方法。有研究指出4 7 5,鉴
于考虑到生物脱氮反硝化过程中可能出现的碳源不
足及硝化过程中可能出现的%&"
’ 的积累,如果人为
地加以引导,使%*! 以%*! %&"
’ %" 的脱氮
途径进行,即以%&"
’ 作为硝化反应的终点,则无凝
可以降低能耗,若需要外加碳源时,还可以降低脱氮
对有机碳源数量的要求。当然,生物脱氮是一个十分
复杂的生化过程,不易控制,对于以%&"
’ 作为硝化
终点的脱氮过程有待进一步研究。另外,在曝气池中
使用悬浮填料4 #8 5 也是现今的研究开发方向,但还较
少应用于工业废水方面,其密度接近于水,使用时直
接加于曝气池中,在曝气时悬浮于水中并均匀全池
流化,使固、液、气三相充分接触,污染物质被很快降
解,悬浮填料生物膜( 0 & 工艺可提高耐冲击力且只
需回流二沉池中硝化水,而无须污泥回流,动力消耗
低,运行管理方便。
2 结语
对氨氮废水的处理,至今还没有寻找到一种通
用的有效方法。目前,无论是用物化法、生物法或物化T 生物联合法处理废水,对其处理技术的正确选
择应从以下几点综合考虑:
1 提供改进生产技术和改变生产原料以减少废水量及降低氨氮浓度的机会;
2与优化的水利用计划、良好的工厂管理及可能的副产品回收相结合;
3用其它方法代替,包括物化法和生物法;
4能够经济地处理废水中的氨氮。
❷ 酸碱废水的废水来源
由于现代工业的来迅猛发展,所自以含酸或含碱的废水来源很广。
有的含有机碱含碱浓度有的高于5%,有的低于1%。酸碱废水中,除含有酸、碱以外,还可能含有酸式盐、碱式盐以及其他无机物、有机物。
酸碱废水主要来源于工业生产中的化工厂、金属加工厂、鞣革厂、化学纤维厂、制碱厂等。含酸浓度为1-10%或更小,含碱浓度为1-5%或更小。酸碱废水有较强的腐蚀性,腐蚀管渠及构筑物,干扰水体自净,使土壤酸化或盐碱化。对酸碱废水的处理首先应尽量回收利用,特别是对于较高浓度的酸碱废水采用结晶法及渗析法、离子交换法等,对于低浓度酸碱废水(含酸4%、含碱2%以下时),应进行中和处理(酸碱废水中和、利用碱渣、烟道气等或投加剂、过滤等方法),必要时进一步进行生化处理。
❸ 酸碱废水的回收利用方法
含酸废水回收利用的方法主要有:浸没燃烧高温结晶法、真空浓缩冷冻结晶法和自然结晶法。浸没燃烧高温结晶法的基本过程是:将煤气燃烧所产生的高温气体直接喷入待蒸发的废液,去除废液中的水分,浓缩并回收酸类物质。这种浓缩方法适用于处理大量废水,其优点是热效率高,回收的再生酸浓度较高(可达42.6%);缺点是酸雾大,防腐蚀要求较高,并须有可燃气体来源。真空浓缩和自然结晶法的基本过程是:利用真空减压法降低含酸废水的沸点,以蒸发水分,浓缩并回收酸类物质。这种浓缩方法的优点是自动化程度较高,酸雾问题易于解决;缺点是回收的再生酸浓度较低(仅为18~20%);需用耐酸防腐蚀材料较多,设备投资较大。自然结晶法主要是利用含酸废水制取硫酸亚铁、硫酸铵等化工原料和化学肥料。此外,还可用渗析法、离子交换法回收酸、碱物质。在水处理工艺中,也可将酸性废水用于给水软化的磺化煤再生和用于水质稳定等。
酸碱废水是水中酸碱浓度异常的一种水污染现象。天然水的pH值通常为6.5-8.5,当pH值小于6.5或大于8.5时?表示水体受到酸类或碱类污染。酸碱废水的来源很广,往往还含有悬浮物、金属盐类、有机物等杂质。但在排至水体或进人其他处理设施前,均须对酸碱废液先进行必要的回收。含酸或含碱的废水来源很广。含酸废水主要来自制酸厂、化工厂、化学纤维厂、染料厂、金属酸洗车间和电镀车间等。其中有的含有无机酸,有的含有机酸,或二者兼有。含酸浓度差异很大,低的小于1,高的大于10。含碱废水主要来自制碱厂、制浆造纸厂、印染厂、皮革厂、炼油厂等。其中有的含无机碱,有的含有机碱。含碱浓度有的高于5,有的低于1。酸碱废水中除含有酸、碱以外还可能含有酸式盐、碱式盐以及其他无机物、有机物。
❹ 排放污水的单位有哪些
造纸厂 皮革厂 制盐厂 制碱厂 煤化工厂 印染厂 颜料厂等企业
❺ 天津市武清区大碱厂镇大碱厂村厕所改造污水处理和引用水改造每户补贴款多少钱
农村厕所改造补来贴标准自,新建住房实施分类补助,户均危房改造补助1万元,分散供养的五保户至少补助1.5万元,特别贫困的危房户包括残联确定的特困残疾人家庭可补到1.5万元。
农村厕所改造属于国家的惠农项目,体现了党和政府全心全意为人民服务的宗旨。各地的标准不一。以山东为例,农村厕所改造标准至少为900元。(这是最低标准):根据山东试点的初步测算,改一户厕所费用一般在1000元稍多一点。
各级的财政补助,实际上是占了农村改厕的大头。农户可再添一点钱,或者以自备砖、砂石、水泥建筑材料、出工等形式参与到农村改厕中来。建议您到村居委会或乡镇政府咨询办理。
新农村改造主要包括五个方面,即新房舍、新设施、新环境、新农民、新风尚。这五者缺一不可。我国新农村改造补偿政策也是围绕这五个方面展开,将惠及亿万老百姓。
❻ 在碱厂上班对身体有害健康
来广州海沦堡吧,以下是来自某论坛的文章,你看看会明白的.
我是一名居住在广州中颐海伦堡的业主(位于广州经济开发区康南路),但住进来后发现这里环境污染问题的严重性超出我的想象,而且现在更越发严重的趋势,附近的南玻厂是最居首位,我入住以来每天都观察南玻厂那2个大烟筒的废气排放时间,可以说是一秒钟也没停止过排放(包括过年和每年的节假日),甚至夜间有超量排放的可能性(因为夜间上洗手简的时候我也会到阳台去看看的,在阳台可以看到玻璃厂的烟筒),很多次,晚上只要风向不是朝西,或风速比较弱的情况下空气中弥漫着浓浓的酸臭的,还有一些我说不出来的味道,多吸几口都觉得呼吸道很难受,全身都不舒服,凉晒在阳台上的衣物都会有这些味道.虽然不知道这些对我门的身体到底会有多大的的伤害,但我敢肯定伤害绝对不小.还有附近无数大厂小厂,纸厂排废水,对水的影响是很大的,这点大家都知道,我相信他们也有超量排放的可能,证据就是hlb小区门口有一条已经类似臭水沟的水道,只要经过那都会闻到一股令人作呕的气味,可想而知,其对我们水源的污染是多么的严重.我们周围还有很多的工厂,只要站在楼顶就会看到周围都是冒着浓烟的烟筒,周围的空气灰蒙蒙的,几百米外的东西和景物都看不见!我们这边的环境污染问题真的很严重啊!而且有些海伦堡的业主还发现海伦堡附近又要建厂了!
就中国现在环保问题上,中国环保专家为此对记者公布,中国的环境专家说,中国的水污染已“非常严重”。河流的水环境系统中有40%遭到不同程度的污染。
除了水污染,中国还面临其他四个“严峻”的环境问题:第一,江河特别是湖泊的“营养”太多了,富营养化的程度已达到非常严重的程度,例如滇池,巢湖,太湖等;第二,中国有660多个城市,大中城市的环境质量状况不好,特别是大气,处于一种“严重污染”的状况;第三,一些地区的酸雨污染问题严重,酸雨的面积占中国整个面积的30%;第四,全国的水土流失面积很大,大概有367万平方公里的面积正面临水土流失的问题;第五,荒漠化的问题每年正以几千平方公里的速度在扩展.....
这里的环境问题不仅仅是我们这个小区和在这一大区域居住的居民问题,它也是一个国家的问题,也是全球人类环境的问题.环保是我们人类必须重视的问题,我们希望中国在持续稳定经济发展的同时也要把中国的环境问题搞好,让中国人民在享受中国经济高速发展带来物质丰富的同时也能拥有健康快乐的生活环境.
我们希望相关部门和政府能对此问题重视并尽快解决和处理!因为我们这个区域被称
❼ 纯碱的工业分析
是重要的化工原料之一, 用于制化学品、清洗剂、洗涤剂、也用于照相术和制医药品。 绝大部分用于工业,一小部分为民用。在工业用纯碱中,主要是轻工、建材、化学工业,约占2/3;其次是冶金、纺织、石油、国防、医药及其它工业。玻璃工业是纯碱的最大消费部门,每吨玻璃消耗纯碱0.2吨。化学工业用于制水玻璃、重铬酸钠、硝酸钠、氟化钠、小苏打、硼砂、磷酸三钠等。冶金工业用作冶炼助熔剂、选矿用浮选剂,炼钢和炼锑用作脱硫剂。印染工业用作软水剂。制革工业用于原料皮的脱脂、中和铬鞣革和提高铬鞣液碱度。还用于生产合成洗涤剂添加剂三聚磷酸钠和其他磷酸钠盐等。
❽ 酸碱废水处理的思路
酸碱废水是一种含酸或含碱的废水,来源很广。含酸废水主要来自酸厂、化工厂、化学纤维厂、染料厂、金属酸洗车间电镀车间等。其中有的含有无机酸,有的含有机酸,二者兼有。含酸浓度差异很大,低的小于1%,高的大于 10%。含碱废水主要来自制碱厂、制浆造纸厂、印染厂、 皮革厂、炼油厂等。其中有的含无机碱,有的含有机碱。
1高浓度酸碱废水,应优先考虑回收利用,根据水质、水量和不同工艺要求,进行厂区或地区性调度,尽量重复使用,如重复使用有困难,或浓度偏低,水量较大,可采用浓缩的方法回收酸碱。
2低浓度的酸碱废水,如酸洗槽的清洗水,碱洗槽的漂洗水,应进行中和处理。 对于中和处理,应首先考虑以废治废的原则。如酸、碱废水相互中和或利用废碱、渣、中和酸性废水,利用废酸中和碱性废水。在没有这些条件时可采用中和剂处理。 高浓度酸碱废水的回收利用。目前含酸废水回收利用的方法主要有:浸没燃烧高温结晶法、真空浓缩冷冻结晶法和自然结晶法。浸没燃烧高温结晶法的基本过程是:将煤气燃烧所产生的高温气体直接喷入待蒸发的废液,去除废液中的水分,浓缩并回收酸类物质。这种浓缩方法适用于处理大量废水。
酸碱废水具有较强的腐蚀性,如不加治理直接排出,会腐蚀管渠和构筑物;排入水体,会改变水体的pH值,干扰,并影响水生生物的生长和渔业生产;排入农田,会改变土壤的性质,使土壤酸化或盐碱化,危害农作物;酸碱原料流失也是浪费。所以酸碱废水应尽量回收利用,或经过处理,使废水的pH值处在6~9之间,才能排入水体。
❾ 纯碱的工业分析毕业设计怎么做
参考一下下文我国纯碱工业循环经济观状分析纯碱工业的生产过程为重工业性质,产量规模大,生产流程长,化工单元多,为我国化学工业的耗能大户。经过多年的不懈努力,随着化学工业的发展和技术进步,宏观上通过产业结构和布局调整,微观上企业通过节能降耗、提高资源利用效率,以及对生产过程中产生的废物进行综合利用等方面,纯碱工业在生产工艺水平和污染控制等方面都有了实质性的进展。
循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心,以“减量化、再利用、资源化”为原则,以低消耗、低排放、高效率为基本特征,符合可持续发展理念的经济增长模式,是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革。我国纯碱工业经过近80多年的发展,无论在发展循环经济的宏观层面上还是微观层面上都取得了不错的效果,本文总结了我国纯碱行业发展循环经济的现状。
1 产业结构现状
近年来,随着国民经济的高速发展,我国的纯碱工业也取得了长足的进步。2005年全国生产纯碱1 410万t,为世界纯碱生产的第一大国。由于我国纯碱产能分布在不同规模的纯碱生产企业之中,与世界纯碱强国美国及欧洲纯碱企业相比,我国纯碱企业规模相对偏小。多数小企业技术水平落后、消耗高、产品质量低;三废排放量大,废弃物未得到合理利用,造成一定的环境污染。因此纯碱生产企业偏小对我国纯碱行业的整体竞争力有所影响,加快我国纯碱企业产业结构调整对我国由纯碱大国转化为纯碱强国、在纯碱企业中推动循环经济的进展具有重要的作用。
2 “三废”排放及处置情况
2.1 氨碱法纯碱生产污染物产生及处置方法
1)盐水精制工序。盐水泥产生量约1.1-1.2m3/t碱,其中含固体渣约60 kg/t碱(干基)。固形物中硫酸钙约11.55%,碳酸钙约58.5%,氢氧化镁约19.5%,其他还包括酸不溶物2.07%,混合氧化物2.11%,其他6.27%。分离后用于生产碳酸钙、氢氧化镁和氧化镁。
2)石灰石煅烧工序。石灰石煅烧制取含二氧化碳的窑气,窑气需经洗涤塔、电除尘器、冷却塔除尘、降温,送往碳化车间制碱。洗涤水产生量约8 m3/t纯碱,其中含有粉尘、煤焦油等物,由于石灰石、焦炭或白煤质量等原因,不可避免产生一些沙石等杂物,分离后,可用于建筑铺路等。
3)蒸吸氨工序。蒸氨过程产生蒸馏废渣液,蒸馏废渣液经澄清或压滤废清液排放,固态渣堆存。蒸馏废渣液约10 m3/t碱,含固体废渣约200-300kg(干基)。经澄清等方式处理后,废清液pH值一般在11-11.5之间,其中含NaCl约55g/L、CaCl2约100g/L、氨约70mg/L左右,废清液可用于生产氯化钙生产及副产盐等,但其固相物处理的难度较大,用碱渣做建筑材料,纯碱行业已进行了30多年的研究,现已生产化,但与目前的排放量相比,所占比重太小。不能从根本上解决问题。碱渣的第二条出路是以碱渣为基础,覆盖土种树绿化,建设碱渣山公园。现已在天津碱厂完成。
4)蒸氨冷凝液、重碱煅烧炉气冷凝液及设备的清洗、检修、泄漏等造成含氨浓度高的母液进行淡液蒸馏,回收氨后的废淡液进入污水排放系统。
2.2 联碱法纯碱生产污染物产生及处置
联碱法纯碱生产从理论上来说,可以实现零排放,但在实际生产过程中,像母液换热器、盐析、冷析结晶器等的清洗均产生含氨废水,设备故障、设备检修、母液贮桶、泵、管线等泄漏等等造成含氨浓度高的母液等进入污水排放系统。联碱生产需要母液平衡,母液一旦失去平衡,就会排放部分母液。解决母液平衡问题,需要很高的工艺管理水平。
我国的联碱工艺在生产中排出少量氨Ⅱ泥,一般对环境污染不大,但我国部分中小联碱企业废水排放量大,氨氮超标,新的纯碱排放标准即将实施,指标要求大幅度提高。大部分企业现有水平难以实现达标排放。
3 能耗、节水和综合利用现状
3.1 能耗
索尔维公司纯碱厂能耗被公认为是当今氨碱法能耗世界最好水平,其能耗大致为10 100MJ/t,扣除因能耗统计范围的不可比因素,我国与索尔维工厂相比,差距大致在20%左右。造成这个差距的原因,一是我国氨碱法工厂所用的原燃料质量较差,石灰石、原盐、白煤、焦炭,不仅含杂质多,且粒度不合要求,夹带大量细粉,使动力设备的无用功增加;二是小型企业较多,设备能力偏小,效率低下,且缺乏更加严格、有效的控制手段;三是不注意总图布置与节能的关系,没有充分利用位差来节约能源,造成工厂的先天不足;四是节能技术只在部分工厂使用,尚未配套推广。
联碱法工厂在世界各国不算很多,日本工厂的耗能可作为先进水平,了解到的数字是8 200MJ/t,好于我国四大联碱厂的平均水平,但不如我国单厂最好水平。可以认为,我国联碱法大型工厂的能耗已接近世界先进水平。全行业的节能工作还要继续加强。
3.2 节水
2005年联碱企业耗水量超过氨碱企业的耗水量。由于地域不同、节水意识不同,差距非常大。氨碱企业中,耗水量小的企业,吨碱产品耗水12t;耗水量大的企业,每吨纯碱产品耗水30t。
耗水量小的联碱企业,每吨纯碱产品耗水3t;耗水量大的企业,每吨纯碱产品耗水40t。据了解索尔维公司的Bernburg碱厂排水量与我国氨碱企业的平均水平相当。我国耗水量大的联碱企业均位于南方水资源丰富地区,节水意识差。
3.3 综合利用
氨碱企业的主要排放物是氨碱废液,对于氨碱废液的回收利用纯碱行业进行了多年的研究可硕果丰厚,如:碱系统的废清液可综合利用于制氯化钙和再制盐;废液晒盐或掺兑晒盐;渣做钙镁多元复合肥;渣作为工程土;蒸氨废渣制水泥;制建筑胶凝材料;渣制脱硫吸收剂;废渣制抹灰砂浆。
联碱企业理论上没有废弃物,但由于生产过程中因工艺流程长、系统母液含氨和氯根,温度较高,设备管线等的腐蚀,造成跑冒滴漏现象,检修频繁,同时设备的周期性清洗、以及倒塔,使部分工艺废水排放。这部分水含有一定的氨,若不回收利用,一方面造成资源浪费,一方面污染环境。联碱企业也想尽办法回收利用这部分含氨淡液。如:将清洗碳化塔水回收入系统;用过程废水冲洗AⅡ泥滤布后进入系统;将联碱系统氯化铵车间外冷、结晶、分离、泵房等工序的含氨杂水回收用于化盐等。
氨氮的集中回收是指将氨氮含量较高的废水集中起来,回生产系统再利用或集中采用蒸馏措施回收氨。这不仅需要投入大量的资金用于铺设管线、动力泵、储罐及蒸馏设备,而更关键是应有母液收缩这一前提,否则回收的杂水加入系统会造成母液膨胀。
将煅烧冷凝塔、洗涤塔、副塔等产生的含氨废水集中后经淡液蒸馏塔蒸馏氨后排放。利用淡液蒸馏塔,回收煅烧工段的淡液和一些含氨杂水,蒸出的混合气体比纯氨气回收困难,易堵塞气体管路,影响设备的连续运行。蒸馏后的废淡液含氨浓度>100mg/L,仍不达标。这种蒸馏仅限于游离氨。
4 典型纯碱企业循环经济发展思路
在纯碱行业,部分企业已经在发展循环经济方面取得了重大的进展。比较显著的有天津碱厂、山东海化集团、湖北双环等企业。
天津碱厂:天津碱厂采用渣场自然澄清方法处理氨碱废液,清液排海、废渣堆存。对盐水泥单独处理,清液回收利用,固体废渣与废液固渣混合制工程土已近尾声,昔日的渣山已变成一座绿草、绿树覆盖着的花园。通过对碱渣山的治理改善了开发区、保税区和天津港的环境,达到了政府规划的“一座环保山,一片平原地”的目标。塘沽区在天津碱厂东侧、天津开发区南侧建设了一座占地32万m2,地表面积36万m2的山体公园。到2003年公园建设共利用碱渣400万m3、拆房土3万m3、石硝10万m3、种植土41万m3,种植乔、灌木树种百余种、4万余株。山体主峰高度为31.9m,并由7个景观区形成连续的景观变化,把休闲、纪念、环保、生态与文化有机地结合在一起。或许是国内乃至全世界惟一的利用工业废料建设的环保型公园。
山东海化:公司近年一直在实践建设新型生态工业,纯碱生产中产生的废液、废渣、废气都有所利用。包括:盐水精制过程中产生的一次泥和二次泥用作氢氧化镁和涂料碳酸钙装置原料;利用碳化工段废气和包装车间落地碱作为原料建设年产5万t的小苏打装置;纯碱生产每年产生废液约200多万m3,现已利用纯碱废液已建成和将要建成共年产42万t氯化钙装置等。基本形成了以纯碱为主题,蒸氨废液、落地碱等废物资源化利用为辅助,建立了纯碱生产的循环经济链,实现了经济效益、社会效益和环境效益的共赢。
湖北双环:世界上首例采用壳牌粉煤气技术化,用于合成氨煤造气的油改煤工程,投产后,一方面公司在原料来源得到充分保证,生产成本上大大降低,让公司在与同行的竞争中有足够的优势;另一方面从社会效益角度来看,油改煤非常环保,生产中排放的煤渣、煤灰含碳量都很低,是优质建材原料,废渣用来生产水泥,符合循环经济的大环境。
5 结论和建议
纯碱工业在推动我国化学工业循环经济的发展中肩负着重要使命。在纯碱工业中大力发展循环经济是推进纯碱工业高速发展的重要保证。建议在“十一五”期间,我国纯碱工业发展循环经济的重点应着重于以下方面:
1)搞好产业结构调整,以现有企业扩建为主,适当增大生产规模,满足市场需求,严格控制新建生产装置;鼓励中大型企业通过兼并重组等措施,壮大纯碱企业规模,培育一批具有自主创新能力核心竞争力强的大纯碱企业。
2)发展循环经济,搞好纯碱行业的综合利用和三废治理,加强纯碱循环经济的科研投入,争取在纯碱的废渣综合利用上能有大的突破。 3)纯碱企业应加大技术和设备开发利用;加快淘汰高能耗、高污染、低效益的工艺、技术和设备;在纯碱工业中引进并利用国内外的先进技术和设备。
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