学文网化工废气篇1
关键词：煤化工；CO2；减排
中***分类号：
TB
文献标识码：A
文章编号：16723198（2013）17019401
，现在环境中的温室气体溶度显著增加，全球变暖的趋势变得明显，各个国家正在采取防治措施，因为温室气体中最多的是CO2，所以要控制温室效应就要先减少CO2的排放，要注重开发减排技术。目前我国的煤化工发展迅速，很多公司中的工艺流程是煤制甲醇和煤制油，但是这种工艺流程在运作的过程中会产生大量的CO2废气。煤化工的发展是符合我国煤炭多石油少的结构特点，煤化工的发展可以减轻我国对石油的依赖，使用非常先进的煤炭处理技术和污染治理技术，能够降低废气对环境造成污染。但是在煤化工的发展过程当中，也出现了二氧化碳废气的排放问题。我国是一个能源消耗大国，因此就需要进行节能减排，煤化工在进行生产的同时也需要考虑如何减少CO2的排放。
1煤化工过程中CO2排放研究
1.1直接液化产生的CO2
煤直接液化就是把煤和氢气放置在一起，加压和高温的条件下面发生反应，煤炭就会直接转化为成品油。在煤炭当中含有氧，反应环境中含有很高纯度的氢气，反应生成了水，通过通道排除反应体系。直接液化过程当中产生的二氧化碳比较少，比如说上海神华公司PSU装置上产生的二氧化碳不足百分之二，而该公司在美国的PSU装置上产生的二氧化碳只有0.34%，这就意味着每生产一吨油就会产生两吨的二氧化碳。
1.2间接液化产生的CO2
煤间接液化也就是需要分步进行，先是把煤气化，然后再合成，最后进行精炼。在这三个过程当中，主要是气化和合成这两个步骤会产生二氧化碳，因为在进行气化的时候需要加入氧气和水蒸气。煤炭和氧气反应会生成CO2，CO和水蒸气反应生成氢气和CO2。在这两个过程当中产生了大量的副产物CO2。通过计算可以知道大约每生产1吨的油就会附带3吨的二氧化碳。
1.3生产甲醇过程产生的CO2
煤制造甲醇是一个复杂的过程，其中包括了煤的气化、净化合成气，还有合成甲醇等过程，当共同存在氧气和水蒸气的时候，煤会发生下面的反应：
在甲醇的生产过程当中需要严格控制原料的配比，而煤气化过程当中获得的气体配比不符合需求配比，这就需要一部分的CO通过反应转化为氢气和二氧化碳，这样就可以满足甲醇生产的要求，但是出现了副产物CO2，大部分的副产物都是在对合成气进行净化的时候除去。
1.4生产烯烃产生的CO2
煤制造烯烃其实就是在制造甲醇的过程当中加入一个过程——甲醇制备烯烃。煤制备烯烃过程中主要是煤气化和制备甲醇的过程会产生副产物CO2。因为生产烯烃的时候会产生甲醇，这样就可以按照产生的甲醇来衡量排放的CO2，可以知道每产生1吨的甲醇就会产生2吨的CO2。
至2020年，我国煤制造业的产量能将是每年三千万吨，通过煤生产的烯烃能够达到800万吨，每年通过煤生产的甲醇的产量为六千万吨。通过对各条生产线进行统计分析，如果按照上面的产量计算，将会产生两亿吨的CO2。
2生产工艺改进减排
2.1煤气化技术的选择
煤气化的过程中可以使用CO2来替代N2来进行传输，作为载体的二氧化碳就来自排放的废气，所以用二氧化碳作为载体能够在一定程度上减少CO2的排放。煤和富含氢气的气体共同气化可以提高合成气中的氢碳比例，合成气中的氢碳比例提高能够降低工艺的能量消耗，从而降低CO2的排放。现在很多，煤化工厂把富含氢气的气体直接燃烧，这样就大大浪费了氢气资源，合气技术能够加大对富氢气的利用效率，这样就可以降低工艺流程中产生的CO2。
2.2工艺流程优化改进
对煤化工的工艺流程进行优化改进，充分利用多余的氢能源，这也可以减少CO2的排放。比如说在制备甲醇的过程当中，N2会积累在反应器中，这就会降低反应器的效率。在合成的过程当中还会形成一股驰放气，这样才能够保证合成系统处于动态平衡中。驰放气中含有很多的氢气，一般是进行燃烧处理，这样既浪费了大量的氢资源，可以用膜分离来回收氢气，重复利用，这样就能够降低能耗，从而减少温室气体CO2的排放。
3二氧化碳的减排方法
目前减少CO2排放的方法主要有三种，分别是存储、循环利用术和化学转化。这三种方法中的存储和循环利用并不能够减少排放CO2的总量，只有通过化学方法转化CO2才能够减少排放量，这样才能够生产出附加值高的油代产品。
3.1存储技术
存储技术主要是收集CO2废气，然后进行分离和压缩，然后把它们输送到地下，存储在地壳中，这样就能够和大气隔绝，在一段时间里面减少排放的二氧化碳量。从理论上来说，CO2是可以在一段时间里面被存储在地下，不会和大气混合到一起。向油田里面注入CO2，这样可以提高煤层气的回采率。现在世界上正在研究这种技术的项目有八十多个，目前世界上最大存储CO2的量每年能达到100万吨。这种方法可能带来负面的影响，二氧化碳会形成一个酸性的环境，酸性环境会溶解重金属和污染物，这样水质就受到了严重的污染。
3.2循环利用
CO2的循环利用就是运用它的特性来进行它的循环使用，比如说制作干冰、灭火器等，这些制造技术也较为成熟，而且已经广泛运用。现在比较流行的一种技术是CO2超临界萃取技术，这种技术简单方便。二氧化碳用作超临界萃取剂的时候比较容易获得，而且十分稳定，安全无毒。使用超临界的CO2来代替氟利昂，用二氧化碳制冷的效果要差一点，但是它的制热效果比较好。现在车用二氧化碳空调的技术已经成熟，还有就是使用CO2来代替N2来进行煤粉的运输，一些CO2还可以作为气化剂，这样合成气就更加容易制备甲醇、烯烃等产品。还可以二氧化碳还可以制作煤浆，这是一种全新的能源。煤粉在CO2中的质量分数能够达到百分之七十五，水煤浆中的煤粉含量只有百分之五十。这样运送的煤变多，使用的管道就可以更加细，传输的动力就能够更加少，而且还可以降低对水的需求。
3.3化学转化
化学转化意味着吧二氧化碳转化为其它的物质再进行利用，这样就能够提高氢原子的经济性。比如说通过植物的光合转化CO2，还有把CO2作为原料来制备碳酸盐和水杨酸等。光合作用的效果十分明显，一年植物可以把三百万吨的二氧化碳转化为两百万吨的有机物。这样就保护了大气的环境。使用二氧化碳肥料来种植蔬菜，不仅可以消耗排放的CO2，而且还能够使得植物旺盛生长。现在较为热门的是用二氧化碳制备可以降解的塑料，但是这种方法的效率比较低，这使得不太容易进行大规模生产。使用CO2来制备可以降解的塑料，这样可以保护环境。除了制备可降解塑料，还有一些研究把二氧化碳转变为甲醇、烃类等产品，这样产品的附加值就会变高。
4总结
我国的经济发展迅速，短时间里面排放的CO2变多。通过技术转化CO2，能够从根本上消耗排放的CO2，但是一些技术还存在一定的限制，所以现在还不能够大规模依靠转化技术来消耗排放的CO2。存储技术则能够在很短的时间里面存储大量排放的CO2，而且技术也较为成熟。在煤化工生产的过程中，加大对二氧化碳排放的关注，多植树造林吸收CO2。
参考文献
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[2]劳旺梅.煤化工过程中CO2减排技术探讨[J].煤炭技术，2013，32（4）：227229.
化工废气篇2
【关键词】石油化工；废气；处理技术；经验
一、石油废气中的污染源及种类
石油化工企业生产过程中产生的废气成分相对复杂，主要有粒子类物质、含硫化合物、含氮化合物和一氧化碳及有机化合物等，它们通过一定的排列组合构成了主要的大气污染源。就废气中各种物质及化合物的产生有着不同的来源。一般而言粒子类物质主要产生于电力、建材、轻工业、石油化工、冶金等行业工业生产过程中所产生的烟雾、烟尘及生产性的粉末等。按照粒子类物资粒径的大小被分为粗粒粉尘、细粒粉尘、烟、雾等。
含硫化合物主要由二氧化硫和硫化氢两种，这两种物质排放到空气中达到一定浓度时会对人类的健康产生不利影响，同时也是酸雨形成的重要物质。大气中的二氧化硫主要来源于燃烧的矿物燃料，而硫化氢多半来源于炼油、硫化染料等行业的生产。就石油化工行业而言，其生产过程由炼油到下游人造丝等石化产品的生产制造会产生一定的硫化氢对大气造成污染。
有机化合物的主要组成部分是碳氢化合物，如烷烃、烯烃、芳香烃等，此外还有一些含硫或含氮的有机化合物。这些有机化合物的主要来源是石油化工厂或者炼油厂的生产过程，这些污染源有着恶臭或者刺激性的气味，会对人体器官产生毒害影响，常含有一定的致癌物质。
废气中的含氮化合物主要成分是一氧化氮和二氧化氮，它们多数由于煤炭或者石油制品的燃烧而产生，同时也可能产生于硝酸、炸药或者氮肥的生产制作过程中。含碳物质的完全燃烧和不完全氧化都会有一氧化碳的产生，比如汽车尾气、石油化工生产中的催化裂化过程中所产生的烟气等中都含有大量的一氧化碳。
卤素和它的化合物也是一种常见的大气污染物，它的主要来源是含有氯和氯化氢的废气是氯碱厂以及利用其作为工业原料的工厂，氯化氢则来源于磷肥生产的过程和电解铝工业等。
二、常用废气处理技术种类
针对石油化工生产过程中产生的不同污染源，通过对其分类，有针对性的重点处理某种具体的污染物，能够有效的减少大气污染提高环境质量。具体而言，石油化工产业废气处理技术主要有以下几种。
1.废气的催化燃烧技术。该种技术又被成为催化氧化技术或者接触氧化技术，是在较低的温度下降反应器在中的催化剂予以催化，使得废气中具有可燃性的成分进行氧化分解的处理方式。催化燃烧所选用的催化剂可以根据它们的活性组分进行分类，主要是铂2等贵金属和钴3等非贵金属，根据废气的不同成分和性质选择不同的催化剂实现其催化燃烧的氧化分解。
2.刺激性和恶臭气体的吸附技术。通常而言，对于恶臭和刺激性气体的处理方式有燃烧、吸附、生物脱臭等方法。吸附技术是利用活性炭较大的表面积和对废气中多种组分的吸附能力，这种技术可以适用于不同浓度恶臭和刺激性气体的吸附，加之其较强的再生能力因而具有较为广阔的使用范围。其中具有某些化学性质的活性炭还能够在其吸附性充分发挥的同时实现良好的催化活性，从而将恶臭和刺激性物质进行氧化处理为低臭、无臭的物质。
3.有害烟雾的去处技术。由于有害烟雾的粒径较小在空气中呈现为一种雾状能够随着空气的运动实现其扩散的微小野地。该种烟雾是温热气体遇到冷气流温度急剧降低凝结而成的，在石油化工企业中有害烟雾主要是油雾、盐酸雾等。鉴于有害烟雾的粒径相对较小，可以利用玻璃纤维过滤的方法将该种有害烟雾予以滤除。
三、中国石油化工废气处理技术及效果
上述三种技术能够有效的滤除或者防治石油化工生产过程中产生的废气，但是在我国生产实践中常用的废气处理方法主要有生物处理技术、催化脱硫工艺等。
生物处理技术，利用微生物实现对有机污染物的生物降解从而实现污染防治。该种技术的发展方向是有针对性的培养菌种并且优化菌种的生存条件以此来提高生物降解率，同时通过对生物填料的物理性能、使用寿命等方面的改善来降低投资和耗能。其具体工作原理是先将污染物实现由气相到液相的转移然后由微生物吸进入液相的污染物，最后污染物进入微生物体内的有机物的代谢过程，实现对其分解将污染物转化为无害的无机物。其具体工艺流程是把气浮混凝反应池油污泥浓缩池等设施加盖后的废气通过高压风机送人洗涤塔，经洗涤后的废气由管道送入生物处理装置底部，废气经生物滤池填料吸附、生物氧化处理，净化后的尾气通过排气筒排入大气环境。通过反应池和活性炭等设备和物质的综合应用实现废气的无害化转化。生物处理技术在充分利用生物机能的前提下实现对有机废物的治理，充分利用生物规律保证治理结果，在实际应用中取得了较好的效果。但是我们也应该看到生物处理技术作为处理工艺的相对复杂，在投资和实验方面有一定的劣势。
催化脱硫技术是较为新型硫化物处理方式，能够含硫化物废气中的绝大多数硫脱去，并且可以将从硫化物中脱去的硫予以回收利用。作为石油化工企业主要污染物的硫化物，对环境的影响较大，而回收后的硫可以制成硫酸等继续用于工业生产。该种废气处理技术能够将废气中的硫充分利用并且没有新的废气或者废水的产生，其脱硫的效率也相对较高，加之费用成本低等使该种技术在工业生产中具有较大的应用空间。
放点等离子处理法。这种方法主要用于工业废气的处理，是利用高电压放电的形式来获得大量的高能电子或者高能电子激励产生的氧、氮基等活性离子，并且破坏碳氢结构的化学键，使得废气中的有机化学成分发生一种置换反应，最终结合形成没有危害的二氧化碳或者水。该种技术在我国石油化工废气处理中也得以应用和发展，对于等离子反应器的性能有了进一步的研究。对于等离子器，在使用双极性脉冲高压技术时，能够使氯苯和甲苯的分解率得到一定的提高，这种研究的进步和发展能够有效的解决石油化工废气污染的问题，使得废气处理技术和设备有了更新的发展。
TiO2光催化法。该种处理技术日渐被重视的一种处理技术，它充分利用TiO2的化学稳定性、无毒化、成本较低、获取方便等特点实现对含氯有机物废气的光催化降解。在实践应用中研究者对TiO2光催化的改性和其负载修饰的方法来扩大使用范围，从某种程度上实现了对石油化工生产过程中产生的含氯有机废气的处理。这一技术在工业废气处理中具有反应率高、速率快、溶剂分子不会对其影响等优点但是该种技术在使用中也存在一些技术难题，为其推广应用和深入研究提供了一定的空间。
我国石油化工废气处理技术是针对不同的生产过程中产生的污染物不同有针对性适用废气处理方式，并且在处理方式选定还通过处理工艺单元的组合实现对有机废气等的优化处理。废气处理过程中所要遵循的原则是尽可能不再产生新的污染物并充分利用废气中的可利用成分，在有效治工业废气污染的同时也实现了对废气资源的有效利用，较少工业生产中断的浪费。而每一废气处理技术的使用并非孤立的，针对废气成分的不同，采用安排合理分工明确的处理技术的组合和工艺的完善，有效的实现废气处理的效率和效益，实现经济和环境的和谐发展。
参考文献：
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[3]陈伟洪.苯类有机废气生物处理的工业化试验[J].石油化工技术与经济，2010， 26（3）.
化工废气篇3
关键词：危险废物，焚烧烟气，净化工艺
中***分类号： V444.3 文献标识码： A
前言
随着我国经济的飞速发展，城乡一体化程度加快，城市间人口流动较大，为了便于垃圾分类工作的推广，在起步阶段应建立易于理解、接受的垃圾分类统一标准，并通过采用动画、多媒体宣传等易接受、寓教于乐的方式，以轻松简单的讲学方式科学普及，让民众易懂易学。
1、酸性有毒有害气体的净化
焚烧危险废物产生的气体主要有氮氧化合物 NOX、硫的氧化物 SO2、SO3、卤化物 HF、HCL。
(1)氮氧化合物 NOX的去除。NOX去除工艺主要有选择性非催化还原法 SNCR 和选择性催化还原法 SCR。选择性催化还原法 SCR 是在催化剂 V2O5/TIO2作用下被还原成 N2,烟气在进入催化脱氮前需加热至 300 ℃的温度，SCR 法可将 NOX排放浓度控制在 50mg/m3以下。选择性非催化还原法 SNCR 是以氨水 NHOH 或尿素(NH2)2CO 作为还原剂，将氨水 NHOH 或尿素(NH2)2CO 喷入与NOX反应，生成氮气和水。SNCR 法可将 NOX排放浓度控制在 200mg/m3以下。SCR 法去除 NOX的效果比 SNCR 法更好，但需要消耗昂贵的催化剂，处理成本远高于 SNCR 法。
(2)硫的氧化物 SO2、SO3、卤化物 HF、HCL 的去除。要使尾气中的酸性气体达标排放，首先要对焚烧处置的危废进行合理的配伍，要求入炉的危废S含量控制在2%、CL含量控制在2.5%左右，只有这样才能保证后续设备的脱酸效果。其次要采用合适的脱酸工艺，目前常用的是半干法工艺，即在急冷塔内喷入石灰***液进行脱酸。半干法净化工艺不但可以达到较高的污染物净化效率，而且具有投资和运行费用低，流程简单，不产生废水等优点，缺点是对设备及原材料的要求极高。目前国内常用的脱酸工艺还有干法+湿法脱酸，即在干式脱酸塔内喷入消石灰，让酸性气体与消石灰充分反应，因此消石灰的目数也是脱酸效率的关键，常规选用60目左右的消石灰。湿法脱酸装置安装在布袋除尘器后，在脱酸装置内喷入30%的NaOH溶液，为了延长反应时间，加大脱酸效率，一般在洗涤塔内还要加设波纹状填料，例如陶瓷片等。
2、烟尘去除
烟气净化系统的末端选用离线气箱脉冲袋式除尘器。除尘器采用大过滤面积，低风速，并设置除尘旁路和电加热系统，维持除尘器内温度高于烟气露点温度 20~30 ℃。袋式除尘器材料选用PTFE针刺毡滤料+PTFE覆膜滤材，该滤材耐高温(瞬时最高耐热温度280℃)、过滤效果好(99.9 %)，耐酸耐腐蚀和耐水能力强，袋笼材质的选择上也考虑到烟气的腐蚀问题，需进行特殊的防腐处理，比如在笼骨上喷涂耐高温的硅油防腐。为避免烟气结露而造成飞灰结块，除尘器应设有灰斗电伴热器和完善的整体保温设施。
脉冲控制仪根据连续监测的滤袋阻力控制脉冲阀喷吹。工作时压缩空气以极短的时间顺序通过各脉冲阀并经喷吹管上的喷嘴向滤袋内喷射，使滤袋膨胀产生的震动和反向气流的作用，迫使附着在滤袋外表面的粉尘脱离滤袋落入灰斗。为防止二次吸附、减少除尘器阻力和延长布袋寿命，分室进气，离线清灰的方式是最佳选择，但缺点是布袋过滤面积要比***清灰的结构大的多，因此投资也会相应加大，所以国内主流还是采用***清灰。
3、二英的控制
瑞典、德国、日本、美国等发达国家自 80 年现二英后，不断研究，寻找对策。经过技术交流和工程实践，找到了对二英有效的控制措施。总体来说控制二英的排放可以从三方面进行：
(1)焚烧前控制。
一般认为无氯条件下不能生成二英类.在二英类生成过程中Cl2比HCl更重要。常见的氯源可为有机氯,聚氯乙烯(PVC),氯苯,氯酚等,也可为无机氯,如HCl,Cl2,KCl,NaCl,MgCl2,CuCl2,FeCl3等。另外,在从头合成反应和前驱物异相催化反应中,即使有足够的碳源和氯源,且有适宜的反应温度,如果没有催化剂的存在,也不会有太多二英类的生成，不同催化剂的催化活性不同,因而对二英类生成的影响也不同。常见的催化剂主要有CuCl2,CuCl,CuO,CuSO4,FeCl3等。因此在废料进入焚烧炉前要先进行预处理，采用废物分选配伍技术，将废物分类处理，分选出废物中含铁、铜、镍等重金属含量高的废物，减少含氯有机物的量，从而控制二英在焚烧过程中的产生量。
(2) 焚烧中控制
为了防止可能产生二恶英的有机挥发物的生成，常规采用低一氧化碳燃烧技术,达到完全燃烧状态,对于危废焚烧,一般采用"3T"技术:即控制炉膛温度,一般控制二燃室的温度在1100℃以上;延长气体在高温区滞留时间,要求在高温区停留时间大于2秒；在高温区送入二次空气,充分搅拌混合以增强湍流度，这样才能使焚烧的危废全部快速高效的氧化。只有严格执行"3T"技术，才能保证危废中的二英充分分解。另外为了控制二英在300～500℃温度区间的重新合成，在余热锅炉后需布置急冷设备，要求在1秒内将600℃的烟气急冷到200℃，这样才能有效的控制二英的重新合成，达到减少二英排放的目的。
(3)焚烧后处理。
焚烧后处理包括烟气和灰渣处理，焚烧过程中生成的二英在随烟气温度下降的过程中大部分以固态形式附着在飞灰颗粒表面，小部分保留在气相中。①烟气中二英的处理。活性炭吸附法，活性炭在常温时对二英等平面构造的芳香族碳氢化合物有吸附性，向烟气中喷入活性炭或高炉焦炭吸附二英，再用布袋除尘器收集，收集下来的活性炭或高炉焦炭还可以循环使用。研究表明,袋式除尘器去除PCDD/Fs效果最好，丹麦曾于1988年将已有的电除尘器更换为袋式除尘器取得了良好效果。②灰渣中二英的处理。由于二英在飞灰中被吸附或生成，收集后飞灰中二英浓度最高，所以必须作为有毒有害物质送填埋场进行无害化处理后填埋处置。
4、重金属去除
在危险废物中的重金属及其化合物可根据沸点及挥发性再加以区分。部分重金属的沸点小于 1100 ℃，因此，焚烧中更容易蒸发至废气中，铅的沸点 1700 ℃，大部分存在于炉渣中。近年来，人们对重金属逸入大气造成的危害日趋重视。废物焚烧炉的废气排放尤以重金属排放深受关注，控制排放浓度首要的做法是在收集管理中做好废物的分类处理，将含有重金属的废物(如电池、日光灯管、杀虫剂、印刷油墨等)先回收处理。去除重金属的最佳方法是通过降温将易挥发的重金属冷凝，再用除尘设备去除。贡、镉在烟气中部分以气体形式存在，除了通过降温的方式将其冷凝收集外，由于排放要求提高，采取活性炭注入法，即活性炭通过计量装置直接送入干式反应器与废气接触吸附，再用袋式除尘器去除，这样可以大大降低重金属的排放。
5、结语
根据危险废物特性，结合在焚烧过程中产生的尾气种类、浓度，采用三级组合净化烟气：第一级为干法预脱酸(消石灰和尿素试剂)，第二级为半干法脱酸(石灰***液试剂)，第三级为干法脱酸(消石灰试剂)。具体设施包含：[干法预脱硫脱酸+(余热锅炉+脱氮装置)]+[半干法脱硫脱酸(急冷塔)]+[干式反应器(干法脱硫脱酸+活性碳重金属吸附)]+[气箱脉冲袋式除尘器]等多种组合工艺，能有 效 控 制 烟 气 中 各 类 污 染 物 ， 使 大 气 污 染 物 排 放 满 足GB18484-2001的规定。
参考文献
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化工废气篇4
关键词：石油化工企业；废气；污染治理
石油化工行业是我国国民经济的支柱产业之一，相关企业运营生产过程中会产生大量含有挥发性有机化合物的废气，对人体健康和大气环境造成影响[1，2]。因此，针对类似化工企业废气排放进行科学的治理，降低其对环境的危害是环境工作者关注的焦点[3，4]。本文针对某石油化工企业废气污染治理与控制技术措施进行研究，探讨废气处理的有效方案，从而实现为类似企业的废气污染治理提供思路和依据。江苏某石油化工企业长期专业从事液化石油气（碳四）加工企业的原料及下游产品的供应销售，现已形成年产9万吨异辛烷（烷基化油）产品生产规模。项目主要以异丁烷和丁烯（包括1-丁烯、异丁烯、反-2-丁烯、顺-2-丁烯）为原料，在浓硫酸的催化作用下，经烷基化反应等过程生成异辛烷（烷基化油）产品。其生产工艺包括水洗、脱水、脱轻烃、烷基化反应、闪蒸、产品精制（酸洗、碱洗、水洗）、异丁烷精馏、正丁烷精馏等流程。生产过程中产生废气中主要含有丙烯、丙烷、异丁烷、正丁烷、二甲醚等多种挥发性有机气体。各车间虽已配备了废气治理相关设施，但仍难以满足现行的大气污染排放标准，因此需要对企业废气排放进行进一步治理。
1企业废气处理现状
企业的废气主要来源于异辛烷生产车间、罐区、污水处理区等区域。针对每个区域废气特点，采用不同的废气治理方案及措施。异辛烷生产车间主要废气为不凝气，主要污染物为非甲烷总烃（包括丙烷、丙烯、异丁烷、正丁烷等）。针对不凝气的性质及其资源利用价值，对废气污染物治理方案及措施见***1：企业罐区主要由各种原料罐、中间产物罐、废水脱气罐、中和酸罐、中和碱罐、酸雾碱洗分液罐等组成。针对正常工况下各类储罐蒸发损耗造成的大气环境污染，企业采取使用浮顶罐、安装呼吸阀挡板、高温时采取水喷淋以及加强管理等有效措施，使罐区内物料蒸发的损耗降至最低，减少对环境的污染。当储罐发生故障，罐内的可燃气体通过风管输送至地面火炬焚烧处理。污水处理区在废水治理过程中，会有硫化氢等污染物产生，但企业目前对这部分无组织废气收集处理情况很差，存在没有加盖收集无组织废气、没有废气处理设施等问题。
2废气整治方案
通过对企业现有废气处理状况进行分析发现，企业对工艺有组织废气处理工艺合理、处理设施完备，废气能得到有效处理。但对无组织废气，尤其是污水处理区产生的硫化氢等废气处理措施并不完善，需要加以改善。结合企业污水处理区内无组织废气的现状，采取的改造措施包括：（1）对污水处理区厌氧池池顶、气浮装置应该加盖收集无组织废气，减少无组织排放量；（2）根据实际收集风量采用合适管径风管输送废气至处理装置中；（3）采用切实可行的处理工艺对其进行处理。由于污水处理区废气主要污染物为硫化氢等废气，采用其他处理工艺如生物过滤等易受到温度、pH值、设备占地面积、调试时间等限制而不适合采用。因此，针对废气特点，结合企业实际，采用活性炭吸附工艺进行处理。具体措施为在污水处理站厌氧池顶、气浮设备加盖密闭，臭气通过引风机使加盖密封空间形成负压，把密封空间内挥发出的臭气（硫化氢等）通过主风管进入活性碳吸附塔后，进行处理，处理后的废气通过15米高排气筒排放。污水处理区废气改造项目所需的主体设备参数见表1。通过对污水处理区废气处理设施的改善，污水处理区无组织硫化氢废气的排放浓度从初始的0.625mg/m3下降到0.27mg/m3，去除率达到56.8%，达到了大气污染物排放标准，有效的改善了周边环境的空气质量。
3结束语
经过上述废气治理工程改造后，企业生产过程中产生的废气污染大大减少，处理后废气能达标排放，对周边大气环境影响变小。在后续的生产管理过程中，企业需重视废气处理装置的日常维护和保养工作，制定相关的管理制度，指定专人负责监督和检查，确保设施的正常运转。同时，企业应积极推行清洁生产，及时根据行业发展动向，优先采用环保型原辅材料、生产工艺和装备，当有新的清洁生产工艺出现，及时对项目进行技术改造，从源头控制污染废气的产生，减少废气污染物的排放。通过对企业生产流程废气污染治理和控制技术的改造，使得企业生产具有良好的环境效益和经济效益，本工程废气污染治理措施的采用能够对类似石油化工企业的废气治理具有较大的参考价值，具有较好的应用意义。
参考文献
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化工废气篇5
[关键词]气浮工艺 废水 处理
中***分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）42-0028-01
中石化天津分公司水务部污水深度处理系统始建于1994年，1995年投入生产运行。水源为两级生化处理后石化废水，设计处理水量为10000t/d，原设计深度处理工艺流程为混凝、沉淀、过滤、消毒的传统净水工艺。
工程投入使用后，成功地应用于小区冲厕、绿化等，节约了大量新鲜水。但是，随着中石化天津分公司生产装置的改扩建，回用水用量日益增大且前方来水水质组成发生了变化，原装置逐渐暴露出净水工艺用在工业废水深度处理上的一些缺陷，尤其是沉淀池矾花上翻，不易沉淀现象较为严重。大量不能沉淀的絮体堵塞斜管，使排泥周期缩短，有时仅为2-4 小时且出水水质仍较差。生产运行时只好将排泥阀长期打开，由间歇排泥改为连续排泥，水及絮凝剂大量流失，整套装置产水量远达不到10000t/d的设计水量，且水的色度、臭味大，许多用户自行将冲厕水改为清水，导致回用水用水量小，吨水成本高，严重影响了回用水用户的开发及规模的扩大。
1、工艺选择
原水水质水量波动较大，来水中COD的主要成分为悬浮物，且水中悬浮物颗粒粒度细小，颗粒本身及其形成的絮体密度接近甚至低于水，很难利用沉淀实现固液分离，大量不能沉淀的絮体进入过滤器，在滤层表面形成一层滤膜，使水头损失迅速增大，过滤器过滤周期缩短，负荷过高。而过滤作为深度处理中心工艺，滤前水水质必须得到保证。因此，如何确保在滤前去除大量悬浮物，降低整套装置中心工艺过滤部分的负荷，是保证回用水装置出水水质的关键。针对原水中悬浮物颗粒及其形成的絮体密度接近甚至低于水的特性，考虑将斜管沉淀池改造为气浮池，进行了中试实验、生产性实验和利用旧池改造，建成了10000t/d的生产装置。
2、气浮工艺的简单原理
气浮是以微小气泡（理想尺寸为15―30μm）作为载体，粘附水中的杂质颗粒，使其密度小于水，然后颗粒被气泡挟带浮升至水面与水分离去除的方法。气浮池比沉淀池表面负荷高，且出水和浮渣都含有一定量的氧，具有预曝气、脱色、降低COD的作用，不仅可以去除水中的微小悬浮物，而且对溶解性有机物也有一定的去除能力。
3、中试及生产性实验装置
3.1、装置选择
在气浮方式上，中试及生产性实验装置采用了涡流式气液混合泵作为产气装置。该装置采用涡流泵边吸水边吸气，气水在泵内加压混合，经过涡流泵的剪切，形成溶解有2030？m微细气泡的气水混合液，取代了传统加压溶气气浮必需的加压泵、空压机、大型溶气罐、射流器及释放头等设备，设备投资少、管理简单、装置运行稳定，缺点是产生气泡直径较大，运行电耗高。
中试及生产性实验用气浮池利用原斜管沉淀池改造而成。池体改造分两次进行。中试实验时改造了原斜管沉淀池两格之中的一个，生产性实验时将原斜管沉淀池两格之中的另一个也进行了改造。
3.2、工艺参数
处理水量：100t/h（中试实验），200t/h（生产性实验）；进水浊度≤25NTU，进水SS≤40mg/l；进水CODcr≤100mg/l，PH=6.5～8；溶气压力：4kg/cm2，回流比：30%；接触室水流上升流速：20mm/s；加压溶气水量：40m3/h。
3.3、中试过程
中试实验装置试运行初期，效果不理想，原因为：
1、原厂家提供的气液分离罐尺寸结构不合理，容积过小，使水和空气在罐中停留时间过短。根据空气溶解量与加压时间的关系可知，停留时间过短水和空气不能充分接触，气泡在水中溶解情况不好。在达到一定的加压时间后，空气在水中的溶解量才能达到最大值。根据以上分析，对气液分离罐进行了重新设计和加工。在增大气液分离罐容积的同时，还在内部设了隔板，使水和空气在高压下的接触时间得到增加，加大了空气的溶解量。
2、厂家提供的铜制吸气嘴没有调节阀，吸气量较大，使水泵内压力降低过大，造成气泡尺寸偏大，气泡与悬浮物的碰撞几率减小，形成的气粒结合体少，导致处理效果不好。为解决这一问题，在吸气嘴上安装了调节阀，通过适当减少吸气量保证了泵内压力，进而保证了气泡直径足够小，改善了处理效果。
3、实验装置采用斜管沉淀池改造而成，在平面布置上不尽合理，分离区过短，停留时间太少，形成的气浮体没有充分的时间上浮至水面，因此处理效果不好。为解决这个问题，将从原斜管沉淀池拆除的斜管重新铺设在了接触室内，这样加速了水的紊动，提高了液相的分散程度，不断更新液相与气相的界面，从而提高气泡与悬浮物的结合几率，增加了分离室内的停留时间，使处理效果得到了较大改善。
3.4、运行数据
该套装置改造后投入运行近一年，其运行数据可见，改造后整个装置运行稳定，滤前水水质得到了有效保障，深度处理出水浊度及CODcr两项指标均满足过滤进水要求。
3.5、结果分析
3.5.1、浊度的去除
气浮工艺在石化废水深度处理中对浊度的去除率数据可见，出水浊度受来水水质变化的影响较小。设备在设计能力范围内处理污水时，出水水质基本保持不变。在进水水量为100t/h左右时，浮选后浊度保证在10NTU以内。
3.5.2、CODcr的去除
气浮工艺在石化废水深度处理中对CODcr的去除率数据可见，气浮对水中COD的处理深度是有限的，去除率在20%--- 50%。主要原因是气浮是一种物理反应过程，对水中溶解性有机物，气泡无法与之结合，无法去除。
3.5.3、关键参数控制
气浮法是靠水中微小的气泡携带悬浮物上浮至水面的一种净化水的方法。从这个意义上讲，关键问题有两个：一是气泡的生成及气泡的直径分布；二是气泡与悬浮物的结合。气泡与悬浮物的结合随它们之间的相互碰撞几率、粘附效率及接触时间的增加而增加；碰撞几率随悬浮物直径和气泡浓度的增加而增加，且随着气泡直径的减小而增加；粘附效率与原水类型有关，如PH值、温度等，这是原水本身的特性。就采用涡流式气液混合泵进行气浮本身来说，应提高气泡的浓度，降低气泡的直径，这是设备的关键。
解决这两个问题的实质是提高吸气量、气液分离罐内压力和湍流程度等。根据亨利定律和伯努利方程可得，空气在水中溶解度与所受压力成正比，气液分离罐压力提高，气泡直径减小，浓度增大；气体与液体的湍流程度增大，气泡的浓度增大。 在中试中，通过减小进气量等方法提高溶气罐压力，并在分离区增加斜管，提高湍流程度，达到了提高气泡浓度，减小气泡直径的目的。
4、10000t/d生产装置
在中试实验取得成功的基础上，中石化天津分公司水务部利用原回用水清水池的一格进行了改造，建成了处理水量450t/h的生产装置。该装置根据中试及生产性实验总结的原设备缺点进行了调整，采用了水射器及射流泵作为产气装置，并采用反应、气浮一体式池型，安装了反应搅拌器、溶气罐、刮渣机及释放器等设备。
该装置正式运行后，对浊度的去除率可达80 %，CODcr的去除率达40%，均优于中试及生产性实验装置。设备操作简单，维护量少，不需频繁调整，运行非常平稳。
5、结论
中石化天津分公司水务部技术改造的成功经验说明，采用气浮工艺进行污水深度处理预处理，是一种简单可行、效果稳定的实用技术，具有以下特点：
（1）、药剂消耗少，产水率高。
化工废气篇6
关键词：挥发性有机化合物 废气生物处理 生物滤床 生物洗提反应器
在塑料、橡胶加工、油漆生产、汽车喷漆和涂料生产等诸多工业领域中，工业品的生产和加工过程产生了大量含有挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds，VOC）的废气（VOC废气）。这些废气未经处理排入大气，在一定条件下会形成光化学污染，影响大气质量，影响动植物生长和人类的健康。某些有毒VOC废气有致残、致畸、致癌作用，对长期暴露其中的人体造成严重伤害。为此，各国颁布了相应的法令，限制该类气体的排放，我国于1997年颁布并实施的《大气污染综合排放标准》，限定33种污染物的排放限值，其中包括苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机物。
对VOC废气的治理，有多种处理技术可供使用。但对于VOC浓度低、风量大的废气，传统工艺存在投资运行费用高、处理效率低和处理后存在二次污染等问题。近年来，逐渐发展的废气生物处理技术作为一种新型的空气污染控制技术，得到日益广泛的应用。该项技术与传统的燃烧法、催化氧化法、吸收法、吸附法相比，对VOC低含量废气的处理有明显的优势。本文主要介绍现行的德国废气生物处理技术，以期对我国相应技术的推广应用起到借鉴作用。
1 废气生物处理工艺
1.1 生物处理原理
废气的生物处理技术首先应用于农业生产过程中异味气体的处理，例如养殖业中动植物加工产生的臭气、堆肥发酵和生物污泥废气处理等。随着工业生产中产生的挥发性有机气体的污染日益严重，这项技术逐步应用到工业废气净化领域。其净化的基本原理是：有机废气或异味气体流经带有液体吸收剂的处理器；在处理器中，由于废气中的污染物在气、液相之间存在浓度梯度，浓度差使其从气相转移到液相，被生存其中的微生物吸附；通过微生物的代谢作用，有机物被分解、转化为生物质和无机物。
1.2 反应处理工艺分类
生物处理技术的基本工艺流程以生物过滤为例，如***1所示，废气经过一定的除尘、温度和湿度调节，进入生物处理单元，经过微生物的处理，气体可以达标排放。
***1 有机废气的生物处理工艺流程***
根据处理运行方式不同，处理工艺主要分为生物滤床工艺和生物洗提工艺两种。
1.2.1 生物滤床
废气流经生物滤床（见***2）中的活性滤层，有机物被滤料上的湿润水膜吸收，通过滤料上生活的微生物的代谢作用而降解。
（a）生物滤床示意*** （b）多层布置的生物滤床
***2 生物滤床
生物滤床主要由进气系统、布气承托层、生物滤层和维护装置组成。
在生物滤床处理废气过程中，微生物的活性和数量对处理效果具有决定意义，它们取决于如下因素：进气流量、温度和湿度；废气中物质组成；浓度的稳定性和水溶性；氧气和营养物的供给；滤床的布置和温度、湿度保持；滤料的选择；滤床中的pH控制等。
滤料影响微生物的生长，从而直接影响净化效果。滤料选择必须考虑滤料的孔隙率、孔径分布、比表面积、亲水性、自身气味、pH等参数。在工程实践中，一般可选择有机滤料或无机滤料。无机滤料选择比表面积大，有一定强度的无机填料，如加气混凝土、多孔陶粒、熔岩颗粒或矿渣等。有机滤料主要有腐殖树皮、植物根须、枝杈、锯末、泥炭等及其混合物。由于有机滤料廉价易得，获得广泛的应用。有机滤料滤层一般高度在0.5～1.2 m。运行3～5年后，由于密实度增大造成阻力增大，应进行更换；更换滤料时，宜分次进行，以保持滤料中微生物种群的稳定。
1.2.2 生物洗提工艺
生物洗提工艺采用了污染物的液体吸收和生物处理的联合作用。废气首先被液体（吸收剂）有选择地吸收形成混合污水，再通过微生物的作用将其中的污染物降解。根据污水处理的方式（吸收剂再生方式）不同，可分为活性污泥法和生物膜法（生物滴滤池），构筑物示意***如***3、***4所示。
***3 生物洗提—活性污泥法示意*** ***4 生物滴滤池示意***
从***3中可以看出，生物洗提-活性污泥法是将吸收剂（水和微生物的混合液）和废气在吸收塔内采用通过喷淋、填料填充或曝气等方式进行混合，溶解于水的有机物被微生物吸附，排入活性污泥反应器后进一步被降解，吸收剂得到净化再生和重复使用。因为吸收剂的再生速度不受处理负荷和吸收速度的影响，所以这种方法适用于处理生物降解速度较慢的有机物。
***4所示滴滤池中的填料上生长有大量生物膜，当废气通过其间，有机物被生物膜表面的水层吸收后被微生物吸附和降解，得到净化再生的水被重复使用。
在生物洗滤过程中，吸收剂的再生效率影响废气的吸收、净化效果和系统的能耗高低，
这主要取决于污水处理效率的高低。而影响生物洗提工艺处理效果的因素有：废气中有机物水溶性和生物降解难易程度；进气温度、粉尘和有毒物质含量；对微生物的曝气和营养物质供给（如N、P等）；水的温度、pH、含盐量和新鲜淡水的补充情况。
2 生物反应器的应用和经济技术比较
2.1 应用范围与设计参数确定
废气生物处理的主要适用范围是：去除异味气体和含VOC废气浓度较低的废气，废气中TOC（总有机碳）<1000 mg/m3；气体流量 ≤50000 m3/h，气流均匀且连续；废气的温度一般 ≤40 ℃，生物滤床工艺同时要求进气湿度>95%；废气组分易溶于水，易生物降解。对废气中各种组分的降解情况如表1所示，可作为工艺设计的选择依据。
工程设计中，需要同时考虑废气中气体组分的种类、浓度，反应器中有效接触时间。反应器的尺寸由面积负荷：m3气体/（m2过滤面积·h）；接触时间：s；体积负荷：gTOC/ (m3过滤体积·h)；或：气味单位GE/（m3过滤体积·h）；或：m3气体/（m3过滤体积·h）等参数确定。
实际工程中，反应器尺寸可参考同类生产企业的经验值估算，并应进行中试实验，以优化设备尺寸，降低投资。表2、表3分别给出不同种类企业应用生物滤床和生物洗提工艺的情况。从两种工艺的应用可以看出，生物滤床工艺对气味和易溶性有机气体去除效率较高，而生物洗提能够用于生物降解性较差的VOC废气处理。
2.2 与其他工艺的经济技术比较
在对含VOC废气处理工艺的选择中，在技术领域应考虑如下因素：VOC的去除效率；废气性质（废气中有机物的组成、VOC含量、废气流量、气味指标）；可用建设面积；技术经济使用期；必要的附属设施建设（如：水蒸气生产设施）；与原有治污设备的配套；有机溶剂的回收等。经济上主要考虑投资、运行费用和财务风险。各种工艺的初步选择依据如表4所示。
表4 VOC气体处理技术措施的适用范围及其经济指标
处理方法
3 结 语
随着国内对环境质量的要求不断提高，挥发性有机废气的治理工作正逐步开展。生物处理方法利用微生物的代谢作用，对中、低浓度有机废气进行处理，具有适应性强，投资、运行费用低，二次污染小等优点，是一种自然的污染治理技术。这种方法的不足主要有：对气体水溶性和生物降解性有要求，反应器启动、微生物驯化、处理过程持续时间较长，运行中必须提供足够的营养元素和氧气等。今后的研究工作应主要集中在填料选择、适宜菌种筛选和固定化、反应器优化设计及其组合应用等方面，为工艺的进一步推广应用提供技术参数。
参考文献
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4 仉春华，王文君．生物脱臭技术的现状与展望．环境污染治理技术与设备，2003，4（1）：63～65
化工废气篇7
壳体设计采用钢板厚度>6mm；设计施工要求壳体全部采用双面焊接，减少漏风的可能性；在易漏风处（振打穿孔、吊挂、人孔门），采用可靠的密封技术，配以合理的机构及耐温材料，以确保不漏风；对设备外露钢结构采用耐防腐油漆工艺，现场安装产生的焊缝，在焊接后要进行除锈刷漆，提高防腐效果。
针对高温、高湿度烟气粉尘设计
采用外保温，保温层厚度200mm；加大保温箱内绝缘子加热器数量和功率，采用恒温控制，可有效防止结露或爬电；阴极线分成小段，装在小框架上，与小框架形成整体，减少阴极线的总热膨胀量；阳极板采用SPCC板，自由悬挂，可自由伸缩；密封件全部采用耐温材料；采用双层检修门。
针对高黏性、超细粉尘设计
根据灰分分布，采用可靠振打加速度，将极板上的沉积粉尘清除干净；运用先进的控制技术，可实现振打器的断、欠电振打，调整适当的振打周期，更利于清灰。
除尘器进气口的设计
根据废碱焚液烧锅炉的工艺特点，除尘器进气口通常设计为上进气式，由于粉尘细、黏附性强、流动性差等特点，需减小摩擦阻力，加大进风口底板与水平面夹角；在进口过渡段设置导流板，能保持流动现状，对气流进行分配；在进风口中部设置多层折流板，折流板起到分配气流作用，改变气流流动方向，使较大的粉尘颗粒在运行中减小动能，利于粉尘颗粒有效沉降。
灰斗的设计
因碱性粉尘比重小、流动性差、易搭桥，因此采用锥形灰斗矩形出灰口，以减小碱灰搭桥。灰斗的溜灰角大于70°，有利于粉尘的流动，使粉尘不至于黏附在灰斗壁上，防止灰斗堵塞。邻壁交角的内侧，作成圆弧型，保证灰尘自由流动。增设蒸气加热与电加热双重保险，电加热采用特制装置，在壁板与保温层之间形成具有热气的空腔，防止灰斗壁板因温度低而结露，造成腐蚀。
其他部件的设计
化工废气篇8
关键词： 研究性学习 钢铁企业 污染 防治措施
新课程的产生是为了更好地解决教育要面向现代化，为我国当前和今后一个时期的社会主义建设服务这一教育的基本功能问题。基于新课程的要求，高中化学新教材的特点之一是增加了研究性学习课题。研究性学习较好地体现了跨学科知识的整合性，其内容更广泛，操作更合理。研究性学习课是体现该主导思想的一种较好途径。同时我国经济、社会的发展要求教育培养学生的创新精神和实践能力。要培养学生的创造性思维能力和动手实践能力仅靠必修课和选修课是无法完成的。因此，要形成一个完全体现当前教育思想的课程体系，就离不开研究性学习这个有机组成部分。化学教师在教学过程中应该紧扣这一特色，让学生有更多机会将课堂中所学的化学知识与生活实际相结合，解决实际问题。高中化学新教材选修1的第四章为“保护生存环境”，简要介绍大气、水、的污染与防治。作为嘉峪关市的一名高中化学教师，笔者结合嘉峪关本地有大型钢铁企业，就钢铁企业对周围大气、水、土壤的污染及钢铁企业的防治措施，组织学生开展题为《钢铁工业对环境的污染及治理措施》的研究性学习活动。其活动目标为：了解钢铁企业的各类污染与治理；了解钢铁企业周边环境情况；通过对周围环境的调查与查阅有关资料，提高学生的社会实践能力和搜集处理信息的能力。
在教师的帮助下，学生分为多组进行实地调查，结合查阅***书馆和互联网上的资料了解到。
一、钢铁工业废气来源与治理
1.钢铁工业废气的来源及特点
钢铁工业废气主要来源于：①原料、燃料的运输、装卸及加工等过程中产生的大量含尘废气；②钢铁厂的各种窑炉在生产过程中将产生大量含尘及有害气体的废气；③生产工艺过程中化学反应排放的废气。如：混合料在烧结时，将产生含有粉尘、烟气、SO2和NOX的高温废气；在破碎、筛分、冷却、贮存和转运的过程中也将产生含尘废气。在高炉出铁时将产生一些有害废气，该废气主要包括粉尘、一氧化碳、二氧化硫和硫化氢等污染物；炼钢厂废气主要来源于冶炼过程，特别是在吹氧冶炼期产生大量废气。该废气中含尘浓度高，含CO等有毒气态物的浓度也很高。钢铁企业废气的排放量非常大，污染面广；冶金窑炉排放的废气温度高，钢铁冶炼过程中排放的多为氧化铁烟尘，其粒度小、吸附力强，加大废气的治理难度；在高炉出铁、出渣等及炼钢过程中的一些工序，其烟气的产生排放具有阵发性，且以无组织排放多。
2.钢铁工业废气的治理对策
钢铁工业是大气的污染大户，钢铁工业废气治理必须贯彻综合治理的原则。努力降低能耗和原料消耗，这是减少废气排放的根本途径之一；改革工艺、采用先进的工艺及设备，以减少生产工艺废气的排放；积极采用高效节能的治理方法和设备，强化废气的治理、回收；大力开展综合利用。钢铁工业生产废气具有回收价值，如温度高的废气余热回收，炼焦及炼铁、炼钢过程中产生的煤气的利用，以及含氧化铁粉尘的回收利用。如采用高烟囱排放、烟气脱硫等方法治理二氧化硫。为缩小脱硫装置的规模，可只将含SO2浓度高的烧结尾气引人脱硫装置。世界各国烧结机脱硫研究已进入实用阶段，如日本的氨硫铵法、石灰石膏法、钢渣石膏法；前苏联的是灰石膏法和循环菱镁矿法及我国的苟性苏打亚硫酸盐法等。
二、钢铁工业废水污染及治理对策
钢铁工业生产过程包括采选、烧结、炼铁、炼钢（连铸）、轧钢等工艺，每个生产过程都会产生废水。如：铁矿的矿山采选废水。选矿主要产生废水和废渣污染。由于硫、铁元素会生成硫酸盐，呈酸性废水，且多含有高浓度悬浮物、多种金属离子、选矿药剂等。选矿厂用水量很大，应提倡一水多用，提高废水处理回用率；废水中有用金属回收；减少废水排放量；炼铁厂废水。炼铁是把铁矿石、溶剂、焦炭，按一定比例填入高炉内，熔炼成生铁，同时产生炉渣和高炉煤气的生产工艺。产生的废水主要是高炉煤气洗涤水和冲渣废水；炼钢废水。炼钢废水分：设备间接冷却水，水温高，未受污染；设备和产品的直接冷却废水，含有大量氧化铁和少量油脂处理后可循环利用；炼钢废水经除去悬浮物和降温后可循环使用，多数钢铁厂已实行用水的循环使用。
三、钢铁工业废渣及回收利用
化工废气篇9
关键词：多晶硅电池片；大气污染；酸性废气；有机废气
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.037
1 引言
太阳能作具有清洁、安全、资源丰富等优势，有关机构预测，2030年全球光伏装机目标1000 GW，中国2050年光伏装机目标100GW，太阳能光伏产业发展潜力巨大。作为光伏产业重要组成部分的太阳能电池片生产近年发展迅速，其中多晶硅电池片发展成熟，产量约占全部光伏电池的80%以上，在全国多地均有布局。多晶硅电池片通常以上游合格多晶硅切片为原料，经制绒、刻蚀、印刷烧结等工序处理后供应给下游光伏电池组件企业制成光伏电池成品。多晶硅电池片生产过程产生氟化物、氮氧化物、盐酸雾、Cl2、硫酸雾、NH3、非甲烷总烃等多种大气污染物，如控制不当可能对当地大气环境和周围人群健康产生不利影响。
2 生产工艺简述及大气污染物排放特征
2.1 生产工艺简述
太阳能电池片生产工艺通常包括硅片清洗、制绒、碱洗、酸洗、磷扩散、边缘刻蚀、等离子化学气相沉积（PECVD）、丝网印刷干烧结、检测包装等工序，简述如下：
（1）超声波清洗。去除硅片上的污物，把硅片放入超声波清洗器中清洗，如进厂前已经清洗过，可直接进入制绒工序。
（2）制绒。太阳能电池片采用硝酸、氢氟酸、异丙醇等制绒，与硅片反应生成H2SiF6和NOX。反应方程式：Si +2HNO3 +6HFH2SiF6 + NO2+ 3H2O + NO+ H2。此工序产生含HF、NOX、H2、非甲烷总烃的废气。
（3）制绒后清洗：多晶硅太阳能电池制绒后采用纯水喷淋清洗。
（4）碱洗：多晶硅太阳能电池制绒清洗后，再采用KOH进行碱洗。
（5）碱洗后清洗：碱洗后采用纯水进行喷淋清洗。
（6）扩散前酸洗：碱洗后采用10%～20%的HCl进行酸洗，此工序产生含HCl废气。
（7）酸洗后水洗：酸洗后多晶硅太阳能电池采用纯水喷淋方式进行清洗。
（8）扩散前酸洗：HCl清洗后采用10-20%的HF进行酸洗，此工序产生HF废气。
（9）酸洗后水洗：酸洗后多晶硅太阳能电池采用纯水喷淋方式进行清洗。
（10）磷扩散：磷扩散是在硅片表层掺入纯杂质原子的过程，工艺采用液态扩散源。过程反应为：C2H3Cl3 + 2O2 3HCl+ 2CO2。该工序将产生含HCl、Cl2的酸性废气。
（11）边缘刻蚀：利用HNO3、HF和硫酸的混合溶液对硅片边缘进行腐蚀，去除硅片边缘的PN结，具体的反应式为：Si + HNO3 + HF H2SiF6 + NO2+ H2O + NO+ H2。
此工序产生含HF、NOX、硫酸雾的酸性废气。
（12）刻蚀后清洗：刻蚀后采用纯水进行清洗。
（13）碱洗：刻蚀后采用NaOH进行清洗，以去除表面的H2SiF6。
（14）清洗：碱洗后采用纯水进行清洗。
（15）去PSG：该工序是对刻蚀后硅片上的污物及在扩散中产生的SiO2用HF和HCl清洗的方法进行清除。该工序产生含氢氟酸和HCl的废气。
（16）清洗：去PSG后采用纯水进行清洗和吹干。
（17）等离子化学气相沉积（PECVD）
PECVD被用来在硅片上沉积氮化硅材料，将硅片装在石墨舟上，通过化学反应产生氮化硅。典型化学反应为：3SiH4+4NH3Si3N4+12H2。该工序产生含CF4、SiF4、SiH4、NH3及H2的碱性废气。
（18）丝网印刷干烧结。通过丝网印刷机将银浆、铝浆及松油醇调配成导电材料印刷在硅片上，作为太阳电池导电的主要通道；烘干后再经过高温（电加热）烧结成合金。该工序产生有机废气。
（19）分类检测。成品入库前使用检测系统对产品进行检测，将产品分等级包装入库待售。
2.2 大气污染物来源及排放特征
（1）电池片生产线酸性废气。电池片生产线酸性废气为含HF（以氟化物计）、氮氧化物、HCl、Cl2、硫酸雾的混合酸性废气，主要包括制绒工序产生的含HF、氮氧化物废气、扩散前酸洗过程产生的含HCl废气、磷扩散过程产生的含Cl2废气、去PSG过程产生的含HF、硫酸雾废气，废气初始浓度HF（以氟化物计）、氮氧化物、HCl、Cl2、硫酸雾分别为2.1mg/m3、72mg/m3、0.25mg/m3、14.7mg/m3、6mg/m3。
（2）电池片生产线碱性废气。电池片生产线硅片PECVD过程产生含NH3、CF4、SiF4的混合废气，设计采用经PECVD设备附带的废气燃烧器焚烧，燃料为天然气， 燃烧后的废气主要含 烟尘、NH3、SO2、氮氧化物、氟化物，燃烧废气初始浓度烟尘、NH3、氮氧化物、SO2、氟化物分别为300mg/m3、7mg/m3、10mg/m3、12mg/m3、1.55mg/m3。
（3）电池片生产线有机废气。电池片生产有机废气为污染物为非甲烷总烃，主要包括丝网印刷、烘干烧结、单晶制绒过程中加松油醇、异丙醇而产生的有机废气，废气初始浓度非甲烷总烃为60mg/m3。
3 大气污染控制措施
（1）电池片生产线酸性废气净化。电池片生产线酸性废气为含HF（以氟化物计）、氮氧化物、HCl、Cl2、硫酸雾的混合酸性废气，主要包括制绒工序产生的含HF、氮氧化物废气、扩散前酸洗过程产生的含HCl废气、磷扩散过程产生的含Cl2废气、去PSG过程产生的含HF、硫酸雾废气，上述酸性废气经管道收集后设计采用酸雾碱液喷淋洗涤系统进行收集处理，HF（以氟化物计）、氮氧化物、HCl、Cl2、硫酸雾设计净化效率分别为80%、50%、90%、49%、85%，净化后的废气通过高排气筒排放，废气排放浓度HF（以氟化物计）、氮氧化物、HCl、Cl2、硫酸雾分别为0.42mg/m3、36mg/m3、0.025mg/m3、7.5mg/m3、0.9mg/m3，满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996 ）二级标准要求。
电池片生产线酸性废气净化系统处理系统由碱液喷淋洗涤塔、排风机、喷淋装置、吸收液供给装置和排气筒组成，其工艺流程参见***3-1所示。
（2）电池片生产线碱性废气净化。电池片生产线硅片PECVD过程产生含NH3、CF4、SiF4的混合废气（G4），设计采用经PECVD设备附带的废气燃烧器焚烧，燃料为天然气， 燃烧后的废气主要含烟尘、NH3、SO2、氮氧化物、氟化物，燃烧后的废气通过碱性废气喷淋洗涤系统进行收集处理，设计喷淋液为稀盐酸，烟尘、NH3、氮氧化物、SO2、氟化物设计净化效率分别为90%、80%、50%、50%、80%，净化后的废气通过高排气筒排放，废气排放浓度烟尘、NH3、氮氧化物、SO2、氟化物分别为30mg/m3、1.4mg/m3、5mg/m3、6mg/m3、0.31mg/m3，满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996 ）二级标准要求及《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）二级标准要求。
该废气净化系统由PECVD燃烧器、酸液洗涤塔、排风机、喷淋装置、吸收液供给装置和排风管等组成，其工艺流程参见***3-2所示。喷淋液为稀盐酸，与碱性废气发生反应生成水和盐，进而除去废气中的碱性气体。
（3）电池片生产线有机废气净化。电池片生产有机废气为污染物为非甲烷总烃，主要包括制绒、丝网印刷、烘干烧结过程中加入异丙醇、松油醇而产生的有机废气，该废气经管道收集后设计采用活性炭有机废气吸附塔进行收集处理，废气初始浓度非甲烷总烃为60mg/m3，净化效率80%，净化后的废气通过排气筒排放，废气排放浓度非甲烷总烃为12mg/m3，满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996 ）二级标准要求。
该有机废气净化系统由活性碳纤维筒吸附装置、排风管和排风机、排气筒等组成，处理工艺流程参见下***3-3所示。
4 结语
太阳能晶硅电池片生产工序多、工艺复杂且涉及硝酸、氢氟酸、盐酸、硫酸、异丙醇、松油醇等多种化学品，生产过程产生氟化物、氮氧化物、HCl、Cl2、硫酸雾、NH3、非甲烷总烃等多种大气污染物，通过分析各类大气污染物的来源、成分、初始浓度等污染特征，按照技术成熟、经济合理、达标排放等大气污染物控制原则，对生产中产生的各类废气设计了相应的处理措施，净化后的外排废气可满足国家相关排放标准要求。
参考文献：
[1]卢兰兰等.光伏太阳能电池生产过程中的污染问题[J].中国科学， 2013（06）：687-703.
[2]瞿露，汪诚文等.我国太阳能电池板生产中的环境污染问题[J]. 环境工程，2013（31）：398-400.
[3]龚伟等.9家晶硅太阳能电池企业职业病危害调查[J].环境与职业医学，2014（12）：957-960.
化工废气篇10
[关键词]火力发电厂；烟气脱硫；废水处理
中***分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）27-0028-01
与其他烟气脱硫技术相比，由于石灰石的购买成本低且石灰石湿法脱硫技术操作简单，被人们应用到更多的工业生产当中，而湿法脱硫技术也因自身脱硫效率高效、适用于多种煤种等特点被人们称为应用范围最广的脱硫技术，但是在利用湿法脱硫技术进行烟气脱硫时，会产生大量的工业废水，废水的大量流失会给环境造成严重的污染，因此对这些废水的处理引起了人们的广泛关注。
一、烟气脱硫产生的废水与其他废水的不同
受脱硫技术及烟气成分组成的影响，脱硫技术中产生的水量有所不同，但是大部分废水中的杂质是由烟气和脱硫剂组成的，煤中不同的重金属燃烧会产生不同的化合物杂质，这些化合物杂质有一部分会随着烟气废渣排出，企业的相关工作人员对其进行进一步的处理，但是还有一部分化合物杂质会随着燃烧产生的烟气被吸收进入企业的脱硫装置中通过脱硫技术进行脱硫处理。通过对烟气脱硫废水的水质进行研究，可以知道废水的几个基本特点，首先脱硫废水的PH值在4到6之间，水质明显呈酸性，不符合国家相关排放的标准，其次是脱硫废水中的悬浮物过多，再者就是脱硫废水中离子的含量明显高于排放标准中离子的含量，最后是脱硫废水中的化学耗氧量，脱硫废水中的化学耗氧量主要是用来还原无机物当中的二硫酸盐，明显与其他废水的化学耗氧量不同[1]。
二、烟气脱硫废水的处理方法
在制定烟气脱硫废水的处理方法时，应该综合考虑水电厂的实际情况与废水的水质特点，制定出切实可行的处理方法。
1、利用石膏中和废水的弱酸性
在工业生产当中，因为脱硫废水的水质呈酸性，所以可以利用石灰的副产品石膏的碱性与其中和，减弱脱硫废水的酸性特质，但是这种废水处理方式只适用于石膏没有任何利用价值被完全抛弃的情况，是一种不够完善的废水处理方法。
2、利用高温蒸发收集废水中的有害物质
借鉴其他发达国家的处理经验，可以把脱硫废水利用电除尘器的热量进行蒸发，废水蒸发之后会产生一定量的固态物质，因为废水蒸发产生的固态物质对 环境没有影响，与其他飞灰一起进行简单的处理就好，但是受到我国现有的脱硫技术的局限，极少的工业企业会采用该废水处理方法。
3、根据实际情况设计合理的废水处理系统
设计合理的脱硫废水处理系统并进行使用是我国现有的最切实可行的处理方法，利用脱硫废水处理系统对废水处理至达到相关规范的排放标准再排放，目前我国大部分的大型火力发电厂都在使用这种脱硫废水处理方法进行废水的处理，不仅可以避免废水的排放给环境带来污染，同时也为发电厂创造了更大的经济收益。
三、烟气脱硫废水的处理工艺
1、对废水进行中和处理使其PH呈中性
对废水进行中和处理的处理工艺主要包括两个方面，一方面是利用酸碱中和反应改善废水的弱酸性，使废水的PH值中和至中性，达到相关排放规范的排放标准再进行排放，另一方面是对废水中的部分重金属悬浮物进行沉淀处理，利用中和药剂与废水中的重金属悬浮物发生化学反应，一般在中和药剂的选择方面，由于石灰购买成本低及操作简单的特点得到了人们的认同，因此被广泛的应用到沉淀废水中重金属悬浮物的工作当中[2]。
2、沉淀废水中的重金属悬浮物
由于烟气脱硫中废水的处理问题越来越受到人们的关注，所以相关的技术人员对脱硫废水的水质及基本特性进行了探讨，实验表明脱硫废水中重金属悬浮物的含量会受水的PH值的影响，PH值越高重金属悬浮物的含量就越少，经技术人员实验得出当脱硫废水的PH值为9的时候，废水中重金属悬浮物的含量最少，也就是说在废水的PH值为9的时候对废水进行沉淀操作效果最为明显，在废水的PH值为9的时候再利用碱性中和药剂与其他残留的重金属悬浮物进行化学反应而沉淀，进一步改善脱硫废水的水质条件[3]。
3、 混凝废水中的重金属离子
脱硫废水中除了重金属的含量过多不能进行排放之外悬浮物含量也很高，所以在对废水进行化学沉淀处理重金属的同时也要及时的对悬浮物进行混凝处理，废水的混凝处理除了可以降低废水中悬浮物的含量之外同时在混凝过程中产生的活性絮体可以吸附在废水中残留的重金属表面，进一步完善重金属的沉淀处理工作，脱硫废水的混凝处理主要是利用铁盐或者高分子絮凝剂来完成的。
4、中和因混凝引起的废水弱酸性
对脱硫废水完成重金属悬浮物的沉淀工作之后，由于沉淀需求，废水的PH值为9，这个废水呈碱性，不符合工业废水排放的标准，所以要对废水进行最后的酸碱中和处理，中和废水的碱性，使废水处于中性并按照要求进行排放[4]。
5、对废水中的泥浆脱水外运
在完成脱硫废水的沉淀处理之后，在池底会出现部分污泥堆积，为了更好的完善脱硫废水的处理工作，相关的技术人员会严格监测池底的污泥，一旦污泥的相关数据超出规定的范围，就会对超出规定的部分污泥进行脱水外运处理。
6、利用离子反应对废水进行处理
除了以上的处理工艺，关于脱硫废水的处理工艺还有很多，例如利用氟对废水进行处理，受自身煤质的影响，废水中含有大量因煤燃烧而产生的氟化物，这类氟化物的主要成分是HF，也就是说可以利用石灰与其产生化学反应而处理掉，由此可见，不管是在PH值的中和方面还是在对废水中氟化物的处理方面，石灰都发挥着其不可替代的作用，另一方面，无机离子在改善废水中的含氧量方面发挥着极大的作用，因为废水中含有大量的二硫酸盐，一般情况下，可以利用空气中的无机离子与其进行化学反应进而沉淀废水中的二硫酸盐，以达到处理废水中的COD的目的[5]。
结束语
就目前而言，我国火力发电厂在对烟气脱硫产生的废水进行处理的过程中，虽然有了极大进步，但是与其他发达国家相比仍然存在一定的距离，相关的技术人员应该积极学习其他国家的废水处理技术，并根据国家的实际情况进行技术研究，使脱硫废水可以得到更加合理的处理，为工业生产提供一个更加完善的生产环境。
参考文献
[1] 潘娟琴，李建华，胡将***.火力发电厂烟气脱硫废水处理[J].工业水处理，2005，09：5-7.
[2] 杨际洲，邱兴友.隧道工程施工技术方案经济比选方法的探讨[J].技术经济与管理研究，2005，02：94-95.
[3] 禾志强，祁利明.火力发电厂烟气脱硫废水处理工艺[J].水处理技术，2010，03：133-135.