化工環(huán)保概論-緒論課件

1、化工環(huán)境保護(hù)與安全技術(shù)概論理論學(xué)時(shí)：30學(xué)時(shí)考核方式：平時(shí): 30%(作業(yè)+出勤) 期末考試：70%（開卷）參考教材： 王德堂、何偉平編化工安全與環(huán)境保護(hù) 張榮編 職業(yè)安全與環(huán)境保護(hù) 汪大翚、徐新華編化工環(huán)境工程概論 第一篇：化工環(huán)境保護(hù)一、學(xué)習(xí)目的及要求 本篇主要學(xué)習(xí)化工環(huán)境保護(hù)的基本概念、基礎(chǔ)理論和“三廢”處理的基本方法，并了解化工清潔生產(chǎn)工藝及化工可持續(xù)發(fā)展等新內(nèi)容； 要求學(xué)生樹立明確的環(huán)保意識(shí)，對(duì)環(huán)境和環(huán)境保護(hù)有深刻地認(rèn)識(shí)，掌握基本概念和“三廢”處理及清潔生產(chǎn)工藝方法，能在今后的生產(chǎn)、管理、設(shè)計(jì)及研究等工作中自覺地把污染控制和清潔生產(chǎn)放在重要地位，并認(rèn)真實(shí)施之。二、學(xué)時(shí)分配1緒論（環(huán)境

2、保護(hù)、化工對(duì)環(huán)境的污染） 22化工廢水的處理 63化工廢氣污染控制 44化工廢渣處理及其資源化 25物理污染綜合治理技術(shù) 26化工清潔生產(chǎn)工藝 2緒論第一節(jié) 環(huán)境問題概述第二節(jié) 化工對(duì)環(huán)境的污染第三節(jié) 化工污染物種類及來源第四節(jié) 化工污染防治的發(fā)展趨勢(shì)一、定義環(huán)境問題定義： 環(huán)境出現(xiàn)了不利于人類生存和發(fā)展的現(xiàn)象。廣義上講，包括兩個(gè)方面： 自然原因引起的，稱為第一環(huán)境問題 人類活動(dòng)引起的，稱為第二環(huán)境問題 狹義上講，環(huán)境問題就是第二環(huán)境問題，是由人類活動(dòng)引起的。環(huán)境污染定義：由于人為或自然的原因，使介入環(huán)境的污染物超過環(huán)境容量的限制，導(dǎo)致環(huán)境喪失自凈能力，環(huán)境條件惡化，對(duì)人類和其它生物的生存和發(fā)

3、展產(chǎn)生有害影響的現(xiàn)象叫環(huán)境污染。第一節(jié) 環(huán)境問題概述二、環(huán)境問題的產(chǎn)生與發(fā)展工業(yè)革命前的早期環(huán)境問題 農(nóng)業(yè)革命前人類活動(dòng)范圍小，人口少，對(duì)環(huán)境影響小，生態(tài)系統(tǒng)能自行恢復(fù)平衡 農(nóng)業(yè)革命后的農(nóng)業(yè)文明時(shí)代：出現(xiàn)了第一次人口膨脹，人們學(xué)會(huì)種植和馴養(yǎng)，和環(huán)境問題表現(xiàn)為生態(tài)破壞。黃河流域工業(yè)革命后的近現(xiàn)代問題 工業(yè)革命后隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)排出的大量廢棄物造成了環(huán)境污染，公害事件不斷發(fā)生20世紀(jì)3060年代震驚世界的八大公害事件馬斯河谷煙霧事件： 1930年12月1日5日，比利時(shí)馬斯河谷的氣溫發(fā)生逆轉(zhuǎn)，工廠排出的有害氣體和煤煙粉塵，在近地大氣層中積聚。3天后，開始有人發(fā)病，一周內(nèi)，60多人死亡，還有

4、許多家畜死亡。這次事件主要是由于幾種有害氣體和煤煙粉塵污染的綜合作用所致。多諾拉煙霧事件 1948年10月26日31日間，處于河谷的美國賓夕法尼亞州的多諾拉小鎮(zhèn)，出現(xiàn)逆溫，大部分地區(qū)持續(xù)有霧，致使全鎮(zhèn)43的人口（5911人相繼發(fā)病，其中17人死亡。這次事件是由二氧化硫和煙塵所致。 倫敦?zé)熿F事件 1952年12月5日8日，素有“霧都”之稱的英國倫敦，幾乎全部為濃霧覆蓋，許多人患起呼吸系統(tǒng)病，在短短的四天時(shí)間里，有4000多人相繼死亡。此后兩個(gè)月內(nèi)，又有8000多人死亡。 水俁事件： 1956年，日本熊本縣水俁灣附近發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的病。這種病癥最初出現(xiàn)在貓身上，被稱為“貓舞蹈癥”。病貓步態(tài)不穩(wěn)，抽

5、搐、麻痹，甚至跳海死去，被稱為“自殺貓”。不久后，此地也發(fā)現(xiàn)了患這種病癥的人。輕者口齒不清、步履蹣跚、面部癡呆、手足麻痹、感覺障礙、視覺喪失、震顫、手足變形，重者神經(jīng)失常，或酣睡，或興奮，身體彎弓高叫，直至死亡。當(dāng)時(shí)這種病由于病因不明而被叫做“水俁病”。 由于水中二價(jià)汞離子被微生物轉(zhuǎn)化成甲基汞富集于水生物種（如，魚類等），通過食物鏈進(jìn)入人體引起汞中毒，導(dǎo)致水俁病！ 1991年，日本環(huán)境廳公布的中毒病人為2248人，其中1004人死亡。 四日事件 五六十年代日本東部沿海四日市設(shè)立了多家石油化工廠，這些工廠排出的含二氧化硫、金屬粉塵的廢氣，使許多居民患上哮喘等呼吸系統(tǒng)疾病而死亡。1967年，有些患

6、者不堪忍受痛苦而自殺，到1970年，患者已達(dá)500多人。米糠油事件： 1968年，日本九州愛知縣一帶在生產(chǎn)米糠油過程中，由于生產(chǎn)失誤，米糠油中混人了多氯聯(lián)苯，致使1400多人食用后中毒，病人開始眼皮發(fā)腫，手掌出汗，全身起紅疙瘩，接著肝功能下降，全身肌肉疼痛，咳嗽不止。 4個(gè)月后，中毒者猛增到5000余人，并有16人死亡。實(shí)際受害者約13000人。 下面是一些污染的數(shù)據(jù)一、大氣污染1污染現(xiàn)狀 據(jù)中國環(huán)境狀況公報(bào)顯示，1997年，我國城市空氣質(zhì)量仍處在較重的污染水平，北方城市重于南方城市。二氧化硫年均值濃度在3248微克/米3范圍之間，全國年均值為66微克/米3。一半以上的北方城市和三分之一強(qiáng)的南

7、方城市年均值超過國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（60微克/米3）。北方城市年均值為72微克/米3；南方城市年均值為60微克/米3。以宜賓、貴陽、重慶為代表的西南高硫煤地區(qū)的城市和北方能源消耗量大的山西、山東、河北、遼寧、內(nèi)蒙古及河南、陜西部分地區(qū)的城市二氧化硫污染較為嚴(yán)重。 2污染危害 由于我國嚴(yán)重的大氣污染，致使我國的呼吸道疾病發(fā)病率很高。慢性障礙性呼吸道疾病，包括肺氣腫和慢性氣管炎，是最主要的致死原因，其疾病負(fù)擔(dān)是發(fā)展中國家平均水平的兩倍多。疾病調(diào)查已發(fā)現(xiàn)暴露于一定濃度污染物（如空氣中所含顆粒物和二氧化硫）所導(dǎo)致的健康后果，諸如呼吸道功能衰退、慢性呼吸疾病、早亡以及醫(yī)院門診率和收診率的增加等。1989年，研

8、究人員對(duì)北京的兩個(gè)居民區(qū)作了大氣污染與每日死亡率的相關(guān)性研究。在這兩個(gè)區(qū)域都監(jiān)測(cè)到了極高的總懸浮顆粒物和二氧化硫濃度。估算結(jié)果顯示，若大氣中二氧化硫濃度每增加1倍，則總死亡率增加11；若總懸浮顆粒物濃度每增加1倍，則總死亡率增加4。對(duì)致死原因所作的分析表明，總懸浮顆粒物濃度增加1倍，則慢性障礙性呼吸道疾病死亡率增加38、肺心病死亡率增加8。1992年，研究人員對(duì)沈陽大氣污染與每日死亡率的關(guān)系作了研究，結(jié)果表明，二氧化硫和總懸浮顆粒物濃度每增加100微克米3，總死亡率分別增加2.4和1.7。二、水污染1污染現(xiàn)狀據(jù)中國環(huán)境狀況公報(bào)和水利部門報(bào)告顯示，1997年，我國七大水系、湖泊、水庫、部分地區(qū)地

9、下水受到不同程度的污染，河流污染比重與1996年相比，枯水期污染河長增加了6.3個(gè)百分點(diǎn)，豐水期增加了5.5個(gè)百分點(diǎn)，在所評(píng)價(jià)的5萬多公里河段中，受污染的河道占42，其中污染極為嚴(yán)重的河道占12。 全國七大水系的水質(zhì)繼續(xù)惡化。長江干流污染較輕。監(jiān)測(cè)的67.7的河段為類和優(yōu)于類水質(zhì)，無超類水質(zhì)的河段。但長江江面垃圾污染較重，這是沿岸城鎮(zhèn)和江上客船亂扔垃圾所致。成堆的垃圾已嚴(yán)重妨礙了葛洲壩水電站的正常運(yùn)行，影響了長江三峽的自然景觀。七大水系： 長江、 黃河、 珠江、 松花江、 淮河、 海河、 遼河黃河面臨污染和斷流的雙重壓力。監(jiān)測(cè)的66.7的河段為類水質(zhì)。主要污染指標(biāo)為氨氮、揮發(fā)酚、高錳酸鹽指數(shù)和

10、生化需氧量。70年代黃河斷流的年份最長歷時(shí)21天，1996年為133天，1997年長達(dá)226天。 2污染危害水污染危害人體健康、漁業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（通過被污染的灌溉水），也增加了清潔水供應(yīng)的支出。水污染還會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成危害水體富營氧化以及動(dòng)植物物種的損失。 一些疾病與人體接觸水污染有關(guān)，包括腹水、腹瀉、鉤蟲病、血吸蟲、沙眼及線蟲病等。改善供水衛(wèi)生條件可以極大地減少此類疾病的發(fā)病率和危害程度，同時(shí)也可減少幼兒因腹瀉而導(dǎo)致的死亡?？傮w而言，我國此類疾病發(fā)病率較其他發(fā)展中國家低。與其他收人水平相當(dāng)?shù)膩喼迖蚁啾?，我國水供?yīng)與衛(wèi)生條件是好的，盡管在城市和農(nóng)村地區(qū)之間存在一些差異。1990年，我國只有1.

11、5的總死亡率和3的總疾病負(fù)擔(dān)源于與供水及衛(wèi)生條件有關(guān)的普通疾病（如腹瀉、肝炎、沙眼、線蟲病等）。與之相比，在我國，慢性障礙性呼吸道疾病占總死亡率的16和總疾病負(fù)擔(dān)的8.5 2污染危害我國傳統(tǒng)的垃圾消納傾倒方式是一種“污染物轉(zhuǎn)移”方式。而現(xiàn)有的垃圾處理場(chǎng)的數(shù)量和規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)城市垃圾增長的要求，大部分垃圾仍呈露天集中堆放狀態(tài)，對(duì)環(huán)境的即時(shí)和潛在危害很大，污染事故頻出，問題日趨嚴(yán)重。侵占大量土地，對(duì)農(nóng)田破壞嚴(yán)重 嚴(yán)重污染空氣。在大量垃圾露天堆放的場(chǎng)區(qū)，臭氣沖天，老鼠成災(zāi)，蚊蠅孽生，有大量的氨、硫化物等污染物向大氣釋放。僅有機(jī)揮發(fā)性氣體就多達(dá)100多種，其中含有許多致癌致畸物。 嚴(yán)重污染水體。 第

12、二節(jié) 化工環(huán)境污染概況 我國的工業(yè)污染在環(huán)境污染中占70%，且治理率還很低。工業(yè)廢水治理率僅20，工業(yè)廢氣治理率為56%，工業(yè)廢渣治理率為50。 國外化工污染的發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段。1. 化學(xué)工業(yè)污染的發(fā)生期 19世紀(jì)末，化學(xué)工業(yè)的規(guī)模較小，品種少，以生產(chǎn)酸、堿等無機(jī)化工原料為主，故主要的污染物還是酸、堿、鹽等無機(jī)污染物，比較單一。2. 化工污染的發(fā)展時(shí)期 從20世紀(jì)初到20世紀(jì)40年代，進(jìn)入以煤為原料來生產(chǎn)化工產(chǎn)品的煤化學(xué)工業(yè)時(shí)期。無機(jī)、有機(jī)污染物品種多，污染現(xiàn)象更加嚴(yán)重。 有機(jī)化工以煤為原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品有機(jī)污染物 無機(jī)化工規(guī)模和數(shù)量不斷擴(kuò)大無機(jī)污染物 化工污染除決定于化工生產(chǎn)過程的本身

13、，還與生產(chǎn)的管理有密切的關(guān)系。如果化工生產(chǎn)裝置工藝落后、設(shè)備陳舊、（比如投產(chǎn)運(yùn)行期近30年）。則“三廢”排放點(diǎn)及排放量都較多，是企業(yè)的重點(diǎn)污染源。如果是引進(jìn)的有世界先進(jìn)水平的、運(yùn)行期在10年以內(nèi)的生產(chǎn)工藝和裝置。則沒有或有較少的“三廢”排放，污染輕。 第三節(jié) 化工污染物種類及來源化工污染物的種類：按污染物的性質(zhì)可分為無機(jī)化工和有機(jī)化工污染；按污染物的形態(tài)可分為廢氣、廢水廢渣及物理污染。 總的來說，化工污染物都是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的，但其產(chǎn)生的原因和進(jìn)入環(huán)境的途徑則是多種多樣的。概括起來，化工污染物的主要來源大致分為兩個(gè)大方面： 一、化工生產(chǎn)的原料、半成品及產(chǎn)品 二、化工生產(chǎn)過程中排放出的廢棄物一

14、、化工生產(chǎn)的原料、半成品及產(chǎn)品1. 化學(xué)反應(yīng)不完全 化學(xué)反應(yīng)尤其是有機(jī)反應(yīng)原料的轉(zhuǎn)化率不可能是100%，那么未反應(yīng)的原料，最終總有一部分因回收不完全或不可能回收而被排放掉。從而引起環(huán)境污染。 2. 原料不純 3. “跑、冒、滴、漏” 由于生產(chǎn)設(shè)備、管道等封閉不嚴(yán)密，或因操作、管理不當(dāng)，物料在貯存、運(yùn)輸以及生產(chǎn)過程中，往往會(huì)造成化工原料、產(chǎn)品的泄露，可能造成嚴(yán)重的環(huán)境污染事故。4.產(chǎn)品使用不當(dāng)及其廢棄物二、化工生產(chǎn)過程中排放出的廢棄物1. 燃燒過程 在燃料的燃燒過程中，不可避免地要產(chǎn)生的大量的廢氣和煙塵，對(duì)環(huán)境造成極大的危害。以煤為燃料時(shí)，污染將更為嚴(yán)重，有CO、CO2、H2S、NOx、CH4、

15、有機(jī)物等，比如燃燒1t煤，要排放0.23kgCO、9.08kgNOx。2.冷卻水 在生產(chǎn)過程中，用水冷卻的方式一般有直接冷卻和間接冷卻兩種。 直接冷卻（水洗冷卻塔），使水中含有化工物料，而成為污染物質(zhì)； 間接冷卻，因在冷卻水中加入防腐劑、殺藻劑等，排出后也會(huì)造成污染；即便沒加入化學(xué)物質(zhì)，冷卻水也會(huì)帶來熱污染。影響漁業(yè)生產(chǎn)，對(duì)人畜有毒害作用。3540時(shí)藍(lán)藻占優(yōu)勢(shì)。水有不好的味道，不宜供水。3.副產(chǎn)品和副反應(yīng) 化工生產(chǎn)中經(jīng)常伴隨一些副反應(yīng)和副反應(yīng)產(chǎn)物。若不便回收，則作為廢料排棄，而引起環(huán)境污染。 如 Ca3(PO4)2 + 5C + 3SiO2 = 2P + 5CO + 3CaSiO3 （廢氣）

16、（廢渣） 又如 MgCl2 + Ca(OH)2=Mg(OH)2+ CaCl2 (廢水)4. 生產(chǎn)事故造成的化工污染 偶然發(fā)生的工藝事故、還有設(shè)備經(jīng)常發(fā)生的事故，則會(huì)產(chǎn)生“三廢”， 而且數(shù)量比平時(shí)多，濃度比平時(shí)高，形成嚴(yán)重的污染。如某化肥廠在一次事故中排放了大量的高濃度的氨水，使2km長的江段發(fā)生死魚事件。 從污染物的來源看，“三廢”即廢氣、廢水、廢渣，本身并非是絕對(duì)的廢物，一旦合理回收利用，既能變廢為寶。第四節(jié) 化工污染防治的發(fā)展趨勢(shì) 化工污染的防治主要是兩頭抓，首先選擇合理地工藝流程、選擇有效的操作條件和生產(chǎn)設(shè)備，以及加強(qiáng)企業(yè)的管理。同時(shí)對(duì)廢棄物應(yīng)進(jìn)行妥善處理、回收及綜合利用。一、采用和開發(fā)

17、少廢無廢工藝1改變工藝路線 一種產(chǎn)品往往有多種原料路線和生產(chǎn)方法，不同的路線和方法產(chǎn)生的污染物的種類和數(shù)量可能有很大的差異。例1 制乙醛 若用乙炔作原料，采用水合法，由于采用汞催化劑而造成汞污染。硫酸汞每升中相當(dāng)含有硫酸200g、汞0.40.5g和氧化鐵40g。 若改用乙烯為原料，利用直接氧化法，反應(yīng)可以不用汞作催化劑，從而避免了汞的污染。例2 苯磺化 濃硫酸磺化，則有廢酸產(chǎn)生，而采用三氧化硫磺化，則無廢物產(chǎn)生。例3 蒽醌氯化制?。℉gCl2）四氯蒽醌 老工藝產(chǎn)生大量有毒有害的含汞廢液和廢水。新工藝，改用碘作催化劑，大大簡化了工藝流程，減少了廢水量。 2改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備 例如，直接冷卻改用間接冷卻器，可減少污染物的排放數(shù)量。另外，提高設(shè)備、管道的嚴(yán)密性以及減少和杜絕“跑、冒、滴、漏”同樣可以減少污染程度。3采用密閉循環(huán)，實(shí)現(xiàn)“零排放” 這是一個(gè)新的發(fā)展方向。密閉循環(huán)，是指生產(chǎn)系統(tǒng)的廢棄物通過一定的治理技術(shù)，重新回到系統(tǒng)中加以使用。這樣既可降低原料消耗定額，又減少了污染物的危害。例如，聯(lián)合制堿法，采用較為典型的密閉循環(huán)流程代替氨堿法制造純堿，基本上不排出廢液。還有絕熱硝化法等。二、加強(qiáng)廢棄物綜合利用實(shí)