化工三廢與綠色化工工藝

第五章化工“三廢”與綠色化學(xué)工藝§1化工“三廢”來(lái)源與治理一、“三廢”來(lái)源、分類和排放標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)分離與再循環(huán)能量回收網(wǎng)絡(luò)公用工程工藝過程排廢：反應(yīng)器生產(chǎn)三廢分離循環(huán)系統(tǒng)生產(chǎn)三廢操作運(yùn)行中生成公用工程排廢：燃燒廢氣廢液廢渣一、“三廢”來(lái)源、分類和排放標(biāo)準(zhǔn)1、化工廢水的來(lái)源、分類和排放標(biāo)準(zhǔn)（1）來(lái)源：

①化工生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品在生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸、貯存、堆放的過程中因一部分物料流失又經(jīng)雨水沖刷而形成的

②化學(xué)反應(yīng)不完全而產(chǎn)生的廢料常以廢水形式排放

③化學(xué)反應(yīng)中的副產(chǎn)物，在某些情況下難以回收而作為廢水排放

④在高溫下進(jìn)行反應(yīng)獲得的成品或半成品采用直接水冷方式時(shí)，則不可避免地排出含有物料的廢水

⑤一些特定生產(chǎn)，如焦炭生產(chǎn)的水力割焦，酸洗或堿洗等過程排放的廢水

⑥生產(chǎn)車間地面及設(shè)備沖洗水因常夾帶某些污染物最終形成廢水一、“三廢”來(lái)源、分類和排放標(biāo)準(zhǔn)1、化工廢水的來(lái)源、分類和排放標(biāo)準(zhǔn)（2）分類廢水中的主要成分有機(jī)廢水無(wú)機(jī)廢水綜合廢水廢水酸堿性酸性廢水堿性廢水中性廢水一、“三廢”來(lái)源、分類和排放標(biāo)準(zhǔn)1、化工廢水的來(lái)源、分類和排放標(biāo)準(zhǔn)（2）分類對(duì)環(huán)境污染造成危害不同固體污染物需氧污染物營(yíng)養(yǎng)性污染物酸堿污染物有毒污染物油類污染物生物污染物感官性污染物熱污染物一、“三廢”來(lái)源、分類和排放標(biāo)準(zhǔn)1、化工廢水的來(lái)源、分類和排放標(biāo)準(zhǔn)（3）水質(zhì)指標(biāo)：第一類：物理性水質(zhì)指標(biāo)如：溫度、色度、嗅味、濁度、透明度等第二類：化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)如：PH、堿度、硬度、各種陰陽(yáng)離子、總含鹽量、重金屬、氰化物、多環(huán)芳烴、溶解氧等等第三類：生物學(xué)水質(zhì)指標(biāo)如：細(xì)菌總數(shù)、各種病原細(xì)菌、病毒等一、“三廢”來(lái)源、分類和排放標(biāo)準(zhǔn)2、化工廢氣的來(lái)源、分類和排放標(biāo)準(zhǔn)（1）來(lái)源：

①化學(xué)反應(yīng)不完全或副產(chǎn)物所產(chǎn)生的廢氣

②物理分離過程中產(chǎn)生的廢氣，以及搬運(yùn)、破碎、篩分及包裝過程中產(chǎn)生的粉塵等

③非正常情況下的泄漏及開停工和其他不正常生產(chǎn)情況下的短期排空等一、“三廢”來(lái)源、分類和排放標(biāo)準(zhǔn)2、化工廢水的來(lái)源、分類和排放標(biāo)準(zhǔn)（2）分類形成過程一次污染物（原發(fā)性污染物）二次污染物（繼發(fā)性污染物）污染源直接排入大氣中，其物理和化學(xué)性狀未發(fā)生變化的污染物

排入大氣中的一次污染物在物理、化學(xué)因素的作用下發(fā)生變化，或與大氣環(huán)境中其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成物理、化學(xué)性狀與一次污染物完全不同的新污染物一、“三廢”來(lái)源、分類和排放標(biāo)準(zhǔn)3、化工廢渣的來(lái)源、分類和排放標(biāo)準(zhǔn)（1）來(lái)源：化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體和泥漿廢物，包括化工生產(chǎn)過程中排出的不合格產(chǎn)品、副產(chǎn)物、廢催化劑以及廢水處理產(chǎn)生的泥漿等一、“三廢”來(lái)源、分類和排放標(biāo)準(zhǔn)3、化工廢渣的來(lái)源、分類和排放標(biāo)準(zhǔn)（2）分類化學(xué)性質(zhì)有機(jī)廢渣無(wú)機(jī)廢渣對(duì)人體和環(huán)境的危害性不同一般工業(yè)廢渣危險(xiǎn)廢渣二、化工“三廢”的治理1、化工廢水的治理物理處理法化學(xué)處理法物理化學(xué)處理法生物法處理法二、化工“三廢”的治理1、化工廢水的治理（1）物理處理法-借助于物理作用分離和去除廢水中不溶解的懸浮固體（包括油膜、油品）的廢水處理方法

篩濾截留法重力分離法離心分離法物理處理法篩濾截留法：使廢水中通過有孔眼的裝置或由某種介質(zhì)組成濾層，由于懸浮固體被截留而得到一定程度的凈化重力分離法：使廢水中的懸浮性物質(zhì)在重力作用下與水分離的方法離心分離法：借用離心力分離廢水中懸浮物和油類的方法沉降法上浮法自然上浮強(qiáng)制上浮二、化工“三廢”的治理1、化工廢水的治理（2）化學(xué)處理法-通過化學(xué)反應(yīng)改變廢水中污染物的化學(xué)形態(tài)或物理形態(tài)，消除其毒性或使其從溶解、膠體或懸浮物狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋砘蚱顟B(tài)，或從固體轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)而從水中除去的單元處理過程或處理系統(tǒng)中和法化學(xué)混凝沉淀法化學(xué)氧化還原法化學(xué)處理法中和法：當(dāng)廢水中存在游離酸或堿時(shí)，可利用添加酸和堿相互進(jìn)行中和反應(yīng)生成鹽和水的方法化學(xué)混凝沉淀法：向廢水中投加某種化學(xué)藥劑（混凝劑）使水中難以沉淀的膠體狀懸浮顆粒或乳狀污染物質(zhì)失去穩(wěn)定后，由于互相碰撞以及集聚或聚合、搭接而形成較大的顆粒或絮狀物，從而更易于自然下沉或上浮而被除去氧化還原法：溶解于廢水中的有毒物質(zhì)在使用生物法或其他方法難以處理時(shí)，可利用它在化學(xué)反應(yīng)過程中被氧化或還原的性質(zhì)，將它轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)毒的新物質(zhì)，從而達(dá)到凈化處理的目的二、化工“三廢”的治理1、化工廢水的治理（3）物理化學(xué)處理法-運(yùn)用物理和化學(xué)的綜合作用使污水得到凈化的方法

吸附法離子交換法電化學(xué)法萃取、電滲析、汽提、吹脫、浮選等物理化學(xué)處理法吸附法：使廢水與多孔性固體吸附劑接觸，利用吸附劑的表面活性，將分子態(tài)或離子態(tài)的污染物吸附和濃集于表面，然后將吸附污染物的吸附劑與廢水分離，使廢水得以凈化的過程離子交換法：借助靜電力吸附在固體表面官能團(tuán)上的離子能置換溶液中不同類別的離子的處理方法電化學(xué)法：污水通過電解槽，在直流電場(chǎng)的作用下，其有害成分或在陽(yáng)極氧化或在陰極還原或發(fā)生二次反應(yīng)，即電極反應(yīng)產(chǎn)物與溶液中某些成分發(fā)生作用，轉(zhuǎn)變成無(wú)害成分的處理過程。膜分離法：采用特殊固膜的滲析法、電滲析法、超濾及反滲透4項(xiàng)技術(shù)二、化工“三廢”的治理1、化工廢水的治理（4）生物處理法-通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶解、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定、無(wú)害的物質(zhì)的方法好氧生物處理：活性污泥法和生物膜法厭氧生物處理：厭氧消化法和厭氧穩(wěn)定池法生物處理法活性污泥法：以活性污泥（經(jīng)過專門馴化的好氧性微生物群體）為主體的廢水處理方法，其過程是向有機(jī)廢水中添加活性污泥，在充氣條件下，利用好氧微生物的生長(zhǎng)和繁殖，將有機(jī)物分解成CO2、NH3、硝酸鹽、磷酸鹽和活性污泥的形式與水分離而凈化廢水生物膜法：使廢水中流過生長(zhǎng)在固定支承物表面上的生物膜，通過各相間的物質(zhì)交換及生物氧化作用，使廢水中有機(jī)污染物降解的過程厭氧生物處理法：常用來(lái)處理有機(jī)污泥和高濃度有機(jī)廢水，處理的最終產(chǎn)物是氣體二、化工“三廢”的治理2、化工廢氣的治理污染的形態(tài)和特性粒子污染物

氣態(tài)污染物氣態(tài)污染物的處理方法分離法：利用污染物與廢氣中其他組分的物理性質(zhì)的差別，用物理方法使污染物從廢氣中分離出來(lái)轉(zhuǎn)化法：使廢氣中的污染物發(fā)生某些反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì)或易分離的物質(zhì)粒子污染物的處理方法采用除塵技術(shù)是控制塵粒污染的有效措施機(jī)械除塵器：重力沉降室、慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器洗滌除塵器：旋風(fēng)洗滌除塵器、噴射式除塵器、文丘里除塵器過濾除塵器：袋式除塵器、顆粒除塵器靜電除塵器：干式、濕式二、化工“三廢”的治理3、化工廢渣的治理物理法：重力分選、磁力分選、光電分選、浮游分選化學(xué)法：煅燒、焙燒、溶劑浸出、焚燒生物法：細(xì)菌浸出§2綠色化學(xué)工藝綠色化學(xué)工藝的建立與開發(fā)原料無(wú)毒無(wú)害綠色