化工廢水治理及清潔生產(chǎn)技術(shù)方案

化工廢水治理及清潔生產(chǎn)技術(shù)方案一、化工廢水的來源及性質(zhì)化工廢水是從每一種化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中排放出來的廢水（包括工藝廢水、冷卻水、廢棄洗滌水、設(shè)備及場地沖洗水等）。不同行業(yè)、不同企業(yè)、不同原料、不同的生產(chǎn)方式和不同類型的設(shè)備、生產(chǎn)管理的好與壞，操作水平的高與低都對廢水的產(chǎn)生數(shù)量和污染物的種類及濃度有很大的影響。（一）化工廢水的主要來源（1）化工生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品在生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸、堆放的過程中因一部分物料流失又經(jīng)雨水或用水沖刷而形成的廢水。（2）化學(xué)反應(yīng)不完全而產(chǎn)生的廢料。由于反應(yīng)條件和原料純度的影響，任何反應(yīng)都有一個(gè)轉(zhuǎn)化率的問題。一般的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率只能達(dá)到70%～80%。未反應(yīng)的原料雖然可以經(jīng)分離或提純后再使用，但在循環(huán)使用過程中，由于雜質(zhì)越積越多，積累到一定程度，就會妨礙反應(yīng)的正常進(jìn)行，如發(fā)生催化劑中毒現(xiàn)象。這種殘余的濃度低且成分不純的物料常常以廢水形式排放出來。（3）化學(xué)反應(yīng)中副反應(yīng)生成的廢水?；どa(chǎn)中，在進(jìn)行主反應(yīng)的同時(shí)，經(jīng)常伴隨著一些副反應(yīng)，產(chǎn)生了副產(chǎn)物。這些副產(chǎn)物一般可回收利用。在某些情況下，如數(shù)量不大，成分比較復(fù)雜，分離比較困難，分離效率也不高，回收經(jīng)濟(jì)不合算等，常不回收利用而作為廢水排放。（4）冷卻水?；どa(chǎn)常在高溫下進(jìn)行，因此，需要對成品或半成品進(jìn)行冷卻。采用水冷時(shí)，就排放冷卻水。若采用冷卻水與反應(yīng)物料直接接觸的直接冷卻方式，則不可避免地排出含有物料的廢水。（5）一些特定生產(chǎn)過程排放的廢水。如：焦炭生產(chǎn)的水力割焦排水，蒸汽噴射泵的排出廢水，蒸餾和氣提的排水與高沸殘液，酸洗或堿洗過程排放的廢水，溶劑處理中排放的廢溶劑，機(jī)泵冷卻水和水封排水等。（二）化工廢水的分類化學(xué)工業(yè)廢水按成分可分三大類：第一類為含有有機(jī)物的廢水，主要來自基本有機(jī)原料、合成材料（含合成塑料、合成橡膠、合成纖維）、農(nóng)藥、染料等行業(yè)排出的廢水；第二類為含無機(jī)物的廢水，如無機(jī)鹽、氮肥、磷肥、硫酸、硝酸及純堿等行業(yè)排出的廢水；第三類為既含有有機(jī)物又含有無機(jī)物的廢水，如氯堿、感光材料、涂料等行業(yè)。如果按廢水中所含主要污染物分則有含氰廢水、含酚廢水、含硫廢水、含氟廢水、含鉻廢水、含有機(jī)磷化合物廢水、含有機(jī)物廢水等。（三）化工廢水的性質(zhì)特點(diǎn)化學(xué)工業(yè)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中處于十分重要的地位。然而，它又是造成環(huán)境污染的主要工業(yè)系統(tǒng)之一?；U水污染有如下特點(diǎn)。（1）廢水排放量大化工生產(chǎn)中需要進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)要在一定的溫度、壓力及催化劑等條件下進(jìn)行。因此，在生產(chǎn)過程中工藝用水及冷卻水用量很大，故廢水排放量大。廢水排放量約占全國工業(yè)廢水總量的30%左右，居各工業(yè)系統(tǒng)之首。（2）污染物種類多水體中的烷烴、烯烴、鹵代烴、醇、酚、醚、酮及硝基化合物等有機(jī)物和無機(jī)物，大多是化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中或一些行業(yè)應(yīng)用化工產(chǎn)品的過程中所排放的。（3）污染物毒性大，不易生物降解所排放的許多有機(jī)物和無機(jī)物中不少是直接危害人體的毒物。許多有機(jī)化合物十分穩(wěn)定，不易被氧化，不易為生物所降解。許多沉淀的無機(jī)化合物和金屬有機(jī)物可通過食物鏈進(jìn)入人體，對健康極為有害，甚至在某些生物體內(nèi)不斷富集。（4）廢水中有害污染物較多全國化工廢水中主要有害污染物年排放總量為215萬噸左右，其中主要有害污染物如廢水中氰化物的排放量占總氰化物排放量的一半，而汞的排放量則占全國排放總量的2/3。六價(jià)鉻的排放量占全國總排放量的12%（1986年）。（5）化工廢水的水量和水質(zhì)視其原料路線、生產(chǎn)工藝方法及生產(chǎn)規(guī)模不同而有很大差異一種化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，隨著所用原料的不同，采用生產(chǎn)工藝路線的不同，或生產(chǎn)規(guī)模的不同，所排放廢水的水量及水質(zhì)也不相同。以乙醛生產(chǎn)為例，根據(jù)生產(chǎn)所采用三種不同原料路線和三種不同生產(chǎn)工藝方法，其排放廢水的水質(zhì)和水量也各異。（6）污染范圍廣化學(xué)工業(yè)廠點(diǎn)多，遍及整個(gè)城市及郊區(qū)，甚至農(nóng)村地區(qū)。由于化工具有行業(yè)多，廠點(diǎn)多、品種多、生產(chǎn)方法多及原料和能源消耗多等特點(diǎn)造成污染面廣。二、化工廢水主要處理技術(shù)（一）化工廢水的處理方法廢水處理過程是將廢水中所含有的各種污染物與水分離或加以分解，使其凈化的過程。廢水處理法大體可分為：物理處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)處理法和生物處理法。1.化學(xué)方法處理化工廢水廢水化學(xué)處理法是通過化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的廢水處理法。以投加藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的處理單元有混凝、中和、氧化還原等；以傳質(zhì)作用為基礎(chǔ)的處理單元有萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲吸和反滲透等。有廢水臭氧化處理法、廢水電解處理法、廢水化學(xué)沉淀處理法、廢水混凝處理法、廢水氧化處理法、廢水中和處理法等。與生物處理法相比，能較迅速、有效地去除更多的污染物，可作為生物處理后的三級處理措施。此法還具有設(shè)備容易操作、容易實(shí)現(xiàn)自動檢測和控制、便于回收利用等優(yōu)點(diǎn)。化學(xué)處理法能有效地去除廢水中多種劇毒和高毒污染物。化學(xué)方法是利用化學(xué)反應(yīng)的作用以去除水中的有機(jī)物、無機(jī)物雜質(zhì)。主要有化學(xué)混凝法、化學(xué)氧化法、電化學(xué)氧化法等?；瘜W(xué)混凝法作用對象主要是水中微小懸浮物和膠體物質(zhì)，通過投加化學(xué)藥劑產(chǎn)生的凝聚和絮凝作用，使膠體脫穩(wěn)形成沉淀而去除?；炷ú坏梢匀コ龔U水中的粒徑為1O～10mm的細(xì)小懸浮顆粒，而且還能去除色度，微生物以及有機(jī)物等。該方法受pH值、水溫、水質(zhì)、水量等變化影響大，對某些可溶性好的有機(jī)、無機(jī)物質(zhì)去除率低；化學(xué)氧化法通常是以氧化劑對化工廢水中的有機(jī)污染物進(jìn)行氧化去除的方法。廢水經(jīng)過化學(xué)氧化還原，可使廢水中所含的有機(jī)和無機(jī)的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無毒或毒性較小的物質(zhì)，從而達(dá)到廢水凈化的目的。常用的有空氣氧化，氯氧化和臭氧化法?？諝庋趸蚱溲趸芰θ?，主要用于含還原性較強(qiáng)物質(zhì)的廢水處理，Cl是普通使用的氧化劑，主要用在含酚、含氰等有機(jī)廢水的處理上，用臭氧處理廢水，氧化能力強(qiáng)，無二次污染。臭氧氧化法、氯氧化法，其水處理效果好，但是能耗大，成本高，不適合處理水量大和濃度相對低的化工廢水；電化學(xué)氧化法是在電解槽中，廢水中的有機(jī)污染物在電極上由于發(fā)生氧化還原反應(yīng)而去除，廢水中污染物在電解槽的陽極失去電子被氧化外，水中的Cl-，OH-等也可在陽極放電而生成Cl2和氧而間接地氧化破壞污染物。實(shí)際上，為了強(qiáng)化陽極的氧化作用，減少電解槽的內(nèi)阻，往往在廢水電解槽中加一些氯化鈉，進(jìn)行所謂的電氯化，NaCl投加后在陽極可生成氯和次氯酸根，對水中的無機(jī)物和有機(jī)物也有較強(qiáng)的氧化作用。近年來在電氧化和電還原方面發(fā)現(xiàn)了一些新型電極材料，取得了一定成效，但仍存在能耗大、成本高，及存在副反應(yīng)等問題。2.物理處理法處理化工廢水廢水物理處理法是通過物理作用分離和去除廢水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)的污染物（包括油膜、油珠）的方法。處理過程中，污染物的化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生變化。方法有：①重力分離法，其處理單元有沉淀、上浮（氣?。┑龋褂玫奶幚碓O(shè)備是沉淀池、沉砂池、隔油池、氣浮池及其附屬裝置等。②離心分離法，其本身是一種處理單元，使用設(shè)備有離心分離機(jī)、水旋分離器等。③篩濾截留法，有柵篩截留和過濾兩種處理單元，前者使用格柵、篩網(wǎng)，后者使用砂濾池、微孔濾機(jī)等。此外，還有廢水蒸發(fā)處理法、廢水氣液交換處理法、廢水高梯度磁分離處理法、廢水吸附處理法等。物理處理法的優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備大都較簡單，操作方便，分離效果良好，故使用極為廣泛。3.光催化氧化技術(shù)處理化工廢水光催化氧化技術(shù)利用光激發(fā)氧化將O2、H2O2等氧化劑與光輻射相結(jié)合。所用光主要為紫外光，包括uv-H2O2、uv-O2等工藝，可以用于處理污水中CHCl3、CCl4、多氯聯(lián)苯等難降解物質(zhì)。另外，在有紫外光的Feton體系中，紫外光與鐵離子之間存在著協(xié)同效應(yīng)，使H2O2分解產(chǎn)生羥基自由基的速率大大加快，促進(jìn)有機(jī)物的氧化去除。所謂光化學(xué)反應(yīng)，就是只有在光的作用下才能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。該反應(yīng)中分子吸收光能被激發(fā)到高能態(tài)，然后電子激發(fā)態(tài)分子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。光化學(xué)反應(yīng)的活化能來源于光子的能量。在太陽能利用中，光電轉(zhuǎn)換以及光化學(xué)轉(zhuǎn)換一直是光化學(xué)研究十分活躍的領(lǐng)域。80年代初，開始研究光化學(xué)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)，其中光化學(xué)降解治理污染尤受重視，包括無催化劑和有催化劑的光化學(xué)降解。前者多采用臭氧和過氧化氫等作為氧化劑，在紫外光的照射下使污染物氧化分解；后者又稱光催化降解，一般可分為均相、多相兩種類型。均相光催化降解主要以Fe2＋或Fe3＋及H2O2為介質(zhì)，通過光助-芬頓(photo－Fenton）反應(yīng)使污染物得到降解，此類反應(yīng)能直接利用可見光；多相光催化降解就是在污染體系中投加一定量的光敏半導(dǎo)體材料，同時(shí)結(jié)合一定能量的光輻射，使光敏半導(dǎo)體在光的照射下激發(fā)產(chǎn)生電子空穴對，吸附在半導(dǎo)體上的溶解氧、水分子等與電子空穴作用，產(chǎn)生·OH等氧化性極強(qiáng)的自由基，再通過與污染物之間的羥基加合、取代、電子轉(zhuǎn)移等使污染物全部或接近全部礦質(zhì)化，最終生成CO2、H2O及其它離子如NO3－、PO43－、S042-、Cl－等。與無催化劑的光化學(xué)降解相比，光催化降解在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用研究更為活躍?；U水常用的物理法包括過濾法、重力沉淀法和氣浮法等。過濾法是以具有孔粒狀粒料層截留水中雜質(zhì)，主要是降低水中的懸浮物，在化工廢水的過濾處理中，常用扳框過濾機(jī)和微孔過濾機(jī)，微孔管由聚乙烯制成，孔徑大小可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)換較方便；重力沉淀法是利用水中懸浮顆粒的可沉淀性能，在重力場的作用下自然沉降作用，以達(dá)到固液分離的一種過程；氣浮法是通過生成吸附微小氣泡附裹攜帶懸浮顆粒而帶出水面的方法。這三種物理方法工藝簡單，管理方便，但不能適用于可溶性廢水成分的去除，具有很大的局限性。能降解廢水中高濃度有機(jī)污染物，難降解難以生化處理的有機(jī)廢水：對水體有機(jī)污染物的光催化降解研究較為深入。根據(jù)已有的研究工作，發(fā)現(xiàn)鹵代脂肪烴、鹵代芳烴、有機(jī)酸類、硝基芳烴、取代苯胺、多環(huán)芳烴、雜環(huán)化合物、烴類、酚類、染料、表面活性劑、農(nóng)藥等都能有效地進(jìn)行光催化反應(yīng)，最終生成無機(jī)小分子物質(zhì)，消除其對環(huán)境的污染以及對人體健康的危害。對于廢水中濃度高達(dá)每升幾千毫克的有機(jī)污染物體系，光催化降解均能有效地將污染物降解去除，達(dá)到規(guī)定的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)；與其他工藝相比，更省運(yùn)行成本。4.超聲波技術(shù)處理化工廢水超聲波技術(shù)，是通過控制超聲波的頻率和飽和氣體，降解分離有機(jī)物質(zhì)。功率超聲的空化效應(yīng)為降解水中有害有機(jī)物提供了獨(dú)特的物理化學(xué)環(huán)境從而導(dǎo)致超聲波污水處理目的的實(shí)現(xiàn)。超聲空化泡的崩潰所產(chǎn)生的高能量足以斷裂化學(xué)鍵。在水溶液中，空化泡崩潰產(chǎn)生氫氧基和氫基，同有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)。空化獨(dú)特的物理化學(xué)環(huán)境開辟了新的化學(xué)反應(yīng)途徑，驟增化學(xué)反應(yīng)速度，對有機(jī)物有很強(qiáng)的降解能力，經(jīng)過持續(xù)超聲可以將有害有機(jī)物降解為無機(jī)離子、水、二氧化碳或有機(jī)酸等無毒或低毒的物質(zhì)。超聲降解水中有機(jī)污染物技術(shù)既可單獨(dú)使用，也可利用超聲空化效應(yīng)，將超聲降解技術(shù)同其他處理技術(shù)聯(lián)用進(jìn)行有機(jī)污染物的降解去除。聯(lián)用技術(shù)有如下類型：超聲與臭氧聯(lián)用，以超聲降解、殺菌與臭氧消毒共同作用于污染水的處理。超聲與過氧化氫聯(lián)用，以達(dá)成對污染水體降解、殺菌、消毒之目的。超聲與紫外線聯(lián)用，組成光聲化學(xué)技術(shù)利用超聲技術(shù)和紫外光技術(shù)各自降解能力疊加協(xié)同和互補(bǔ)作用，對水中常見的有機(jī)污染物苯酚、四氫化碳、三氫甲烷和三氯乙酸進(jìn)行降解，使四種物質(zhì)的降解產(chǎn)物為水、二氧化碳、C1-或易于生物降解的短鏈脂肪酸。超聲與磁化處理技術(shù)聯(lián)用，磁化對污染水體既可以實(shí)現(xiàn)固液分離，又可以對COD、BOD等有機(jī)物降解，還可以對染色水進(jìn)行脫色處理。超聲還可以直接作為傳統(tǒng)化學(xué)殺菌處理的輔助技術(shù)，在用傳統(tǒng)化學(xué)方法進(jìn)行大規(guī)模水處理時(shí)，增加超聲輻射，可以大大降低化學(xué)藥劑的用量。5.磁分離法處理化工廢水磁分離法，是通過向化工廢水中投加磁種和混凝劑，利用磁種的剩磁，在混凝劑同時(shí)作用下，使顆粒相互吸引而聚結(jié)長大，加速懸浮物的分離，然后用磁分離器除去有機(jī)污染物，國外高梯度磁分離技術(shù)已從實(shí)驗(yàn)室走向應(yīng)用。磁分離技術(shù)應(yīng)用于廢水處理有三種方法:直接磁分離法、間接磁分離法和微生物—磁分離法。利用磁技術(shù)處理廢水主要利用污染物的凝聚性和對污染物的加種性。凝聚性是指具有鐵磁性或順磁性的污染物,在磁場作用下由于磁力作用凝聚成表面直徑增大的粒子而后除去。加種性是指借助于外加磁性種子以增強(qiáng)弱順磁性或非磁性污染物的磁性而便于用磁分離法除去；或借助外加微生物來吸附廢水中順磁性離子，再用磁分離法除去離子態(tài)順磁性污染物。廢水高梯度磁分離處理法是廢水物理處理法之一種。利用磁場中磁化基質(zhì)的感應(yīng)磁場和高梯度磁場所產(chǎn)生的磁力從廢水中分離出顆粒狀污染物或提取有用物質(zhì)的方法。磁分離器可分為永磁分離器和電磁分離器兩類，每類又有間歇式和連續(xù)式之分。高梯度磁分離技術(shù)用于處理廢水中磁性物質(zhì)，具有工藝簡便、設(shè)備緊湊、效率高、速度快、成本低等優(yōu)點(diǎn)。三、化工清潔生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域1.綠色化工技術(shù)綠色化工技術(shù)是指在綠色化學(xué)基礎(chǔ)上開發(fā)的從源頭削減環(huán)境污染物的化工技術(shù)。它通過采用原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)，即將化工原料中每個(gè)原子轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，不產(chǎn)生任何廢物和副產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”或者通過高選擇性的化學(xué)反應(yīng)，提高反應(yīng)物的收率，減少副產(chǎn)品和廢物的生成，并使反應(yīng)產(chǎn)物易于回收，節(jié)約資源的清潔工藝技術(shù)。在綠色化工技術(shù)中，提高材料、能源和水的使用效率，大量使用再生材料，更多依靠可再生資源，研究開發(fā)更安全的流程和產(chǎn)品，從而達(dá)到單位資源創(chuàng)造更多消費(fèi)和社會價(jià)值、改變?nèi)祟惿鐣畹哪康摹?.原材料改變和替代技術(shù)綠色化工技術(shù)還包括采用無毒無害原料、催化劑和容器替代有毒有害化學(xué)物質(zhì)、清洗劑、減少或消除健康危害和環(huán)境污染的技術(shù)以及對環(huán)境友好的清潔產(chǎn)品的開發(fā)。如目前最活躍的研究項(xiàng)目是開發(fā)超臨界流體，特別是用超臨界二氧化碳代替有機(jī)溶劑作油漆涂料的噴霧劑和塑料發(fā)泡劑、汽車零部件和電子工業(yè)清洗劑等。3.工藝過程的源削減技術(shù)據(jù)美國化學(xué)品制造商協(xié)會統(tǒng)計(jì)，到1991年，化工公司通過工藝過程廢物消減技術(shù)已消減17種有毒化學(xué)物質(zhì)排放量的35%。清潔生產(chǎn)源消減技術(shù)是針對化工單元過程來研究開發(fā)的。4.物質(zhì)流/產(chǎn)品生命周期評估技術(shù)開展清潔生產(chǎn)技術(shù)研究，首先要對現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝和過程的環(huán)境負(fù)擔(dān)進(jìn)行準(zhǔn)確的評估。國際上一般采用生命周期評估方法（LCA）來評價(jià)一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過程環(huán)境負(fù)擔(dān)性。LCA是用數(shù)學(xué)物理方法結(jié)合實(shí)際分析，對某一產(chǎn)品、事件或過程中的資源消耗、能耗、廢物排放、環(huán)境吸收和消化能力等進(jìn)行評估，以確定該產(chǎn)品或事件的環(huán)境合理性和環(huán)境負(fù)荷量的大小。物質(zhì)流又稱材料鏈分析，是用數(shù)學(xué)物理方法對在工業(yè)生產(chǎn)過程中，按照一定的生產(chǎn)工藝，所投入的原材料的流動方向和數(shù)量大小的一種定量理論研究，主要用于研究、評價(jià)工業(yè)生產(chǎn)過程所投入的原材料的資源效率，以找出提高資源效率的途徑。通過對工藝過程的物質(zhì)流分析，查出污染物的排放原因，采取技術(shù)措施，從源頭開始控制污染，這是實(shí)施清潔生產(chǎn)過程的關(guān)鍵。四、應(yīng)用案例（一）阜陽化工總廠清潔生產(chǎn)方案及實(shí)施位于中國安徽阜陽的化工總廠，主要生產(chǎn)碳銨和尿素。在加拿大國際開發(fā)署(CIDA)的資助下，通過開展清潔生產(chǎn)審計(jì)，提出無費(fèi)和低費(fèi)清潔生產(chǎn)方案。主要包括減少水的消耗，有效地利用原材料和能源，循環(huán)利用物料，提高管理水平，并仔細(xì)而安全地處理原材料、中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品等內(nèi)容。在第一年實(shí)施后，產(chǎn)品的產(chǎn)量提高了3％，同時(shí)，節(jié)省了150萬元人民幣。1.準(zhǔn)備工藝流程圖進(jìn)行清潔生產(chǎn)審計(jì)的第一階段是準(zhǔn)備工藝流程圖。工藝流程圖是找出清潔生產(chǎn)解決辦法的基礎(chǔ)。阜陽化工總廠共繪出28幅工藝流程圖。每幅圖描述一個(gè)特定的工藝流程，包括主要工藝設(shè)備(壓力容器、反應(yīng)器、清洗塔、冷卻器、泵等)和工藝流程。利用來自于工藝流程圖的技術(shù)信息，系統(tǒng)評估從每個(gè)裝置排放的環(huán)境污染物。在此基礎(chǔ)上，編制出詳細(xì)的污染物排放清單，指示出污染源(設(shè)備)、性質(zhì)(污染物種類)，排放點(diǎn)及排放頻率。2.采樣和流量測量第二階段通過采樣和流量測量，確定生產(chǎn)工藝中排放的污染物種類、數(shù)量和規(guī)模。3.水和物料平衡得到工藝流程圖和采樣分析的結(jié)果然后進(jìn)入清潔生產(chǎn)審計(jì)第三階段，也就是水平衡和污染負(fù)荷分析。通過水和物料平衡，確定了兩個(gè)重點(diǎn)生產(chǎn)工序和7股流體，這7股流體包含了排放到大氣或下水道的氨污染負(fù)荷總量的60%以上，這是導(dǎo)致環(huán)境污染問題的主要原因。而且，氨的流失也意味著工廠收入的損失。通過清潔生產(chǎn)審計(jì)，使企業(yè)認(rèn)識到重點(diǎn)區(qū)域流失到下水道的氨有數(shù)百萬人民幣。因此，這兩個(gè)重點(diǎn)生產(chǎn)工序和7股流體成為清潔生產(chǎn)方案的重點(diǎn)。4.清潔生產(chǎn)方案很清楚地找出了60％氨損失的7股流體(污染源)后，再返回到工藝流程圖，研究循環(huán)/回收的可能性。為了評估清潔生產(chǎn)解決辦法的技術(shù)可行性，中國－加拿大雙方工程師使用了計(jì)算機(jī)工藝模擬程序。提出并實(shí)施了6個(gè)無費(fèi)低費(fèi)方案。阜陽化工總廠中加清潔生產(chǎn)合作項(xiàng)目實(shí)施的清潔生產(chǎn)措施清單編號流體描述清潔生產(chǎn)措施目標(biāo)費(fèi)用1母液槽氣體中氨的排放收集廢氣，送到洗氣塔減少廢氣排放提高職業(yè)健康從氣體中回收氨低費(fèi)2從包裝工序中氣體的排放通風(fēng)，收集廢氣，送到洗氣塔少廢氣排放提高職業(yè)健康從氣體中回收氨低費(fèi)3清洗液在其它工藝中循環(huán)禁止排入下水道低費(fèi)4綜合塔排放液在其它工藝中循環(huán)禁止排入下水道低費(fèi)5精煉排放液在其它工藝中循環(huán)禁止排入下水道低費(fèi)6等壓吸收塔排放液在其它工藝中循環(huán)禁止排入下水道中費(fèi)7脫硫工序中的硫泡沫安裝新設(shè)備回收硫，提取和循環(huán)利用稀氨水變硫廢物為可銷售的產(chǎn)品減少氨排入到環(huán)境中費(fèi)8在包裝工序中收集的被污染了的氣體的氨冷凝液在其進(jìn)入下水道前，手工收集冷凝液后送去回收阻止排入下水道回收和重新利用氨無費(fèi)5.效益評估表中1至6項(xiàng)清潔生產(chǎn)方案實(shí)施后的效益：減少氨排入到環(huán)境中（大氣或水）4500t/a；估計(jì)回收流失氨的收入300萬元/a；表11-1所列第7清潔生產(chǎn)方案的潛在效益；減少氨排入到環(huán)境中(大氣或水)250t/a；估計(jì)回收流失氨和銷售硫磺的收入40萬元/a。（二）廣東中成化工清潔生產(chǎn)案例廣東中成化工有限公司于1993年建廠，1994年投產(chǎn)。主要產(chǎn)品有三大系列：以保險(xiǎn)粉為中心的硫化工系列；以雙氧水為中心的過氧化物系列；綜合利用基礎(chǔ)上的氣體產(chǎn)業(yè)。主產(chǎn)品保險(xiǎn)粉年產(chǎn)能19萬噸，占世界總產(chǎn)能的三分之一，是世界規(guī)模最大、出口最多的企業(yè)。聯(lián)產(chǎn)焦亞硫酸鈉，產(chǎn)量10萬噸/年，也居世界首位。副產(chǎn)亞硫酸鈉、海波、二氧化碳和干冰，產(chǎn)量均居國內(nèi)前列。雙氧水產(chǎn)量12萬噸/年（27.5%計(jì)）。1998年，中成化工啟動了第一期清潔生產(chǎn)工程，到目前為止，公司共投入資金約1.2億元，實(shí)施了五期清潔生產(chǎn)工程，完成清潔生產(chǎn)技改項(xiàng)目140余項(xiàng)，建立了ISO14001國際環(huán)境管理體系并于2002年通過了認(rèn)證，通過實(shí)施清潔生產(chǎn)產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益每年超過6000萬元。清潔生產(chǎn)的實(shí)施及產(chǎn)生的效益中成化工在實(shí)施清潔生產(chǎn)的過程中，觀念上采用控制原子收率的全新理念來提高原料回收利用率，進(jìn)而減少排放總量；技術(shù)上，通過采用新技術(shù)對生產(chǎn)工藝不斷改進(jìn)，在生產(chǎn)過程中通過源頭處理和末端治理相結(jié)合增加重復(fù)利用；管理上通過建立分區(qū)監(jiān)測控制體系嚴(yán)格控制達(dá)標(biāo)排放，其環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益都十分顯著。

由于保險(xiǎn)粉生產(chǎn)的主要原料為甲酸鈉、碳酸鈉和硫磺，為了嚴(yán)謹(jǐn)、客觀地描述原材料在反應(yīng)過程中的轉(zhuǎn)化率，中成化工提出了鈉原子收率和硫原子收率作為清潔生產(chǎn)的主要考核指標(biāo)。下面是中成化工實(shí)施清潔生產(chǎn)前后的收率及制造成本變化表。中成化工實(shí)施清潔生產(chǎn)前后的收率及制造成本變化表清潔生產(chǎn)過程一期末二期末三期末四期末時(shí)間1999.122000.122001.122002.12鈉原子收率（%）91.295.497.397.8硫原子收率（%）94.496.298.198.6制造成本（元/T）3233304627152707收率的提高、成本的降低是通過一系列清潔生產(chǎn)手段來實(shí)現(xiàn)的，包括清潔生產(chǎn)技術(shù)改造項(xiàng)目的策劃與實(shí)施，清潔生產(chǎn)管理及清潔生產(chǎn)績效的評估，而技術(shù)改造則是保證有效推進(jìn)清潔生產(chǎn)的關(guān)鍵。1）清潔生產(chǎn)工藝路線的選擇

推行清潔生產(chǎn)首先是先進(jìn)工藝淘汰落后技術(shù)的一場革命?；て髽I(yè)生產(chǎn)同一個(gè)產(chǎn)品可以選擇不同的工藝路線，工藝路線的選擇是清潔生產(chǎn)的基礎(chǔ)。如果工藝路線選錯(cuò)了，選擇了一條污染大并且技術(shù)上還很難處理的路線，那么靠以后的治理或局部的改造是很難解決根本問題。保險(xiǎn)粉生產(chǎn)常見的工藝路線有“鈉汞齊法”、“鋅粉法”和“甲酸鈉法”?！扳c汞齊法”存在汞污染，“鋅粉法”存在嚴(yán)重的重金屬污染，而且資源消耗很大，不符合清潔生產(chǎn)的原則。中成化工選擇的是最先進(jìn)的“甲酸鈉法”，與“鈉汞齊法”和“鋅粉法”相比，“甲酸鈉法”具有能源消耗低、原材料利用率高、不存在重金屬污染等優(yōu)點(diǎn)，這就為清潔生產(chǎn)創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。

2）清潔生產(chǎn)技術(shù)改造

傳統(tǒng)的甲酸鈉法雖然比鈉汞齊法和鋅粉法優(yōu)越得多，但也存在以下幾個(gè)問題：①合成保險(xiǎn)粉的工藝廢水（殘液）含有大量的鈉原子和硫原子，采用常規(guī)方法處理，不僅浪費(fèi)的資源，且根本不可能做到達(dá)標(biāo)排放。②采用的溶劑為甲醇，如果甲醇的消耗不能很好控制，不僅對成本影響較大，同時(shí)會污染環(huán)境。③原料甲酸鈉和純堿中的碳原子以CO2形式進(jìn)入大氣，既產(chǎn)生溫室效應(yīng)影響環(huán)境，又造成資源的巨大浪費(fèi)。中成化工在實(shí)施清潔生產(chǎn)過程中，對工藝廢水采用回收甲酸鈉和亞硫酸鈉、殘液焚燒制海波的工藝過程；對廢氣通過深冷及活性炭吸附回收甲醇以及回收CO2等技術(shù)改造措施，不僅完全解決了傳統(tǒng)甲酸鈉法的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題，同時(shí)使得生產(chǎn)成本大幅下降，大大提高了企業(yè)競爭力。

回收甲酸鈉和亞硫酸鈉合成保險(xiǎn)粉的工藝廢水（殘液）中還含有大量的甲酸鈉、亞硫酸鈉和合成過程中生成的有機(jī)物，采用常規(guī)方法進(jìn)行末端處理，不僅在技術(shù)上存在很大的困難，無法保證達(dá)標(biāo)排放，而且資源浪費(fèi)巨大。公司于1996年起，累計(jì)投資2500萬元建成綜合回收車間，并經(jīng)過四次技改擴(kuò)建，現(xiàn)每年回收甲酸鈉12000噸，亞硫酸鈉20000噸，價(jià)值約為4500萬元/年。

殘液焚燒制海波回收甲酸鈉和亞硫酸鈉后的殘液仍然含有大量反應(yīng)副產(chǎn)物，但組成復(fù)雜，暫時(shí)沒有技術(shù)可以全部回收利用，采用常規(guī)方法進(jìn)行末端處理，同樣由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)原因，無法保證達(dá)標(biāo)排放。為此公司于1998年自行設(shè)計(jì)了殘液焚燒制海波工藝，通過這種處理，殘液中的鈉和硫的回收率均達(dá)到了99%。經(jīng)過兩期擴(kuò)改，到2000年3月，該裝置已經(jīng)形成五爐三系統(tǒng)，基本與16萬噸的保險(xiǎn)粉配套，累計(jì)投資1500萬元，年回收海波5000噸，增加銷售額500萬元，并且保證了工藝廢水達(dá)標(biāo)排放。

工藝尾氣回收二氧化碳工藝尾氣的主要成份為反應(yīng)過程中生成的CO2，為了充分利用這部分資源，減少環(huán)境影響，公司于2000年共投資3200萬元建成了兩套CO2回收裝置，現(xiàn)在每年回收二氧化碳3.5萬噸，回收干冰1800噸，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到了食品級標(biāo)準(zhǔn)，年增銷售額3200萬元。

全面推廣可回收包裝保險(xiǎn)粉傳統(tǒng)上采用50公斤薄鐵桶內(nèi)襯塑料袋包裝，塑料袋、包裝桶不能回用，既浪費(fèi)資源，增加成本，又易造成環(huán)境污染。中成化工應(yīng)用公司開發(fā)的專利技術(shù)，采用特制阻氧塑料袋代替普通塑料袋，取消包裝薄鐵桶，使用特制鋼質(zhì)周轉(zhuǎn)桶（箱）運(yùn)輸。既保證安全，又節(jié)約資源，同時(shí)降低成本。經(jīng)多年推廣，現(xiàn)在公司保險(xiǎn)粉包裝回收率已經(jīng)達(dá)48%以上，每年節(jié)約薄鐵板1.2萬噸，年創(chuàng)效益1200萬元。

綜合利用原材料2001年，公司在新建雙氧水分廠過程中，遵循清潔生產(chǎn)的理念，對雙氧水生產(chǎn)工藝和保險(xiǎn)粉生產(chǎn)工藝巧妙構(gòu)思，有機(jī)整合。關(guān)閉原燃燒焦碳的甲酸