化工对环境的污染.ppt

1,第二章 化工对环境的污染,张永锋 内蒙古工业大学化工学院,2,第二章 化工对环境的污染,化学工业是环境污染较为严重的部门，从原料到产品，从生产到使用，都有造成环境污染的因素。 化学工业的特点是产品多样化，原料路线多样化和生产方法多样化，随着化工产品、原料和生产方法的不同，污染物也多种多样。 首先弄清这些污染物的来源和特点。对于进行污染防治具有重要意义。,3,第二章 化工对环境的污染,第一节 化工环境污染概况 第二节 化工污染物种类及来源 第三节 化工生产污染的特点 第四节 化工污染防治的发展趋势,4,第一节 化工环境污染概况,1、我国工业污染的状况 2、国外化工污染的三个阶段 3、我国化工生产装置及工艺技术特点,5,1、我国工业污染状况,我国的工业污染在环境污染中占70%。 几十年来，国家在工业污染治理方面进行了大量投资，建立了大批治理污染的设施，取得了比较明显的环境效益。 但我国的工业污染治理的发展远远落后于工业生产的发展，到目前为止，我国工业污染的治理率还很低，工业废水治理率仅20%，工业废气治理率为56%，工业废渣治理率为50%。,6,2、国外化工污染的三个阶段,）化学工业污染的发生期 早期的化学工业（大约在19世纪末），是以生产酸、碱等无机化工原料为主。 有机化工原料的工业，都还处于发展的初级阶段。 所以，当时的化学工业污染还是酸、碱、盐等无机污染物。 因其生产规模较小、品种少，产生的污染物比较单一，不足以构成大面积的流域性污染，环境污染问题还不明显。,7,2、国外化工污染的三个阶段,）化学工业污染的发展期 从20世纪初到20世纪40年代，由于冶金、炼焦工业的迅速发展，化学工业也随之发展，并进入了以煤为原料生产化工产品的煤化学工业时期。 一系列以煤、焦炭和煤焦油为原料的有机化学工业产品开始大量生产。 在这个时期，无机化学工业的规模和数量也不断扩大，造成的无机污染在数量和程度上影响较大。 而且，有机化学工业的发展也开始加快，导致有机污染对环境的影响加大，有时与无机污染物协同作用。 化学工业污染现象变得更加严重。,8,2、国外化工污染的三个阶段,）化学工业污染的泛滥期 从20世纪50年代开始，世界各国陆续发现了储量丰富的油气田，从此石油工业迅速成为现代能源及国民经济的重要组成部分。 化学工业也进入了以石油和天然气为主要原料的“石油化学时代”，石油化学工业开始迅猛发展。 随着石油化学工业的高速发展，环境污染泛滥成灾，达到了前所未有的地步。,9,3、我国化工生产装置及工艺技术特点,）投产运行期近30年，现处于超期服役的装置。 这类装置工艺落后、设备陈旧、三废排放点及排放量都较多，是企业生产的重点污染源。,10,3、我国化工生产装置及工艺技术特点,2) 运行期1020年的生产装置 这些装置有的是引进国外技术及关键设备，有的是国内20世纪80年代的技术。 它们的现状和持点是： 运行稳定，实现了工艺过程的较好控制； 工艺技术已落后于当今的先进水平，亟待改进； 没有采用计算机系统控制生产过程； 有一定的三废”排放，没有全部做到回收利用。,11,3、我国化工生产装置及工艺技术特点,3) 全套引进的具有世界先进水平的、运行期在10年以内的生产工艺和装置。 它们多采用世界20世纪80年代末、90年代初的先进工艺技术。 这些装置有以下特点： 工艺合理，产率高，成本低，排污少，设备密封性好，多为汁算机连锁控制，有相应的废物收集系统(如废气吸收及废水收集系统)，做到了正常及不正常生产停车时，没有或较少的“三废”排效。,12,第二节 化工污染物种类及来源,化学反应的不完全所产生的废料； 副反应所产生的废料； 燃烧过程中产生的废气； 冷却水； 设备和管道的泄漏： 其他化工生产中排出的废弃物。,13,一、化工生产的原料、半成品及产品,1、化学反应不完全 目前，所有的化工生产中，原料不可能全部转化为半成品或成品，其中有一个转化率的问题。未反应的原料，虽有部分可以回收再用，但最终总有一部分因回收不完全或不可能回收而被排放掉，若化工原料为有害物质，排放后便会造成环境污染。化工生产中的“三废”实际上是生产过程中流失的原料、中间体、副产品，甚至是宝贵的产品。 农药、化工行业的主要原料利用率一船只有30一40，即有60一70以“三废”形式排入环境。 因此对“三废”的有效处理和利用，既可创经济效益又可减少环境污染。,14,一、化工生产的原料、半成品及产品,1、化学反应不完全 某药业公司生产喹乙醇，每吨产品所需的原料消耗达7.24t(见表21)，除掉原料中的水分，实际原料消耗达3t，故原料的实际利用率只有33左右，剩余的67原料以“三废”形式排人环境，这其中还不包括辅料及能源的消耗。 氮肥工业利用氨与硫酸的中和反应制取硫酸铵时，虽然反应过程比较简单，技术也比较成熟，但 260kg氨和750kg硫酸，质量共1010kg，生产的硫酸铵也只有1000kg，还有约1的原料不能有效反应，随着排气跑到空气中去了。 硫酸工业制造硫酸时，最后的工序是用硫酸吸收三氧化硫，吸收后的废气排入空气中，其中既含有硫酸不吸收的二氧化硫，也含含有吸收不完全而随着废气跑掉的三氧化硫和硫酸雾。,15,一、化工生产的原料、半成品及产品,2、原料不纯 化工原料有时本身纯度不够其中含有杂质，这些杂质因一般不需要参与化学反应最后也要排放掉，而且大多数杂质为有害的化学物质，对环境会造成重大污染；有些化学杂质甚至还参与化学反应，而生成的反应产物同样也是所需产品的杂质，对环境而言也是有害的污染物。 例如氯碱工业电解食盐溶液制取氯气、氢气和烧碱，只能利用食盐中的氯化钠，其余占原料约l0左右的杂质则排入下水道，成为污染源。,16,一、化工生产的原料、半成品及产品,3“跑、冒、滴、漏” 由于生产设备、管道等封闭不严密，或者由于操作水平和管理水平跟不上，物料在贮存、运输以及生产过程中，往往会造成化工原料、产品的泄漏，习惯上称之为“跑、冒、滴漏”现象。这一现象不仅造成经济上的损失，同时还可能造成严重的环境污染事故，甚至会带来难以预料的后果。,17,二、化工生产过程中排放的废弃物,1、燃烧过程 表2-2 燃烧重油时各种污染物的单位排放量,18,二、化工生产过程中排放的废弃物,1、燃烧过程 表2-3 燃烧各种燃料的污染物排放量,19,二、化工生产过程中排放的废弃物,2、冷却水 化工生产过程中除了需要大量的热能外，还需要大量的冷却水。例如生产1t烧碱，大约需要100t冷却水。 在生产过程中，用水进行冷却一般有直接冷却和间接冷却两种方式。 当采用直接冷却时，冷却水直接与被冷却的物料进行接触，这种冷却方式很容易使水中含有化工物料而成为污染物质。 但当采用间接冷却时，虽然冷却水不与物料直接接触，但因为在冷却水中往往加人防腐剂、杀藻剂等化学物质徘出后也会造成污染问题，即使没有加入有关的化学物质，冷却水也会对周围环境带来热行染。 热污染会影响到渔业生产，因水温升高使水中溶解氧减少，月一介面又使色的代谢牢增高而需要更多的溶解氧，鱼在热应力作用下发育受到阻碍其至死亡。,20,二、化工生产过程中排放的废弃物,2、冷却水 热污染会影响到渔业生产，因水温升高使水中溶解氧减少，另一方面又使鱼的代谢率增高而需要更多的溶解氧，鱼在热应力作用下发育受到阻碍，其至死亡。 根据研究表明，在不适合的季节，河流水温只要增高5，就会破煤鱼类的生活。 一般水生生物能够生存的水温上限是3335，大约在此温度下，一般的淡水有机体还能保持正常的种群结构，超过这温度就会丧失许多典型的有机体。 藻类种群也随温度而发生变化。在具有正常混合藻类种的河流中*在20时硅藻占优势；在30时绿藻占优势；在3540 时蓝藻占优势。蓝藻占优势时则发生水污染，水有个好的味道，不宜供水，并有些种属对牲畜和人类有毒害作用。,21,二、化工生产过程中排放的废弃物,3. 副反应,化工生产中，在进行主反应的同时，经常还伴随着一些人们所并不希望得到的副反应。副反应产物(副产物)虽然有的经过回收之后，即使可以成为有用的物质，但是往往由于副产物的数量不大，而且成分又比较复杂，要进行回收必将会带有许多困难，经济上需要耗用一定的经贺，所以往住将副产物作为废料排弃而引起环境污染。,22,二、化工生产过程中排放的废弃物,4. 生产事故造成的化工污染 比较经常发生的是设备事故 比较偶然发生的是工艺事故 2005年吉化双苯厂爆炸事故,23,第三节 化工生产的污染特点,水污染 大气污染 固体废弃物污染,24,一、水污染,1、有毒性和刺激性 2、生化需氧量（BOD）和化学需氧量（COD)都较高 3、pH不稳定 4、营养化物质较多 5、废水温度较高 6、油污染较为普遍 7、恢复比较困难,25,一、水污染,26,二、大气污染的特点,1、易燃、易爆气体较多 2、排放大都有刺激性或腐蚀性 3、浮游粒子种类多、危害大,27,三、固体废弃物污染的特点,由工矿企业的生产过程中所排出的丢弃物质，都称为废弃物，这些废弃物以固体形式存在的，就叫做固体废弃物，通常又叫做废渣。 工业废渣，按照其来源的不同，可以分为冶金废渣、采矿废