“三废”处理与环境保护

“三废”处理与环境保护应闱魏术I“三废”处理与环境保护岳彦飞王瑜华张强(曲阜市环境保护局曲阜市273lOo)摘要】对目前已有的三废处理概况进行探索,最后提出一种新思路:绿色工艺设计.关键词】I三废”环境保护污染治理【中图分类号X781.1【文献标识码jA1引言随着工业生产的发展,工业废气,废水和废渣越来越多,处理不当就会污染环境.全球气温变暖,臭氧层破坏和酸雨是三大环境问题,正在危及着人类的生存和发展,因此三废的治理和利用,将对整个人类的生存和发展产生巨大的影响.2三废的处理21废气的处理燃料的燃烧是造成大气污染的主要原因.如生活,工业用燃料燃烧排放的CO,SO,HS等,农药在农业生产中的广泛应用也是造成大气污染的一个重要原因.大气污染对建筑,树木,道路,桥梁和工业设备等都有极大危害.对人体健康的危害也日益明显.因此必须重视对大气污染的治理.首先是防止或减少污染物的排放.如:(1)改革能源结构,积极开发无污染能源(太阳能,地热能,海洋能,风能等)或采用相对污染小的能源(天然气,沼气等);(2)改进燃煤技术和能源供应办法,逐步采取区域采暖,集中供热的方法;(3)采用无污染或低污染的工业生产工艺;(4)及时清理和合理处置工,生活和建筑废渣,减少地面扬尘;(5)加强企业管理,注意节约能源和开发综合利用,并减少事故性排放和逸散;其次植树造林,绿化环境.这是治理大气污染的重要途径.三,采取化学方法治理已污染的大气.如用化学方法脱硫,脱氮来治理SO,NOx的污染.用化学方法将C0气体分子分解成O,和单质固体微粒碳以控制温室效应等.22废水的处理对于水体污染来说,水体污染有两类:一类是自然污染,另一类是人为污染,而后者是主要的.自然污染主要是自然因素所造成,如特殊地质条件使某些地区有某些或某种化学元素的大量富集,天然植物在腐烂过程中产生某种毒物,以及降雨淋洗大气和地面后挟带各种物质流入水体,都会影响该地区的水质.人为污染是人类生活和生产活动中产生的废污水对水体的污染,包括生活污水,工业废水,农田排水和矿山排水等.此外,废渣和垃圾倾倒在水中或岸边或堆积在土地上,经降雨淋洗流入水体,也能造成污染.因此必须先将其输送至污水处理厂进行处理后排放.但这些污水水量非常大,若全部经过污水处理厂进行处理,投资极大,因此应尽量减少污水和污物的排放量.如在工业生产中尽可能采用无毒原料,可杜绝有毒废水的产生;若使用有毒原料,则应采用台理的工艺流程和设备,消除逸漏,以减少有毒原料的流失量;重金属废水,放射性废水,无机毒物废水和难以生物降解的有机毒物废水,应与其他量大而污染轻的废水,如冷却水等分流;剧毒废水在厂内要进行适当预处理,达到排放标准后才能排入下水道;冷却水等相对清洁的废水,则在厂内经过简单处理循环使用,这样既可减少工业废水排放量,减轻污水处理厂的负荷,又可达到废水回用,节省水资源的目的.排放到污水处理厂的污水及工业废水,要利用多种分离和转化进行无害化处理,如化学沉淀法就是利用某些化学物质作沉淀剂,与废水中的污染物(主要是重金属离子)进行化学反应,生成难溶于水的物质沉淀析出,从废水中分离出去.如用石灰(Ca(OH)2)与废水中Cd2+,Hg2+等重金属离子形成难溶于水的氢氧化物沉淀:Cd2+Ca(OH)2-Cd(Ot)2+Ca2+Hg2+Ca(OH)2Hg(OH)2+Ca2+利用沉淀反应除去废水中污染的重金属离子,是水溶液中主要化学反应之一.还可用化学氧化法,化学还原法,混凝,中和,电解,萃取,吸附等化学方法来处理污水.但不同的处理方法有其自身的特点和适应的处理对象,需合理地选择和采用.23固体废弃物的处理固体废弃物一般指的是垃圾.垃圾是人类生产中必然产生的遗留废料,或是人类新陈代谢排泄物和消费品消费后的废弃物品.堆放的垃圾不及时清除,必然污染空气,有损环境,且会滋生蚊蝇等害虫,危害人体健康.对垃圾的308科技博览【文章编号】1009-914X(2009)09(b)-030801处理,一方面采取各种合理方法处理垃圾,另一方面是对垃圾进行回收利用.这种回收包括材料和能源的回收.材料回收主要是根据垃圾的物理性能,研究和发展机械化,自动化的分选垃圾技术.如利用磁吸法回收废铁;利用振动弹跳法分选软,硬物质;利用旋风分离方法,分离密度不同的物质等,能源回收主要是从垃圾堆中获取能源,如沼气等.一般可通过三种途径利用垃圾:(1)作为辅助燃料代替低硫煤使用;(2)在焚化炉内焚化,利用其热能生产蒸汽和发电;(3)高湿干馏产生气体和残渣,气体可作燃料,残渣冷却后形成玻璃体,可作原料利用.这种方法比高温焚化垃圾,产生可供利用的能源更多,回收的材料更多,也不污染空气.因此在开展科学合理使用填埋法和焚烧法的同时,应积极研究无害化处理,长期受益的良性循环轨道的垃圾处理方法.其中一种名为分选发酵法,该方法主要是基于我国城市垃圾的特点,先将收集的垃圾轻重力分选,然后将吹出少量低塑后剩下的主要部分经过滚筒筛分,筛下少量炉灰后,剩下大部分剩残动植物等有机废料送入发酵池进行发酵.经过生物发酵,化学法调控pH等一系列步骤和一定时间,即可产生沼气.待沼气释放完后,可滤出池中发酵物直接用作农家肥,剩下的残渣经晒干,粉碎制成颗粒复合肥.3绿色工艺设计三废处理过程不应产生新的污染,这样才能实现减少或消除污染.目前人们提出一种新的思路:绿色工艺设计.例如有机化学家在有机合成工业中,提出对合成途径原子利用率和E一因子的分析和估价,以此综合考虑对原料的选取,能量的耗损,以及废料的环境商值,探索新的合成工艺.美国有机化学家(Trot)在8O年代就提出”原子经济”(AtomEcon-omy)的概念,认为一个高效率的合成应当最大限度地将反应物的原子都包含在产物中,试看下面的两个反应:A+B_+C+D(1);A+B_C(2)这两个反应物中A和B是原料(反应物)C是产物,D是副产物,显然,反应(2)达到了最好的原子经济,很多有机反应是(1)类型的,不同程序地存在资源的浪费,(2)类型的反应也是有的,如Diels-Alder反应等,这个概念为我们研究发现新反应,设计合成路线提出了资源经济方面的要求,这在工业生产上是有重大意义的.原子经济的途径既节省了资源,也减少了排放.化学对环境问题同样也造成了污染,如氟里昂对臭氧层的破坏,二氧化碳温室效应和汽车尾气对大气的污染等,基于利用化学原理,从根本上减少或消除化学工业对环境造成的污染或化学品对人类造成的危害的考虑.”绿色化学”的概念应运而生,绿色化学是使合成加工和化学品的使用对人类和环境造成的危害得以减少的途径,是化学家和化工企业在研究和生产中必须正视的问题.(1)改变原料或反应的起始物,如燃油机动