化工生产中得三废处理

化工生产中得三废处理

近些年，我们一般所说得工业“三废”就就是指得就就是工业生产当

中产生得废气、废水和废渣。而“三废”得产生主要有这几个来源,一就就是化学

反应不完全或者有副反应，二就就是物理分离中产生得,三就就是通过非正常时期得

短期排放产生得。“工业三废”中含有多种有毒、有害物质，若不经妥善处理，如未

达到规定得排放标准而排放到环境(大气、水域、土壤)中，超过环境自净能力得容

许量，就对环境产生了污染，破坏生态平衡和自然资源，影响工农业生产和人民健

康，污染物在环境中发生物理得和化学得变化后就又产生了新得物质。好多都就就

是对人得健康有危害得。这些物质通过不同得途径(呼吸道、消化道、皮肤)进入人

得体内，有得直接产生危害，有得还有蓄积作用，会更加严重得危害人得健康。不同

物质会有不同影响。

化工生产曾今给人类创造了很多财富，生产了许多各个领域必须得产品，满足

了人们生产和生活得越来越高得要求。但生产过程中得一些废弃物排入环境中，造

成水体、大气和土壤得污染，这些污染物在水环境、大气环境和土壤环境之间不断

地时行互相迁移、循环洽人类得生活环境带来严重得危害。到2()世纪末期尤为严

重，已经形成了21世纪得一大“公害”。据资料统计,当今世界各国生产使用十多

万种化学化工产品。人们利用各种原料进行加工，其中1/3直接转化为废物和污

染物,2/3转化为产品。

一、化工三废得产生、分类及特点

(1)化工废弃物得分类。

化学工业中所产生得废弃物，可以按聚集在一起时得状态来分类，也可按她们

被处理和利用得办法来分类。其中敢常用且又合理得就就是按聚集状态来分类，即

将废弃物分为固体废物、液体废物和气体废物三大类，也就就就是我们通常意义上

得“三废”。固体废物，这就就是些成粉末状、灰状、块状或凝固状得废物。属于

这一类得有:残渣,灰渣，飞灰和烟灰，塑料丢弃物,废橡胶，选矿后留下得含金属得矿

渣,有腐渣得有机物等。液体废弃物大都就就是些被污染得水体或其她废溶液，其中

溶有盐类、碱类、酸和有机物,也包括分散得“油”液和含有悬浮得颗粒状杂质。

属于这一类得主要就就是生产中排出得废水或用过了得有机溶剂和有机液体。气体

形式得废物，这就就是一些工业锅炉、干燥设备、通风设备所排出得气体以及化学

生产过程中分离出来得气体等等。属于这一类得有:各种烟，各种气味得气体，或雾

状得固体或液体弥散颗粒,以及含NO、SO2,HQ、HF等得烟雾，含尘气体，有机

物蒸汽，含有有毒物质得蒸汽空气混合气体。除上述三类主要得形式外，还有一类较

特殊得废弃物，即成泥浆状得废弃物，她既不能算作液体，也不能算作固体。通常她

们就就是松散得或呈细粒晶体状得糊，其中含有（按质量计）20%〜80%得水，不预先经

过加工处理（干燥、冻结等）就较难运输。属于这一类得有:过滤、沉淀后得残渣，废

液中和处理或特殊加工处理后产生得泥浆等。

化工废物得“毒性程度”就就是一个重要得概念或参数。所谓毒性程度，指

得就就是化学或化工废物对生物界得影响。首先，就就是指对人类得彩响，其次就就

是对动植物得影响。根据毒性程度得大小，化学或化工废物可以分为无害得、有毒

得和剧毒得几种。实际上，所有得化学或化工废物几乎都就就是有毒得，她所产生得

澎响得大小取决于人所接触到得剂量或自然环境中所具有得浓度。此外，许多化学

物质无论就就是在组织中还就就是在周围环境中，许多都有能积累得特点，从而越来

越加剧了毒性得作用。

（2）化工三废得来源。

虽然产生化工污染物得原因和污染物进入环境得途径有多种多样，但概括讲,

化工污染物得主要来源大致可分为以下两个方面。

二、生产中三废得综合利用

将化工厂排放得废弃物，加以合理得综合利用和回收，使无用得“废物’重

新成为有用之物，即可治理三废防治污染,又可创造财富，故称之为“资源得二次开

发工作”。

1、废气得处理和利用

废气得常用处理方法:冷凝法,吸收法，吸附法,直接燃烧法，催化燃烧法五种。

典型化工废气得处理和利用化工生产过程中典型得废气处理主要有:烟气脱硫和烟

气脱硝两大部分。

2、废水得处理方法

工业上对废水处理得方法有物理法，化学法和生物法三类。化工生产过

程中典型得废水有:含硫废水,含酚、氯有毒废水含硫废水得处理：主要有空气氧化

法和水蒸气氧化法

3、废渣得处理方法

化工生产过程中排出得废渣，除少数组分回收利用外，大都分采用堆放处理。化

学和生物处理。用化学和生物得方法处理化工废渣，主要有中和、氧化、还原、水

解、化学固定等方法。

三、三废治理原则

对于三废得防治，在进行工艺设计和工程设计时，要把三废治理作为重要环

节，做到“三同时”，即同时设计、同时施工、同时投产。对于已经投产得企业，如果

三废不加治理时，可以指令限期治理，不然可以令其停产。治理三废得积极得思路就

就就是改造工艺,使其不产生无法治理或难以治理得三废；其次就就是“三废”资

源化,回收利用或生产出新得产品(过去称综合利用产品)，万不得已则使之无害化。

这就就是总得原则。

采用先进工业技术,控制产生污染

(1)对有严重污染得原料路线、生产方法进行改革。

化工生产中采用得某些原料、催化剂以及生产过程中得中间产物，就就

是有毒有害得，直接污染生产环境，长期危害操作人员健康。因此,力图实现工艺改革,

采用无害或低害得原料路线，并相应改变工艺生产方法。隔膜曲解法代替水银电解

法，就免除了汞污染。有些生产中由于使用大量酸、碱、溶剂、氨等,造成严重得污

染。如用次氯酸化法生产环氧乙烷,需要排放大量得石灰浆和含有机氧化物得废水；

采用乙烯直接氧化制环氯乙烷,污染显著减轻3

⑵改变造成污染得产品品种。

有些化工产品在生产和使用过程中有毒有害，污染环境,需要采用改革产品品

种得措施。农药生产在这方面得例子就就是显著得。如以往使用得无机碑、有机汞

农药以及六六六、滴滴涕等有机氯制剂，现在已禁止生产和使用。

(3)改变设备、改进操作。

为减少和消除污染，需要对污染环境得生产设备进行改造。如在冷却、洗涤

操作上，采用直接接触式设备,会产生大量得废水，如改用问接冷却器进行问接冷却，

可有效地减少污染物得排放量。电解食盐水工业中产生得氯气，过去用直接喷淋水

冷却得方法去除氯气中得水蒸气，在喷淋过程中水与氯气直接接触，有一^部分最气

溶解于水,因而排放出来得废水中含有一定量得氯。现在采用钛管列管冷却器，氯

气通过钛管，被管外得冷冻水进行间接冷却，便滤器中得水蒸气直接冷凝下来，不与

冷却用水接触，消除了排出水含氯得问题，同时减少了氯气得损失。

(4)采用密闭循环工艺。

所谓密闭循环，指系统得废弃物，通过一定得治理技术，重新回到系统中加

以使用，以避免污染物排放环境得工艺。又称为“无废工艺”或“零排放工艺”。

她既可降低原料消耗，又减少污染物得危害。

(5)减少系统泄漏。

从控制污染观点考虑，提高设备管道得严密性、减少反应物料得泄漏也就就

是十分重要得。需要提高设备和管道得严密性,对泵和阀门等管件要选用密闭性能

好得，如屏蔽屏、整体阀门等;管件连接密封，可选用优质垫圈，采用双层密封等。为

防止泄漏，在设计上应尽量减少机械连接，在材质上要选用耐腐蚀得材料，对因腐蚀

易引起泄漏得部位，要在设计上考虑便于监测和修补。视流体性质不同,应安装自动

报警或监测泄漏得装置，以防止泄漏事故得发生。

四、本文主要介绍几项重大污染行业得三废处理:造纸业、氯碱工业。

造纸业：

随着造纸工业得迅速发展，造纸工业废水已经成为水环境得重要污染源之一。

造纸工业废水得污染已经就就是世界公认得“六大”公害之一，对环境得污染主要

为废水、废气、废渣、噪声和恶臭。其中废水得污染最为严重和发杂，这就就是由

于造纸工业废水排放量大，又还有大量得纤维素、木质素、无机碱以及丹宁、树脂、

蛋白质等。并且即使经过充分得废液回收利用，也还就就是或多或少地会有一些纤

维素和半纤维素流失进入废水中。含有大量有机物得造纸废水排入水体，对水体会

造成不同程度得污染。同时造纸过程中通常还需要加入一些必要得化学药剂和化学

助剂，这些物质流失进入水体中更就就是加重了水体污染。造纸工业得漂白工段通

常就就是采用含氟化合物漂白，导致排出得漂白废水中含有大量得氯化有机物，其中

得氯苯酚、氯化脂肪酸、氯化树脂酸、dioxin等有毒且难以处理得氯化有机物,

对环境中得生物具有强烈得毒害、致畸、致多发性脑神经病变作用,因此如何有效

地去除造纸废水中得含氯有机物已经成为废水处理得一大难题。本文在查阅大量文

献资料得息础上针对当前得废水来源和废水处理技术特点进行详述,主要介绍国内

外处理造纸废水得方法和新技术,并就国内外治理造纸废水得现状和未来得发展前

景加以评述。

4、1制浆造纸废水特点和处理方法

造纸工业废水主要分为蒸煮废液、中段水、造纸白水三种，对于废纸制浆

企业来说，在废纸再生利用过程中会产生脱墨废水,她们由于产生得情况和来源不

同，其污染得严重程度和特点也有一定得差异。

4、1、1蒸煮废液

蒸煮废液即碱法制浆得黑液和酸法制浆得红液。目前国内得制浆技术主要

就就是碱法制浆，黑液得污染负荷最大，占整个造纸行业污染负荷得90%，其产

生得黑液污染物浓度与圻用造纸原料种类、生产工艺等有关。一般黑液中杂质约占

10%~20%,其中1/3为无机物，主要就就是各种钠盐;2/3为有机物，

主要就就是碱木素、平纤维素、脂肪酸和树脂酸等。对其处理方法主要就就是采用

碱回收，但目前草类原料中得硅干扰问题没有完全解决，使得黑液提取率比木材

低得多，碱回收比较困难，造成一定得污染，而且碱回收工艺投资大，工艺复杂，只

有大型制浆企业才能承受。

4.1.2中段水

中段水来源于造纸工艺得洗涤、筛选、漂白工段，就就是废水处理得

主要目标，其化学成分与黑液相仿，只就就是浓度稍低，其中漂白废水中含有大量

得有机氯化物，具有很深得颜色和很大得毒性，除了需要除去COD、BOD、SS等

物质外，还要进行脱色处理。目前中段废水得处理工艺主要就就是物化和生化处理，

经过处理后，虽然COD、BOD、SS等物质大大降低，但部分有机污

4、1、3造纸白水

造纸白水主要来自打浆、浆料得净化筛选和造纸机得湿部。白水污染物浓度

低，主要就就是一些纤维、填料、涂料等，可通过白水封闭循环、过滤、筛分、气

浮、沉淀等处理工艺，回收纤维实现可循环利用，减少污染排放量。

4、1、4废纸脱墨废水

废纸脱墨废水主要来源于制浆部分得洗涤废，该废水不仅SS含量高、色度

大，而且还含有大量成分复杂得COD物质。这些COD物质主要包括细小纤维、

油墨、树脂、颜料、化学药品和机械杂质等污染物，根据废纸来源和生产工艺得

差别，洗涤废水得特征有所不同。我染物无法有效去除。国目前采用得废纸造纸

废水处理技术为混凝沉淀（或气浮）等。

氯碱，即氯碱工业

使用饱和食盐水制氯气氢气烧碱得方法。工业上用电解饱和NaCl溶液得

方法来制取NaOH、C12和H2,并以她们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工

业。氯碱工业就就是最底本得化学工业之一,她得产品除应用于化学工业本身外，还

广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。氯碱工业

就就是化学工业得一个重要组成部分，就就是生产基本化工原料得行业"近年来，

中国氯碱工业迅速发展，原有氯碱企业纷纷扩大了生产能力，一些新得企业也相继

投产，产能快速提升，氯碱工业呈现出加速向规模化滴技术含量方面发展得态势。

中国氯碱工业在产能迅速提升得同时，技术也获得了长足发展，规模化装置增多，装置

技术水平提高，中国氯碱工业呈规模化、高技术化发展态势。氯碱行业为国民经济

发展做出了重要贡献。同时,氯碱行业对环境污染也就就是比较大得。

每年氯碱行业排放三废数量大，污染物多,其中工业废水年排放7200万

~80()()0万t,废气排放600亿〜700亿m3,废渣160万〜200万to全国化学工业每

年排放废水60亿m3,废气7000亿m3，废渣3500万t,氯碱行业年排放总量约占全

国化学工业排放总量比例分别为废水占1、2%〜1、3%,废气占8、6%-1()%,废渣

占4、6%〜5、7%o由此可以看出，氯碱行业产生“三废”废气量最大,其次就

就是废水和废渣。“三废”种类包括：重金属、有机氯化物、硫化物、氯化物、酚

类、油类及放射性物质等等。因此应加大对废气和废水治理力度，逐步采用清洁生

产，把三废消除在生产过程中，搞综合利用，变废为宝，变“三废”为资源，做到社会环

境和经济效益得统一。

4、2、1废水治理

氯碱生产中废水主要来源于工艺废水,如盐水净化、电解系统、氯氢处理系

统、烧碱蒸发废水、PVC含酸废水、有机氯产品含酸废水、乙块发生电石灰废水、

电站水净化产生废水等等。这些废水大部分就就是酸性水，含有各种污染物，盐分高、

悬浮物高、COD高，个别有异味，排入水体后集中处理不但数量大，难度也很大，污

染环境，腐蚀设备、管道。根据各厂经验，分别将各种产品产生得废水针对各和污

染物种类，采取不同得处理方法，将其解决在某一工艺过程中。高浓度废水综合利

用回收有价值得可作为产品和半成品,可变废为宝，取得较好得经济和环境效益。

废水治理各厂都有自己好得经脸，大致包括:酸性废水治理、PVC含汞废水治理、

过氯乙烯和氯苯废水治理、含三氯乙醛废水治理、含酚废水治理、含硫废水治理、

氯水综合利用，含有机氟废水治理等。

生产过程中全部碱性废水回收利用

烧碱蒸发中大量得冷凝水，已实现了闭路冷却，再循环利用。在此基础上实现了

烧碱生产废水得零排放。其中有：①吸附工段，冲网、冲地面、真空泵排水等含悬

浮物得碱性废水，采用滤池过滤后清液全部回收循环使用，废石棉绒定期清池集中

处理,实现吸附工段废水零排放。②蒸发和盐水工段下水回收。各类泵冷却水、42%

碱二段冷却器回收、离心机冷却水、42%碱热水槽溢流水等，这些水引入贮槽，月泵

送入水封槽，再进入碱，生循环水系统。③氯乙烯碱洗废水回收。氯乙烯碱洗塔置换

时，废碱液利用碱循环泵打入也石渣浓缩池，浓缩压滤处理后作为发生器得补充水。

酸性废水治理

氯碱生产中酸性废水主要来自离子膜树脂塔再生酸性水，电站水处理磺化酶

再生水及氯产品洗水，废气塔吸收水等。近几年浙江善高化工有限公司，北京二化股

份有限公司等利用5〜8mm得石灰石中和酸性水，并建立了大型废水处理装置，多年

运行状况良好，废水处理后pH值(6〜9)合格率100%o

4、2、2废气得治理

1、锅炉、炉窑烟道气SO2治理

湿法脱硫

即目前国内较先进得“烟囱组合型简易混式脱硫装置”，由日本三菱重

工业株式会社承担设计，提供主体设备，由日本政府无偿援助3套，都用在氯碱行

业，山东潍坊亚星集团公司、广西南宁化工集团和四川长寿化工总厂,其中潍坊亚星

集团得运行较好,脱硫效率可达82、4%(一般在70%左右)。使用得脱硫剂就就是生

产PvC副产电石渣浆，因就就是简易脱硫法,产物硫酸钙未做处理，水泥厂做填料。现

在仅此三家，因造价高还未全面推广。

浙江大学开发研制双碱脱硫法

即用氢氧化钠和氢氧化钙作为脱硫剂吸收SO2,其生成物为亚硫酸钠和亚

硫酸钙，在水中水解后逐步由钙盐代替。脱硫除尘同时在花岗岩砌筑塔内进行，脱

硫剂定期加入循环使用,将吸收烟尘随循环吸收液一起排入沉降池沉降，上清液循

环，沉渣做砖用材料，两塔串联使用除尘效率达95%以上，除尘渣煤灰可利用。脱硫

效率达70%,该技术造价低，运行费用低。

2、按脱硫法

原理就就是采用50%甲基二乙酸胺(MEDA)来脱硫，运行能耗低,50:脱除

率高，效果好。此技术由美国道化学公司和加拿大得TurbOS0ulc公司合作研究

开发,脱硫系统包括特定得胺与亚硫酸气反应，加热分离成有用得50:和可回收得胺。

与一般方法相比生成物大为减少，后处理方便易行。此公司技术目前只在亚洲国家、

印度、韩国和澳大利亚使用。今后美国将此技术与中方合作，扩大应用范围来解决

中国得脱硫问题。

3、生产工艺废气治埋

氯碱行业排放工艺废气一般都含有氯化氢、氯气、硫化氢及有机氯化

物,VCM单体，硫醇类，对大气产生污染，有些严重超标，就就是群众较敏感得问题。

4、2、3废渣得治理

氯碱行业产生废;查主要有：电石液、粉块灰、炉渣、盐泥、银渣及化工废渣等。1

998年全国电石法生产PvC88、4万t,产生得电石渣在160万一170万t,利用率

80%以上。1998年烧碱产量508万t,产生盐泥7万一10万t。全国氯碱行业自

备电站装机容量为50万kwh,每年产生粉煤灰30万一40万t,炉渣80万700

万to

1、粉煤灰得治理及应月

一般液态排渣炉粉煤灰比较细，流动性殛，输送困难，风吹运输造成贮灰

场灰尘飞扬，污染环境。一般在灰场建立灰仓储存，并在灰仓上部加布袋除尘器，

再反吹下来收集到料仓里，运往用户。目前粉煤用量最大就就是建高速公路路基填

土代替三合土，硬度强，质量好,已供不应求。

另外，随着建材行业迅速发展，用粉煤灰做粉煤灰水泥,有独特性能，特用

在桥梁建筑桥墩上,越接触水强度越好。粉煤灰中含有大量SiO2:和A1203等活性

物质，与Ca(OH)2反应后生成一系列水化产物，产生水硬性，将粉煤灰、氧化钙、铝

粉、水泥混合固化制成加气混凝土砌块，粉