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1、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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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
10、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，
11、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
12、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、采矿废渣、燃料废渣、化工废渣等等。化工废渣，是由化学工业生产中排出的工业废渣，包括硫酸矿渣、电石、碱渣、塑料废治等。其中以硫酸矿渣数量较大，每生产1t硫酸，要排出1.1t废渣。,28,三、固体废弃物污染的特点,1、对土壤的污染2、对水域的污染3、对大气的污染,29,第四节 化工污染防治的发展趋势,一、采用和开发少废无废工艺二、加强废弃物综合利用实现资源化途径：一、清洁生产二、循环经济,
