《化工工艺学》教案第六章三废治理

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第六章三废治理

化学工业是对环境中的各种资源进行化学处理和转化加工的生产部门，其产品和废弃物

从化学组成上讲都是多样化的，而且数量也相当大。这些废弃物在一定浓度以上大多是有害的，有的还是剧毒物质，进入环境就会造成污染。有些化工产品在使用过程中也会引起一些污染，甚至比生产本身所造成的污染更为严重、更为广泛。

化工生产中废弃的污染物一般随废水、废气排出，或以废渣的形式排放(即所谓的“三废”)，根据生产工艺的不同，同一种污染物的排出形式并不是一成不变的。如一些挥发性有机物往往以蒸汽的形式排出，但也有在废水中排出的；在废水中常含有重金属离子，但重金属也可以作为粉尘随废气排出，或者混在废渣中排出。

污染物排入环境中，造成水体、大气和土壤的污染。水污染、大气污染和土壤污染是相

互联系的。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。大气污染物质可以通过若干途径(如自然沉降、降雨雪降落等)转移到水体和土壤，水中的一些污染物又可以挥发逸出。污水把污染物质带入土壤，而土壤中的一些污染物又可以随水渗透到水域中去。废渣也能随风飘扬，扩散到大气和水域。

三废的产生和监控

第一节三废及其治理原则

一、化工三废的产生、分类及特点

(1)化工废弃物的分类。

化学工业中所产生的废弃物，可以按聚集在一起时的状态来分类，也可按它们被处理和

利用的办法来分类。其中最常用且又合理的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，也就是我们通常意义上的“三废”。

固体废物，这是些成粉末状、灰状、块状或凝固状的废物。属于这一类的有：残渣，灰渣，飞灰和烟灰，塑料丢弃物，废橡胶，选矿后留下的含金属的矿渣，有腐渣的有机物等。液体废弃物大都是些被污染的水体或其它废溶液，其中溶有盐类、碱类、酸和有机物，

也包括分散的“油”液和含有悬浮的颗粒状杂质。属于这一类的主要是生产中排出的废水或用过了的有机溶剂和有机液体。，

气体形式的废物，这是一些工业锅炉、干燥设备、通风设备所排出的气体以及化学生产

过程中分离出来的气体等等。属于这一类的有：各种烟，各种气味的气体，或雾状的固体或液体弥散颗粒，以及含N0。S02、HCl、HF等的烟雾，含尘气体，有机物蒸汽，含有有毒物质的蒸汽空气混合气体。

除上述三类主要的形式外，还有一类较特殊的废弃物，即成泥浆状的废弃物，它既不能

算作液体，也不能算作固体。通常它们是松散的或呈细粒晶体状的糊，其中含有(按质量计) 20％～80％的水，不预先经过加工处理(干燥、冻结等)就较难运输。属于这一类的有：过滤、沉淀后的残渣，废液中和处理或特殊加工处理后产生的泥浆等。化工废物的“毒性程度”是一个重要的概念或参数。所谓毒性程度，指的是化学或化工废

物对生物界的影响。首先，是指对人类的影响，其次是对动植物的影响。根据毒性程度的大小，化学或化工废物可以分为无害的、有毒的和剧毒的几种。实际上，所有的化学或化工废物几乎都是有毒的，它所产生的影响的大小取决于人所接触到的剂量或自然环境中所具有的浓度。此外，许多化学物质无论是在组织中还是在周围环境中，许多都有能积累的特点，从而越来越加剧了毒性的作用。

(2)化工三废的来源。

虽然产生化工污染物的原因和污染物进入环境的途径有多种多样，但概括讲，化工污染

物的主要来源大致可分为以下两个方面。

一方面是化工生产的原料、中问体、半成品及成品。

①化学反应不完全。未反应的原料，因回收不完全或不可回收而被排放掉，排放后会对环境造成污染。

②原料不纯。原料有时本身纯度不够，其中含有杂质，这些杂质因不需要参加反应，在原料

净化过程中或反应之后，最终也要排放掉。

③跑、冒、滴、漏。由于生产设备、管道等封闭不严密，或者由于操作和管理的不善，物料在储存、运输以及生产过程中，往往造成泄漏，习惯称之为跑、冒、滴、漏现象。这一现象的出现不仅要造成经济损失，而且也造成环境污染。

另一方面是化工生产过程中排放出的废弃物。

①燃料燃烧。化工供热和化工炉在燃烧过程中，不可避免要有大量的烟气排出。烟气

中除含有粉尘之外，还含有其它有害物质，对环境危害极大。

②冷却水。化工生产过程中常常需要大量的冷却水。而当采用直接冷却时，冷却水直接与被冷却的物料接触，很容易使水中含有化工原料，而成为污染物质。在冷却水中往往要加防腐剂、杀藻剂等化学物质。同时，大量热废水排入水域，导致水体温度上升，造成水中溶解氧的减少，降低水体自净能力，使得一些毒物如氰化物、重金属离子的毒性加剧。热废水污染还可以加速细菌繁殖。

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不需要的副反应。副反应产物(副产物)虽然有的经过回收之后，可以成为有用的物质，但是往往由于副产物数量不大，而成分比较复杂，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费，所以往往在产物的分离过程中以高低沸物、滤饼、尾气等形式作为废料排弃，而弓l起环境污染。

④反应的转化物和添加物。许多化工生产过程中，反应的转化物有时形成“炉渣”或“釜渣”不被利用。有时在化工生产过程中，还需要加入一些不参加反应的物质，如各种溶剂、催化剂等，这些物质随着废弃物排放，同样也会造成环境污染。

⑤分离过程。分离过程是化工生产中几乎必不可少的过程，不仅分离掉副产物、未反应物和杂质，有时由于分离效率的限制，原料和产品也会出现在分离的废弃物中，如精馏塔釜下脚料过滤器的残渣、旋风分离器的尾气等等。

(3)化工三废的特点。

①水污染的特点。化工生产过程中所排放的工业废水，由于数量巨大，划‘自然水域的

污染和生物的危害都是极其严重的。化学工业排放的废水对环境污染的特点，概括起来说，有以下几个方面：

a．有害性。化工废水中会有一些有害的物质，如氰、砷、汞、酚、铬、铅和水溶性有

机物等。

b．好氧性。化工废水有时会含有醇、醛、酮、醚、酯和有机酸及环氧化合物等，进入