探讨化工污染的危害与防治策略

郝璟

中圣环境科技发展有限公司   陕西西安   710000

摘要：为达到化工企业绿色生产目标，笔者通过对化工企业日常生产过程中的有机废气、高盐废水主要来源及其危害性的详细介绍，提出注重化工安全和环境保护知识普及，鼓励公众监督、积极推进加强清洁生产及加强净化处理技术应用等有效防治策略。

关键词：化工生产；VOCs废气；高盐废水；清洁生产

引言

基于世界性环境治理问题日益严峻背景下，中国环境保护部于2017年专门发布了《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》，要求国内工业企业在日常生产活动中，要以改善环境质量为第一要务。对于化工生产企业而言，在其日常生产过程中，会产生大量有机废气及高盐废水，如不采取科学的净化处理进行直排，会使局部空气质量、水环境生态指标下降[1]。为此，必须要从相关污染源进行科学处理，使其满足有机污染防治工作方案要求，促进国家环保工作有序开展，保障企业实现可持续发展战略目标的快速实现。

1化工污染主要来源

1.1 VOCs废气来源

在化工企业日常生产活动中，会用到各类配合剂、纤维等原材料，这些原材料高温、高压作用下，其有机成分会有所挥发或裂解，产生大量恶臭VOCs废气。一般情况下，VOCs废气常产生于混炼、压延、硫化等工序中，占到化工制品生产总废气量的60%以上[2]。结合相关部门对化工制品生产过程VOCs废气成分测定情况来看，排气筒出口腈类、苯类、悬浮颗粒物和水汽浓度超标，无法达到直排要求。

1.2高盐废水来源

化工高盐废水的主要来源是在企业生产过程中最终对外排放的一切废水，主要由循环水的排污水、脱盐水站的离子交换酸碱废水、以及废碱液装置排水、煤气化装置煤气洗涤废水等。其主要特点表现如下：

1.2.1高含盐量：含盐量为5000-8000mg/L。

1.2.2.水质波动大：废水由多股污水混合而成、水质差异性及波动性较大。

1.2.3污染物种类多：污水有机物含量较高，最常见的有细菌、氨氮、无机盐、Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、SO42-、SiO2、F-等（如表1)，常规污水处理技术很难去除，如果将其直接对外排放，就会造成水环境污染物的富集，对生态环境造成严重危害[3]。

表1 高盐废水水质

项目	pH	Ca2+	Mg2+	Ba2+	Sr2+	SO42	SiO2	F-	COD	TDS
正常值	8.3	480	240	0.28	5.9	1500	160	5.7	160	4090

2化工污染的主要危害

在化工生产实践当中，会产生大量VOCs废气及高盐废水等污染物，其中含有大量挥发性有机化合物，包括腈类、苯类、悬浮颗粒物以及水汽等，对人体和环境造成极大的危害。当人体摄入大量VOCs后，会加大致癌几率，例如，腈类化合物和硝基苯可直接入侵人体神经系统和呼吸系统，导致人体呼吸困难、窒息以及神经系统障碍，最终致人死亡。此外，部分VOCs废气排放入大气后，会破坏臭氧层，加剧温室效应，加剧全球性气候灾害程度[3]。对于高盐废水处理，常规处理技术很难去除有毒害物质，如果将其直接对外排放，就会造成水环境污染物的富集，对生态环境造成严重危害。

3化工污染危害的有效防治策略

3.1普及安全和环境保护知识，鼓励公众监督

为实现化工污染的科学防治，首先应建立相对完善的危险化学品安全生产管理制度，向企业员工普及化学品安全和环境保护知识，使其充分认识化学品安全与环境保护的重要性，并大力鼓励公众参与监督有害化学物质的污染防治，从而在源头上实现化学污染的科学控制。

3.2推进清洁生产

之所以很多化工在其日常生产中造成严重的化工污染，主要是因为还没有及时做好技术改造，不仅造成大量的能源及资源的浪费，还会产生大量排污量。为改善这一现状，只能进一步推行清洁生产，通过工艺设备优化，实现工业污染高效治理[4]。实践证明，清洁生产是当前化工企业改变生产污染大、消耗高等落后情况的最有效途径。推进清洁生产企业在原料选择上，积极选取清洁原料，用无毒害物质代替有害原材料，并通过清洁工艺技术设备的引进及应用制造出真正符合可持续发展要求的清洁产品。

3.3加强相关净化处理技术应用

3.3.1VOCs废气治理技术

（1）微纳米臭氧氧化液碱吸收技术

臭氧氧化液碱吸收法即充分利用碱液中臭氧氧化作用及吸收作用使废气中有机化合物被有效去除。在整个反应过程中，微纳米臭氧先氧化废气中的有机化合物，在将其转化为无机化合物后，运用液碱吸收有机废气，促使废气中无机化合物溶于水中，实现部分资源的回收。

（2）活性炭吸附法

经微纳米臭氧氧化液碱吸收后的废气中有机化合物已经很低，再运用吸附法进行进一步处理，可实现更高效的有机化合物脱除。在吸附法应用中，最常用的吸附剂为活性炭。活性炭孔隙发达，比表面积在500-1700㎡/g，对部分有机化合物具有极强的吸附能力，当废气经过活性炭表面时，在物理吸附、化学吸附、交联吸附作用下，部分有机化合物得到有效去除。活性炭性能参数见表1。

表2：活性炭性能参数

比重（kg/m3)	有机物吸附值/%	脱附温度/℃	比表面积/(m3/g)	使用寿命/h	规格/mm
485-545	＞55	＜120	＞1000	8000	Φ4

活性炭吸附工艺的应用可有效去除臭氧氧化法无法有机去除的化合物，最终实现所有有机化合物的高效净化处理，满足直排标准。

2.2高盐废水固体悬浮物脱除工艺

在处理高盐废水中固悬物时，常规处理流程是混凝沉淀——微滤——中压反渗透。该组合工艺在工业高盐废水固悬物脱除过程中，效果明显，能够满足直接排放或水资源再利用的要求。

（1）混凝沉淀

高密度澄清池的设计规模需达到500m3/h，还主要包括前混凝、后混凝、高密度絮凝及澄清系统。在其运行过程中，前混凝系统聚合氯化铝Na2CO3和NaOH的设计投加量需达到3×10-4mg/L，酸碱度需控制在10.0-11.0之间；PAM设计投加量需达到（0.5-1.0）×10-6mg/L，污泥循环系数需达到0.03，pH值控制在6.0-9.0之间。

（2）微滤

微滤装置主要由3列额定产水量为180m3/h的浸没式微滤装置构成，每列微滤装置又分别由膜池、膜元件和产水泵组成。另外，装置还必须配备配罗茨风机，用于吹洗膜元件表面。同时，装置还设有维护性清洗和恢复性清洗系统。运行参数为产水压力0.25MPa，运行时间1小时，曝气时间50秒，鼓风擦洗气量为20m3/min[5]。在小反洗过程中，是不必向外排水的，仅留在膜池内；而在大反洗过程中，需将废水排至废水调节池。

（3）中压反渗透

中压反渗透装置主要由3列额定产水量为112m3/h的中压反渗透装置构成，每列反渗透装置以22∶12的方式排列，共有34支膜壳、204个反渗透膜元件。系统膜面积高达37m2，膜通量不高于17.3L/（m2·h），设计水回收率75%，脱盐效率高于95%。另外，该装置还配有3台保安过滤器、高压泵以及1套非氧化性杀菌剂、阻垢剂和还原剂投加系统。运行参数为正常工作压力2.2MPa，最高耐压5.0MPa，进水pH为2-11、COD为500mg/L，浓水溶解性总固体（TDS）可达30000mg/L，设计出水水质见下表。

表3：中压反渗透单元设计出水水质

出水类型	项目	参数
产水	PH	6.0-9.0
	电导	100-150
	TDS	120-150
浓水	TDS	5000-16000

（4）高压反渗透

在高压反渗透装置中，采用的是GTR3-8040特种高压浓缩膜元件，该装置主要由两列额定产水量为37m3/h的高压反渗透装置组合而成。每列装置的数量比为10∶6，一共16支膜壳、96个膜元件。系统膜面积为37m2，但膜通量不得高于13.6L/（m2·h），设计水回收率72%，脱盐率不低于94%。此外，该装置还配备有两台保安过滤器与高压泵、以及1套非氧化性杀菌剂阻垢剂投加系统。

4结束语

化学工业在给人们生活带来巨大便利的同时，也给人们带来难以治理的化工污染，对人们生产生活及生命健康带来严重威胁，因此，加强化工污染治理势在必行。“只有一个地球！”这不仅是一句普通的陈述，更是一种无声却震撼人心的呼吁，在此号召各化工企业在日常生产中，务必重视化工污染带来的巨大危害，并积极采取科学高效的防治措施，促进企业绿色生产目标的达成。

参考文献

[1]周奇彬、张芮.轮胎制品企业有机废气治理设施分析[J].资源节约与环保，2018-（07）-25.

[2]曾婉昀.重污染行业有机废气来源及净化技术[D].浙江大学，2014-（03）-01.

[3]钟灵．挥发性有机废气治理技术探讨[J]．绿色科技，2018，22：79-80．

[4]周灵君．挥发性有机物（VOCs）吸附回收技术进展[J]．广州化工，2016，44(1)：6-7+15．

[5]任翔宇，金奇超，袁伊娟．活性炭-冷凝回收治理有机废气工程应用研究[J]．环境与发展，2019，31(8)：86-87．