绿色化工与环保产

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,绿色化工与环保产业,一一吉杨萱 制药,1,看到这些你想到了什么,？,2,3,4,5,6,我国化工行业污染防治技术开发现状,近十几年来，全国化工污染防治工作取得很大成绩，但是化学工业作为我国主要工业污染源和排污大户的地位始终没有改变。当前我国化学工业环境保护工作仍面临十分严峻的形势，已成为影响化学工业发展的重要制约因素。,据国家环保总局年对全国个省、市的工业行业环境污染的统计结果，全国个化工企业排放废水万，占全国工业废水排放总量的，居第位。化工废水中列入国家总量控制的种水污染物石油类、氰化物、汞和砷排放量也居第位，其他居第、位。而化工废水排放达标率只有,7,其次，化工废气年排放量亿,e3,和固体废物排放量万，在全国工业行业中居第位，国家实行污染物总量控制的,2,和烟尘排放量居第位。特别是化工废渣（主要是危险废物）产生量万，占全国工业行业总产生量的。在国家环保总局颁布的种类危险废物名录中涉及化学工业产生的废物有种类。,8,据对,国家发明专利公报,中有关环保专利的调查，我国每年授予发明专利,-,项，其中环保发明专利每年不到项。截至年的全部项环保发明专利中，化工环保发明专利仅有项。其中，废水处理技术项，固体废物处理技术项，废气处理技术项，其他技术项。,化工环保发明专利多是针对氮肥行业含氰废水处理，硝酸行业氮氧化物尾气处理、无机盐行业含铬废渣的处理以及有机原料行业含酚、醛等废水的处理开发的。对污染治理难度较大的染料、农药等行业的“三废”治理，未出现或较少出现相应的污染治理技术专利。另一些专利则涉及化工废物的资源综合利用技术与设备，如废旧塑料和废旧橡胶制品的加工、再生利用等。,9,此外，年到年国家环保总局评选出项最佳环保实用技术，其中化工污染防治技术也只有项，占总数的。因此，化工行业污染防治技术的开发远不能满足我国化工污染防治的需求，一定程度上影响了化学工业的持续发展。,近年来，美国、日本和欧洲各国环保产业获得很大发展，形成强大的环保产业和环保产业市场。年国外环保产业市场营业额达到亿美元，年平均增长。随着世界经济的发展，公众环境意识的提高，今后环保产业仍将保持强劲增长势头。,10,我国政府对发展环保产业给予高度重视，国务院环保委员会发布了,关于积极发展环境保护产业的决定,等文件，国家石油和化工局也提出将化工环保产业作为化学工业的新型行业之一。环保产业已被公认为是“朝阳工业”，预计未来年将成为我国发展最快的产业之一，以后将成为我国经济增长的热点。,因此，积极发展化工环保产业，为实现全国化工企业污染物达标排放提供技术和物质支持是我国化学工业面临的一项迫切任务。,11,我国化工环保产业需优先开发的技术领域,根据对国内环保产业市场需求和发展的预测结果，本着,顺应符合国家环保产业政策和发展重点；,满足国家环境保护发展需要；,能解决当前和今后一段时期制约化学工业发展的重点污染问题；,技术起点高、科技含量高，有良好市场前景，推广应用后能获得较好经济效益和环境效益等原则，我们未来应当着重开发以下,6,个领域：,12,（）高浓度难生物降解有机废水的预处理技术,当前严重阻碍某些化工行业废水达标排放的“瓶颈”是含难生物降解化学物质的高浓度有机废水的预处理技术不过关。这些物质包括链烷烃（,1-4,烷烃）、卤代烷烃（氯甲烷、氯仿、四氯化碳等）、芳烃（苯、甲苯、二甲苯）、卤代芳烃（氯苯、溴苯）、硝基苯、多环芳烃（联苯、萘）、腈类、部分有机磷农药、染料萘系、苯胺类等，迫切需要研究开发适合国情预处理技术。,为此，应以开发催化氧化技术为研究方向，重点研究开发催化湿式氧化技术和光催化氧化技术两项技术。,13,催化湿式氧化技术可在较低温度和压力下，利用二价铁盐等催化剂的化学催化作用，用空气中的氧或纯氧为氧化剂将废水中难生物降解的物质部分氧化为可生物降解物质或者完全氧化为,2,、,2,和水。,该技术适用于处理高浓度有机废水，并可同时去除废水中的氨氮。该技术在国外已达到实用阶段，建立了多套工业装置。例如，德国拜耳公司开发的低压催化湿式氧化工艺，已用于公司的废水处理，并在德国申请了专利。该技术克服了湿式空气氧化（）法要求高温（,-,），高压（,-,）的苛刻反应条件以及要求钛合金钢材质的反应器和换热设备的弊病。国内中科院大连化物所等单位已开展过利用催化湿式氧化法处理焦化废水、有机磷农药和染料废水的实验室研究工作，但目前尚未见工业化报道。,14,催化湿式氧化技术研究的重点应放在温和反应条件下（温度,-,，压力,-,），作为高浓度（,-,）难降解有机废水的预处理手段，将难降解物质转变为可生物降解物质后接生化处理上。研制适用于各种难降解化学物质的非贵金属催化剂，及筛选出最佳反应条件，研究确定反应器形式和材质等。,15,光催化氧化技术是一项有广泛应用前景的新型水处理技术，国内外总体上还处于实验室开发阶段。该技术是利用,2,等半导体催化剂在波长,-,的紫外光辐照下，产生光电子空穴和形成羟基自由基的强氧化能力，将废水中烷烃、烯烃、卤代芳烃等有机物质氧化分解生成,2,、水和其他离子等。国外研究表明，氯酚、氯苯、二（口恶）（口英）、，,-,等难降解有机污染物都可在,3,、,2,等催化剂作用下，逐步氧化分解成无害物质。国内浙江大学、清华大学等单位利用该法进行过有机磷农药、染料、五氯酚等废水实验室研究，取得良好处理效果。该研究工作的重点应放在紫外光源装置和光催化反应器的设计研制；,2,等高效半导体光催化剂的研究开发，针对不同难降解污染物，特别是持久性有机污染物的最佳处理工艺条件以及作为预处理技术与生化处理衔接问题等。,16,（,2,）多功能组合式化工废水处理技术,目前我国水污染防治技术已能提供活性污泥法技术、生物膜法技术、厌氧,-,好氧技术（法）、物理法、化学法以及其他单元处理技术与设备，但是，由于废水来源和处理要求不同，需要研究开发由上述单元技术组成的不同处理工艺的多功能组合式成套处理技术和设备，以适应化工废水处理需要。,17,国家实行总量控制的种水污染物（包括、石油类、氰化物、砷、汞、铅、镉、六价铬），主要来自化学工业的有机原料、石油化工、硫酸、氯碱、涂料和无机盐等行业。因而，针对上述种水污染物，利用已成熟的单元处理技术和新开发技术进行组合，根据不同处理要求，为化工企业提供不同处理工艺的多功能组合式成套处理技术和设备应作为近期研究开发的重点。,研究的主要内容包括：污染源水质水量调查，以确定废水中有机物含量和无机物、重金属及其毒性；处理可能性筛选判定，对废水可生化性进行判定，确定需预处理的挥发性有机物含量和废水的毒性；研究选择不同单元技术并组合成成套处理工艺技术与设备。,18,（）主要化工产品污染物源削减技术,年代国外化工污染防治重点已从单纯“末端治理”转向从污染的源头削减废物，预防污染的产生，实行清洁生产的方向。针对我国化学工业中生产量大、企业数量多、分布面广且污染严重的大宗化工产品，如甲醇、苯、苯酚、氯乙烯、合成氨、硫酸、氰化钠、农药和染料等，针对不同生产工艺进行产品生命周期评价，研究各种污染源的源削减技术、废物回收利用技术和清洁工艺方案并加以推广应用。不仅可为解决化工企业的污染提供技术支持，而且会取得良好经济效益。,19,（）低浓度有机废气和恶臭治理技术,有机烃类废气和,x,是造成大气污染中光化学烟雾的元凶。在欧美各国都受到日益严格的限制。我国对挥发性有机化合物废气的法规管理相对滞后，但随着城市大气污染的严重和国家大气污染防治法的实施，对挥发性有机废气的排放将日趋严格。年后，低浓度有机废气的治理技术具有潜在的应用前景。,化学工业中有机原料生产排放低浓度氯化烃、硫化物、恶臭等有机废气，涂料工艺热炼反应釜以及混料研磨过程中产生含醛、烷烃、二甲苯等有机废气以及一大批化工废水生化处理装置释放出恶臭气体目前都尚无有效治理技术。,20,国外近年来使用生物过滤器处理挥发性有机物技术已经成熟，并且在欧洲、美国等许多化工公司广泛应用，已建有多套工业装置。生物过滤器适用于处理质量浓度小于,e3,的低尘有机废气，可处理有机物包括：胺类、醇类、醚类、醛类、有机硫化物、氨、硫化氢等，去除效率可达,-,，具有投资低、运转费用省、易于控制和无残渣产生等优点，是一项很有发展前途的技术。目前该技术在国内研究较少，应当作为研究开发重点并形成提供成套技术和设备的能力。,21,（）化工危险废物焚烧和安全处置技术,危险废物指具有易燃性、爆炸性、腐蚀性、反应性、急性毒性和感染性等危害特性的废物。化工危险废物主要是含汞、铬、镉、铅、锌、铜、砷、氰化物的无机废渣，废酸碱以及含农药、染料、有机溶剂、树脂、焦油等化工精馏塔塔釜残液、废有机溶剂等。随着国家固体废物污染环境防治法的实施，铬渣、汞渣、氰化物渣等无机危险废物的安全处置技术和综合利用技术，以及有机危险废物焚烧技术、焚烧炉及烟气净化设备成为迫切需要解决的难题，并且在世纪初将拥有巨大的潜在市场。,22,焚烧技术是危险废物的有效处理方式之一，发达国家目前已拥有多座现代化焚烧工厂，广泛用于处理各种城市垃圾和危险废物，并朝着集中处理和能源回收方向发展。我国虽然在医院废物和一部分城市垃圾处理上已建小型焚烧炉，并从国外成套引进过一些化学废物焚烧装置，但是，危险废物焚烧技术和焚烧炉研究和生产尚处于待开发阶段。,23,危险废物焚烧技术研究的主要内容有：废物组分、可燃烧性判定，包括有害成分含量、热值和粘度等；废物焚烧工艺技术条件研究，包括根据不同废物成分和处理要求，研究确定分解破坏所需要温度、停留时间、辅助燃料和燃烧空气供给量、废物与燃烧空气在炉中的湍流度；焚烧炉型选择，包括焚烧炉结构、材质、保温材料、排放废气中有害烟气、颗粒物和残渣的处理装置和操作条件以及能源回收等。,24,（）系列环保催化剂的开发研制与生产,催化剂在环境保护领域的应用主要在废气和废水处理两个方面。国内最早的环保催化剂用于硝酸厂和锅炉烟道气中,x,尾气治理上。兰州化工公司和四川化工总厂等使用氨选择性催化还原法处理硝酸厂,x,尾气，在铜,-,铬催化剂作用下，氨与尾气中氮氧化物发生还原反应生成氮气和水，取得良好处理效果。,25,此外，汽车尾气催化转化器已在国外广泛应用。到目前为止，我国开发的汽车尾气催化转化器的催化剂主要为稀土金属为主，掺有微量贵金属的复合催化剂。载体主要是堇青石蜂窝陶瓷体，铁铬铝金属片和氧化铝小球种形式。国内虽已有几家企业小批量生产汽车尾气催化净化装置，但总体上仍是供不应求，具有巨大市场。,26,在挥发性有机废气污染控制方面，利用催化燃烧法可将碳氢化合物在比直接燃烧法较低的温度下燃烧分解为,2,和水，并可降低辅助燃料的费用。北京东方化工厂使用从日本引进的催化剂和焚烧炉处理丙烯酸及其酯类生产中排放的含丙烯醛、丙烯酸酯尾气。,27,根据联合国环境署统计，北京是世界上大气污染最严重的十大城市之一。据国家环保总局对我国个大城市空气污染状况的监测结果，北京是煤烟加汽车尾气污染型，广州是汽车尾气污染型。原机械部和国家环保总局已经确定，从年起国产轿车将全部要安装尾气催化净化装置。随着我国汽车工业的发展和私人轿车拥有量的不断增加，预计到年以后我国将形成一个较大的汽车污染治理技术市场，现有汽车尾气催化转化器生产远不能满足实际需要。,28,环保催化剂在废水处理上的应用主要用于催化湿式氧化和光催化氧化技术和装置中。处理对象是难生物降解废水和持久性有机污染物的分解上，使用的催化剂有贵金属、和以及非贵金属,e2+,、,2,和,2,5,等。目前已有一些大学和研究所正在研究开发废水的催化氧化技术及其催化剂，废水处理用催化剂的应用前景主要取决于催化氧化技术的推广应用。,29,配合催化湿式氧化技术和光催化氧化技术的开发，研制化工废水处理用催化剂以及汽车尾气或其他有机废气处理用催化剂，应当作为化工环保产业中环保产品的开发重点。,30,