化工企业生产过程中的生态环境保护问题与解决路径.pdf

第 52 卷第 8 期 辽 宁 化 工 Vol.52，No.8 2023 年 8 月 Liaoning Chemical Industry August，2023 收稿日期收稿日期：2023-06-27 作者简介作者简介：吴凌冰(1982-)，女，陕西西安人，工程师，研究方向：环境影响评价。化工企业生产过程中 的生态环境保护问题与解决路径 吴凌冰，贾嘉（中圣环境科技发展有限公司，陕西 西安 710054）摘 要：在化工企业生产过程中，会排出大量废气、废水、废渣，对自然环境带来严重污染，对生态环境产生了巨大的影响。基于化工企业生产过程中的生态环境保护的重要意义分析，针对化工企业在生产过程中所面临的生态环境保护问题，探讨相关的解决路径，并以某合成材料化工企业为例，通过分析该企业生产中废气污染现状及成因分析，提出应用喷淋+活性炭吸附+资源化利用处理工艺进行改善措施，为同类型企业起到了有益借鉴与参考。关 键 词：化工企业；污染防治；融资渠道 中图分类号：TQ06 文献标识码：A 文章编号：1004-0935（2023）08-1161-04 伴随着中国经济建设步伐的进一步加快，工业企业发展成效已取得重大突破，各方面均实现了质的提升，然而在取得重大进步的同时，也暴露出许多问题，其中最迫切需要解决的问题就是化工企业生产环境保护问题。本文将从污染物排放、资源消耗、安全生产等方面分析化工企业的生态环境保护问题，并探讨相应的解决路径。1 加强化工企业生产过程中的生态环境保护的重要意义 近年来，化工行业取得了长足的进步，但同时也带来了严重的环境污染问题。为了改善我国的环境质量，降低污染排放，加强对化工行业的管理和监督非常重要。首先，加强对化工企业生产过程中生态环境保护可以有效地保护人类赖以生存的环境，提高人民群众生活质量，改善生态环境状况；其次，加强对化工企业生产过程中生态环境保护有利于国家实施可持续发展战略、建设节约型社会、促进人与自然和谐发展；再次，加强对化工企业生产过程中生态环境保护有助于促进经济建设和环境保护协调发展，实现经济社会和资源、环境的协调发展，对全面建成小康社会、构建社会主义和谐社会起到积极的促进作用1。2 生产过程中的生态环境保护问题 2.1 污染物排放 化工企业在生产过程中会产生大量的废气、废水和固体废物，这些污染物排放对环境造成了严重的危害。具体来说，废气中的有害物质可能会对大气层造成直接或间接的污染，导致气候变化和大气污染。废水中的有害物质可能会对水体造成污染，影响水质和水生态环境，对水生生物生存和繁殖产生负面影响。固体废物的排放则可能会导致土壤污染，影响农业生产和生态平衡。化工企业的污染物排放不仅对环境造成危害，也对人们的健康产生负面影响。废气中的有害物质可能会对人们的呼吸系统和身体健康造成伤害，废水中的有害物质可能会污染饮用水和农作物，导致人们食品中毒或患上水源性疾病，固体废物的排放也可能会对人们的健康造成威胁2。为了减少化工企业污染物排放对环境和人类健康的危害，企业应该采取一系列有效的措施，不断加强环保意识，制定环保规章制度，加强污染物排放的监测和管理。同时应该加强技术研发，采用先进的生产技术和环保设备，减少污染物排放。2.1.1 废气污染 废气污染是指化工企业在生产过程中排放的含有有毒有害气体、恶臭气体和温室气体等污染物的气体。这些污染物对大气环境造成了严重的污染，影响人们的呼吸健康，也对全球气候变化产生了重要影响。有毒有害气体是化工企业废气污染的主要成分之一。这些气体包括二氧化硫、氮氧化物、氯气、氨气、苯等。这些气体会对人体呼吸系统、中枢神经系统、造血系统等产生危害，也会对环境造成酸雨、光化学烟雾等影响。恶臭气体是指产生强烈难闻气味的气体，例如硫化氢、甲硫醇等。这些气体会对人们的生活和工作环境造成不良影响，影响人们的生活质量。1162 辽 宁 化 工 2023 年 8 月 温室气体是指能够吸收和辐射太阳辐射的气体，例如二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等。这些气体会对大气层产生温室效应，导致全球气候变化，对人类社会和生态环境产生重要影响。2.1.2 废水污染 废水污染是指化工企业在生产过程中排放的含有有毒有害物质、高浓度有机物和酸碱性物质等污染物的废水。这些废水对地下水资源和水生态环境造成了破坏，影响人们的生活和健康。含有有毒有害物质的废水是化工企业废水污染的主要成分之一。这些物质包括氰化物、重金属、有机氯化物等。这些有毒有害物质会对水生生物和生态环境造成影响，也可能会通过食物链进入人类体内，对人类健康产生危害3。高浓度有机物废水是指废水中含有高浓度的有机物质，例如苯、甲苯、二甲苯等。这些有机物质会对水体造成有机质污染，破坏水生态平衡，影响水资源的可持续利用。酸碱性废水是指废水中含有酸性或碱性物质，例如硫酸、盐酸、氢氧化钠、氢氧化铝等。这些废水会对水体的酸碱平衡产生影响，导致水体酸碱度失调，对水生生物的生长和繁殖产生不利影响。2.1.3 固体废物污染 固体废物污染是指化工企业在生产过程中产生的固体废弃物，这些废物包括危险废物和其他生产废弃物等。这些废物长期堆积，会对土壤环境造成污染，影响生态平衡和人类健康。危险废物是指在生产过程中产生的具有危险性质的废物，例如有机溶剂、重金属废物、酸碱废液等。这些废物对土壤环境造成的污染非常严重，会对植物生长和土壤质量产生不良影响，同时也会通过食物链进入人类体内，对人类健康产生危害4。除危险废物外，化工企业在生产过程中还会产生其他生产废弃物，例如废水处理后的污泥、废石灰等。这些废弃物如果长期堆积在土壤中，会使土壤质量下降，影响植物生长和土壤生态功能，同时也会对人类健康带来潜在威胁。2.2 资源消耗 化工生产是一个能源密集型和资源消耗型的行业，在生产过程中会对能源、水资源、原材料等资源进行大量消耗。这种资源过度消耗的现象不仅会导致资源紧张，还会对环境和经济发展产生不利影响。首先，化工生产过程中对能源的消耗量非常大，大量使用石油、天然气等化石能源。这些能源的消耗会导致能源储备的减少，使得能源供应日益紧张，同时也会增加二氧化碳等温室气体的排放，加剧气候变化的问题。其次，化工生产过程中对水资源的消耗也非常巨大。化工企业在生产过程中需要用水冷却、清洗等，而这些水资源的消耗会导致水资源的匮乏，影响水资源的可持续利用。另外，化工生产过程中产生的废水，如果没有得到有效的处理，会对水环境造成污染，进一步加剧水资源的紧张程度。再次，化工生产过程中对原材料的消耗也非常大。化工企业需要大量使用石油、天然气、矿物等原材料进行生产，这些原材料的消耗会导致资源的匮乏，使得原材料价格上涨，增加企业的生产成本。3 解决路径 随着社会经济的发展和人口的增加，化工行业面临着日益严峻的环境保护压力。为了实现经济发展与环境保护的协调发展，化工企业需要采取一系列措施，包括推广清洁生产技术、采用先进的污染物治理技术和推行循环经济发展模式等。3.1 推广清洁生产技术 清洁生产技术是指在生产过程中，通过改进生产工艺和技术，降低污染物排放、减少能源和原材料的消耗，实现资源的节约和环境的保护。例如，采用高效节能的设备、优化生产工艺、使用环保型原材料等，都可以有效降低污染物排放，提高资源利用率。通过推广清洁生产技术，可以实现经济效益和环境保护的双赢。3.2 采用先进的污染物治理技术 先进的污染物治理技术是指在处理废气、废水、固体废物等方面，采用物理、化学、生物等多种技术进行有效治理，以达到降低污染物排放、保护环境和人体健康的目的。这些技术具有高效、节能、安全、环保等优点，可以有效降低化工企业的环境风险和环境污染，提高企业的公信力和社会形象。其中，气体净化技术是处理废气污染的重要方法之一。气体净化技术包括吸附、吸收、膜分离等多种方法，可以有效去除废气中的有害物质，如二氧化硫、氮氧化物、氯气等。例如，采用活性炭吸附、湿式脱硫、膜分离等技术，可以有效去除废气中的污染物，达到环保要求。而在废水处理方面，生物反应器技术是一种常用的处理方法。生物反应器是一种通过生物反应达到废水处理的技术，通常采用生物滤池、生物膜反应器等。这些技术可以利用微生物代谢废水中的有机物，将其转化为无害物质，达到净化水质的目的。此外，膜分离技术也是处理废水的一种先进技术。膜分离技术是一种通过半透性膜将废水中的溶质和溶剂分离的技术，包括微滤、超滤、纳滤、反渗透等多种方法。这些技术都可以有效去除废水中的有机物、重金属等污染物，达到第53卷第8期 吴凌冰，等：化工企业生产过程中的生态环境保护问题与解决路径 1163 废水净化的目的。3.3 推行循环经济发展模式 循环经济是指在生产和消费的过程中，通过资源的再利用和循环利用，减少资源消耗和环境污染，实现经济、社会和环境的可持续发展。化工企业可以通过废弃物的回收、再利用和资源的循环利用，实现资源的有效利用，减少资源的浪费和消耗。例如，通过废弃物的分类、回收和再利用，可以减少废物的排放和占用土地资源，同时也可以降低企业的生产成本，提高企业的经济效益5。4 化工生产生态环境保护实践 4.1 项目背景 某大型化工企业属于合成材料制造企业，以生产聚氨酯新材料和聚氨酯产品为主。该企业于 2001年投产，在数十年生产经营中，不仅有效解决了当地大量居民就业问题，还为促进当地经济发展作出了巨大贡献。然而，企业在生产聚氨酯新材料和聚氨酯产品过程中，因相关材料一直处于高温、高压环境下，其有机成分会有所挥发或裂解，产生大量含挥发性有机化合物废气。挥发性有机化合物会对人体和环境造成极大的危害，根据相关研究表明，当人体摄入大量 VOCs 后，会加大致癌概率。由于该企业建设历史较长，受当时技术条件及政策因素影响，造成废气污染源头杂、收集难，为污染治理增加了难度。进一步分析，该化工企业生产中废气污染的原因包含如下两点：（1）企业缺乏环保责任。在日常生产中，因企业管理者往往只抓经济效益，对环境保护绿色生产技术、设备上的投入不够，严重制约着企业生态效益的提升。（2）治理基础薄弱。虽然该化工企业为废气治理做出了相关努力，曾应用吸收法、吸附法、臭氧氧化法等处理措施等，但治理成效甚微。通过送检生产区外溢气体样品，发生企业生产过程中所产生的废气中颗粒物、非甲烷总烃含量较大，且浓度均超过化工工业污染物排放标准限值（表 1）。表 1 废气成分分析表 mg/m3 检测指标 样品 1 样品 2 样品 3 GB315722015 浓度限值 颗粒物 79 96 83 30 非甲烷总烃 1 436 1 502 1 465 100 4.2 废气净化处理实践 为有效解决企业生产中的废气污染问题，企业管理层综合考虑企业生产条件及废气成分检测结果，引入了喷淋+焚烧组合工艺技术，技术流程见图 1。图 1 废气处理工艺流程图 1）废气收集 在工业生产废气处理工艺中，废气收集是最核心难题，为有效改善原处理工艺中废气收集难的问题，该处理系统在装置进出口开放部位增加了集气罩装置，同时在喷淋冷却塔部位增加了整体密闭罩，以有效收集散遗气体，避免了生产废气外溢现象。废气收集完成后，经集气管道进入废气处理系统，实现喷淋等处理操作。废气收集流程见图 2。图 2 废气收集流程图 2）喷淋工艺 废气进入喷淋塔后，部分粉尘及水溶性气体会在清水喷淋作用下实现高效去除，然后经工艺沉淀，有效增强了颗粒物后续处理效果，处理结果见表 2。表 2 喷淋后废气成分分析表 mg/m3 检测指标 样品 1 样品 2 GB315722015 浓度限值 颗粒物 3 2 30 通过分析表 2 中相关数据发现，经清水喷淋及沉淀工艺处理后，废气中颗粒物浓度均显著低于化工企业生产污染物排放标准，因而具备较高环保效益5。4.3 燃烧处理工艺 废气经净化装置前段清水喷淋处理后，废气中的颗粒物浓度显著降低。但是，废气中其他有机气体浓度依然较高，为使这部分气体得到有效处理，采取对废气进行燃烧处理方式，一来使部分有机废气得到进一步净化处理，二来达到废气资源重复利用之目的6-7。燃烧工艺流程见图 3。1164 辽 宁 化 工 2023 年 8 月 图 3 处理后气体资源化利用流程图 通过对燃烧处理后的尾气成分检测，发现在经过燃烧处理后，废气中非甲烷总烃浓度仅有 1.44 mg/m3，有效去除率达到 99%以上。企业生产中所产生的废气经过喷淋及燃烧综合工艺处理后，废气中各类有毒害气体浓度显著降低，完全满足工业排放标准要求8。如表 3 所示，经综合工艺处理后，废气颗粒物和非甲烷总烃及浓度改善明显均满足工业排放要求。颗粒物浓度由处理前的 85 mg/m3降低至7.2 mg/m3；非甲烷总烃浓度由处理前的 1 491 mg/m3降低至 2.2 mg/m3。除此之外，通过该项优化措施落实，不仅降低了工业废气处理成本，还实现了废气的资源化利用，对企业及社会均存在显著意义。表 3 废气处理后成分分析表 mg/m3 检测指标 处理前 处理后 GB315722015 浓度限值 颗粒物 85 7.2 30 非甲烷总烃 1 491 2.2 100 5 结束语 总而言之，在化工企业生产过程中，会产生大量废气、废渣及废水等污染物，对生态环境带来严重的污染，必须针对在这一现状问题进行科学处理。本文分析了化工企业生产过程中的生态环境保护问题，并探讨了相关的解决路径，提出通过推广清洁生产技术、采用污染物治理技术、实行循环经济发展模式以达到有效降低污染物排放，提高资源利用率，使生产过程与生态环境保护相互促进，共同发展。最后依托某合成材料生产企业生产，通过分析该企业生产中的废气污染问题分析，提出通过喷淋+燃烧组合工艺进行处理，对比处理前后废气中相关污染物浓度情况，发现经该优化工艺处理后，企业生产废气完全满足工业污染排放限值要求，值得推广应用。参考文献：1赵占科.化工企业生产过程中的生态环境保护问题与解决路径J.生物化工,2022,8(03):116-119.2林慧英.工业废气污染治理技术及影响分析J.皮革制作与环保科技，2021（06）：30.3王渊.催化燃烧技术处理石油化工企业含 VOCs 废气的工艺研究J.化工设计通讯，2021（06）：28.4杨小蕙.工业废气污染治理技术及影响分析J.化工管理，2019，(7):45-46.5 张灿.工业废气污染治理技术的有效应用分析J.环境与发展，2017，29(10):123-124.6周大平.化工工艺中常见的节能降耗措施J.辽宁化工,2023,52(03):393-396.7李爽.化工园区产业链模式及生态可持续发展管理J.辽宁化工,2022,51(06):784-786.8蔡东升.化工安全生产与环境保护J.当代化工研究,2022(08):76-78.Ecological Environmental Protection Problems in the Production Process of Chemical Enterprises and the Path to Solution WU Ling-bing,JIA Jia(Zhongsheng Environmental Technology Development Co.,Ltd.,Xian Shaanxi 710054,China)Abstract:In the production process of chemical enterprises,a large amount of waste gas,waste water and waste residue will be emitted,which brings serious pollution to the natural environment and has a great impact on the ecological environment.Based on the analysis of the importance of ecological environmental protection in the production process of chemical enterprises,the relevant solution paths for the ecological environmental protection problems faced by chemical enterprises in the production process were discussed,and taking a synthetic material chemical enterprise as an example,the application of spraying+activated carbon adsorption+resource utilization treatment process for improvement measures was proposed by analyzing the current situation and causes of waste gas pollution in the production of this enterprise,which could provide useful reference for the same type of enterprises.Key words:Chemical enterprise;Pollution prevention and control;Financing channel