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PID图绘制
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工艺流程

一.1 设计原则

一.1.1 法律依据

中华人民共和国安全生产法 2002/6/29修改后公布

中华人民共和国环境保护法 1989/12/26修改后公布

中华人民共和国劳动法 1995/1/1起实施

中华人民共和国职业病防治法 2002/5/1起实施

中华人民共和国消防法 1998/9/1起实施

中华人民共和国大气污染防治法 1995/8/29修改后公布

中华人民共和国水污染防治法 1996/5/15修改后公布

中华人民共和国固体废污染环境防治法 1996/4/1起实施

中华人民共和国环境噪声污染防治法 1997/3/1起实施

建设项目环境保护设计规定 1987/3国家纪委/环保委

建设项目环境保护管理条例 国务院令[1998]253

建设(工程)项目劳动安全卫生监察规定 劳动部令[1996]3

大气污染物综合排放标准 GB16297——1996

地表水环境质量标准 GB3838——2002

污水综合排放标准 GB8978——96

城市区域环境噪声标准 GB3096——93

城市区域环境振动标准 GB10070——88

重大危险源辨识 GB18218——2009

化工企业安全卫生设计规定 HG20571——95

化工企业爆炸和火灾危险环境电力设计规程 HGJ——89

化工企业静电接地设计技术规定 CD90A3——83

建筑设计防火规范 GBJ16——87

工业企业设计卫生标准 TJ36——79

压力容器安全技术监察规程 质技监局锅发[1999]154

常用危险化学品的分类和标志 GB13690——92

石油化工企业设计防火规范 GB50160——92

一.1.2 基本内容


项目

目的

安全措施的内容

主要应用领域

工艺过程的安全措施

评价物料、反应、操作条件的危险性,研究安全措施

1.评价由物料特性引起的危险性燃烧危险;②有害危险

2.评价反应危险

3.抑制反应的失控

4.设定数据测定点

5.判断引起火灾、爆炸的条件

6.评价操作条件产生的危险性

7.材质耐应力性;②高低温耐应力性;③耐腐蚀性;④耐疲劳性;⑤耐电化学腐蚀性;⑥隔声;⑦耐火、耐热性

8.填充材料

全装置

选择机器、设备的结构,研究承受负荷的措施

材质优良

结构合理

强度合格

标准等级适当

机械设备(包括配管、贮罐、加热炉、电器、仪表、土木及建筑)

研究设备机器偏离正常操作条件及泄漏时的安全措施

1.选择泄压装置的性能、结构、位置①安全阀;②防爆板;③密封垫;④过流量防止器;⑤阻火器

2.惰性气体注入设备

3.爆炸抑制装置

4.其他控制装置(包括程序控制等)

5.测量仪表

6.气体检测报警装置

7.通风装置(厂房)

8.确定危险区和决定电气设备防爆结构

9.防止静电措施(包括防杂散电流的措施)

10.避雷设备

11.装置内的动火管理

设备与系统

 

反应器

装置区、化学品库

装置操作

安全、检测

装置区

厂房、实验室

布置与电气设备

管道、电气

建筑物、设备

管理措施

防止发生运转中的事故

防止由运转中所发生事故引起火灾的措施

1.放空系统(安全闸、泄漏阀)

2.紧急输送设备

3.排水排油设备(包括室外装置区)

4.动力的紧急停供措施①保安用电力;②保安用蒸汽;③保安用冷却水

5.防止误操作措施①阀等的联锁;②其他

6.安全仪表

7.防止混入杂质等的措施

8.防止外力产生断裂的措施

装置区

 

污水管网

电气、机械

 

 

联锁系统

 

仪表

过滤器

设备设计

防止扩大受害范围的措施

防止发生灾害时扩大受害范围,将受害范围限制在最小限度内的措施

1.总图布置的合理性

2.耐火结构

3.防油、防液堤

4.紧急断流装置

5.防火、防爆墙

6.防火、灭火设备

7.紧急通话设备

8.安全急救设备

9.防爆结构

10.其他

全厂布置

建筑、耐火墙

 

工艺流程

钢结构化学品库

装置区

装置区

适宜地点

建筑物


一.1.3 设计问题

(1) 工厂选址和布局

从安全角度考虑,化工厂选址应远离地震、火山、洪水、泥石流和滑坡多发区;避开地质断裂带、古墓葬群、有开采价值的矿区;远离对机场、电台等使用有影响的地区以及国家规定的历史文物、自然保护、水源保护、风景游览区和城镇等人口密集区。而有良好的地质和水文条件,充足、优质的水源是建厂 的必备条件。特别是充足的水源,对防火至关重要。工厂布局和设备布置,从安全角度考虑,主要应注意装置要合理分区,装置及设备间要有足够的安全距离,发生事故时的消防通道和生产人员疏散通道,良好的绿化环境等。

(2) 工艺安全设计

I.淘汰严重危及生产安全的工艺和设备:《中华人民共和国安全生产法》明确规定,为了保障生产经营单位的安全生产,对国家明令禁止使用的危及生产安全的工艺、设备,任何生产经营单位一-律不准使用,也不得转让他人使用。否则,应当承担相应的法律责任。国务院有关部门根据各自的职责,在认真分析、研究的基础上,确定严重危及生产安全的工艺和设备目录,定期向社会明令公布。在进行工艺设计前,应当认真查阅此类目录,首先把目录中的工艺和设备坚决予以排除。

II.从安全生产出发选择原料和技术路线:从安全角度考虑,化工工艺设计首先要从选择原料路线和技术路线开始,尽量采用无危险因素或危险性较小的方案。

III.从安全生产出发选择选择操作条件:常温和常压操作比高温和高压条件下操作安全,因此,如果还有选择,尽可能不要用升温、加压的方法来强化反应过程,而用前面介绍的微波技术、超声技术、膜技术及生化技术等方法来提高目的产品反应的收率和选择性。

IV.设置安全设施:各种安全设施的设计和建设,是安全生产的基础保证。200219日国务院发布的《危险化学品安全管理条例》第16条明确规定:“生产、储存、使用危险化学品的,应当根据危险品的种类、特性。在车间、库房等作业场所设置相应的监测、通风、防晒、调温、防火、灭火、防爆、泄压、防毒、消毒、中和、防潮、防雷、防静电、防腐、防渗漏、防护围堤或者隔离操作等安全设施、设备,并按照国家标准和国家有关规定进行维护、保养,保证符合安全运行要求。”

(3) 化工设备安全设计

I.设备设计和加工质量:为了确保设计和加工质量,我国对设计和施工单位采取分类、分级管理的方法,有关部门审核批准资质的持证单位,才有设计和加工相应设备和工程的资格,无证设计和施工均属违法。

II.设计温度和设计压力:设计温度和设计压力应考虑到在最恶劣条件下可能达到的温度和压力,而不是正常操作条件下的温度和压力。

III.材质材质加工设备所用材质,要考虑防腐、设备类型、设计温度和压力。

钢号

使用状态

厚度/mm

最高使用温度/℃

Q235-A·F

热轧

4.5-16

250

Q235-A

热轧

4.5-16

350

20R

热轧、正火

6-16

475

16MnR

热轧、正火

6-16

475

15MnVR

热轧、正火

6-16

400

18MnMoNbR

正火加回火

30-60

475

09Mn2VDR

正火、正火加回火

6-16

100

16MnDR

正火

6-16

350

15CrMoR

正火加回火

6-60

550

0Cr18Ni9

固溶

2-60

600

0Cr18Ni10Ti

固溶、稳定化

2-60

600

0Cr17Ni12Mo2

固溶

2-60

600

00Cr17Ni14Mo2

固溶

2-60

450

IV.防腐:腐蚀问题是影响化工装置寿命的最大问题,也是化工设备、装置损坏甚至引发事故最主要的直接原因之一。解决腐蚀问题,首先要从选材入手,因为物料的腐蚀性对材料有选择性,即同一物料对不同材料的腐蚀性是不同的。

(4) 电气、仪表、自控安全设计

电气仪表安全设计主要应考虑其可靠性为了保证安全生产设置不正常状态的信号报警保险装置和安全联锁系统十分重要以便在安全隐患出现时及时发出声颜色等信号示警为了自动消除危险状态可以设置保险装置安全联锁就是按一定顺序控制相关仪表和设备以确保安全

(5) 几个易忽略的安全问题

I.设备和管道材质选择:选择设备和管道的材质,首先考虑其强度、塑性、韧性、冷脆性、使用温度、耐腐蚀性等因素,这无疑是很正确的。但还应记住,决不要用对副反应有催化作用的材料来加工反应器。同样不要忘记的是,许多非金属材料具有优良的机械性能和耐腐蚀性,但若用其输送有机液体,却很难传导消除其产生的静电。

II.物料倒流:在实际生产中,存在着流体沿与设计相反方向流动的可能性,即所谓回流。例如,从储罐或下游管线回流进人已关闭的设备;从设备回流进入有压力降的辅助设备的管线;泵的故障引起回流:反应物沿副反应物的物料管线回流等。防止回流,最常用的做法是加装止回阀。若回流会产生产重后果的,建议安装两个不同类型的止回阀,以便把相同形式的损坏减至最低程度。如果回流可能导致剧烈反应或超过设备设计的压力,还应加装可靠的检测、报警仪表及自动断开或关闭系统。

III.事故应急设施:这里所说的事故应急设施不是指消防、救护设施,而是指当事故发生时,必须对过程物料有临时的存放设施,如事故槽、事故池等。在发生事故时,决不能任由物料随地乱流,也不能随意流人下水道。如果易燃、易爆、有毒物料流人下水道,就会大面积扩散危害,加大了救灾的难度。特别是互不相容的物质(互相接触可能发生火灾、爆炸、剧毒等物质),决不能排入同一下水道,否则,事故的发生是必然的。对水敏性物质更要特别予以注意,因为水敏性物质进人下水道中肯定会遇到水按其本性发生事故也是必然的。如果发生火灾,救火用的消防水和物料的混合物,也不能直接排入下水道,而只能导入蓄污池。

IV.危险化学品的临界量:危险化学品生产、储存和使用的场所和设施(简称单元)有一个叫“临界量”的,即对某种(类)危险物品规定的数量,若单元中的该物品的数量等于或超过该数量,则该单元定义为重大危险(易致火灾、爆炸或中毒)源。在进行相关单元设计和运行时,应控制危险物品的数量小于其临界量。《重大危险源辨识》(GB1828--2009)规定了一般危险化学品的临界量。

一.2 看图方法

暂无仅有绘图法

二、 三废处理

二.1 国家标准

废水见附录12

废气见附录34

废渣未找到

二.2 处理方法

二.2.1 废渣

1. 预处理技术

固体废弃物预处理即用物理、化学的方法,将废渣转变成便于运输、贮存、回收利用和处置的形态。预处理常涉及废渣中某些组分的分离与浓集,因此往往又是一种回收材料的过程。

1)压实——也称压缩,是用物理法(压实器)减少松散状态废渣的体积,提高其聚集程度,以便于运输、利用和最终处置。

2)破碎——指用机械方法将废物破碎,减小颗粒尺寸,使之适合于进一步加工或再处理。这一技术在固体废物的处理和处置过程中应用广泛,技术也已经相当娴熟,按破碎的机械方法不同分为剪切破碎、冲击破碎、低温破碎、湿式破碎和半湿式破碎等。

3)分选——主要是依据各种废物物理性能的不同进行分拣处理的过程。废物在回收利用时,分选是重要操作工序,分选效率直接影响到回收物质的价值或进一步处理工艺。分选的方法主要有筛分、重力分选、磁力分选、浮力分选等。

4)固化——指通过物理或化学法,将废物固定或包含在坚固的固体中,以降低或消除有害成分的逸出,是一种无害化处理。固化后的产物应具有良好的机械性能、抗渗透、抗浸出、抗干裂、抗冻裂等特性。目前,根据废物的性质、形态和处理目的可供选择的固化技术有以下五种方法,详见下表


方法

要点

评价

水泥基固化法

将有害废物与水泥及其他化学添加剂混合均匀,然后置于模具中,使其凝固成固化体。将经过养护后的固化体脱模,经取样测试浸出结果,其有害成分含量低于规定标准,便达到固化目的

方法比较简单,稳定性好,但体积和质量增大。有可能作建筑材料。对固化的无机物,如氧化物可互容;硫化物可能延缓凝固和引起破裂,除非是特种水泥;卤化物易从水泥中浸出,并可能延缓凝固;水泥与重金属互容,与放射性废物互容

石灰基固化法

将有害废物与石灰及其他硅酸盐类配以适当的添加剂混合均匀,然后置于模具中,使其凝固成固化体。将经过养护后的固化体脱模,经取样测试浸出结果,其有害成分含量低于规定标准,便达到固化目的

方法简单,固体较为坚固。对固化的有机物,如有机溶剂和油等多数会抑制凝固,可能蒸发逸出。对固化的无机物如氧化物互容、硫化物互容,卤化物可能延缓凝固并易于浸出,与重金属互容,与放射性废物互容

热塑性材料固化法

将有害废物同沥青、柏油、石蜡或聚乙烯等热塑性物质混合均匀,经过加热冷却后使其凝固而形成塑胶性物质的固体化

该法与前两种方法相比,固化效果更好,但费用较高,只适用于某些处理量少的剧毒废物。对固化的有机物,如有机溶剂和油,在加热条件下,可能蒸发逸出。对无机物如硝酸盐、次氯化物、高氯化物等则不能采用此法,但与重金属、放射性废物互容

高分子有机物聚合稳定法

将高分子有机物如脲醛等与不稳定的无机化学废物混合均匀,然后将混合物经过聚合作用而生成聚合物

该法与其他方法相比,只需少量的添加剂,但原料费用较昂贵,不适于处理酸性以及有机废物和强氧化性废物,多数用于体积小的无机废物

玻璃基固化法

将有害废物与硅石混合均匀,经高温熔融冷却后而形成玻璃固化体

该法与其他方法相比,固化体性质极为稳定,可安全地进行处置,但处理费用昂贵,只适于处理极有害的化学废物和强放射性废物

2. 卫生填埋技术

俗称卫生填埋法或土地填埋法。该法属减量化、无害化处理中最经济的方法。处理性质可以是永久性的最终处理,也可以是短期性的暂时处理,是目前处理城市垃圾应用最广的方法。一般均采用厌氧卫生填埋法。该法是在平地上,或在平地上开槽后,或在天然低洼地上,逐层堆积废物,压实,覆盖土层。废渣每压实1.8~3.0m厚覆土15~30cm后,再堆积第二层。最外表面覆土50~70cm作为封皮层。为防废渣浸沥液污染地下水,填埋场底部与侧面采用胶质膜材或渗透系数较小的黏土作防渗层。在防渗层上设置收集管道系统,再用泵将浸沥液抽出去处理。当填埋物可能产生气体时,则需用透气性良好的材料在填埋场不同部位设置排气通道,把气体导出回收利用。

3. 焚烧技术

把可燃固体废物集中在焚烧炉中通空气彻底燃烧是除卫生填埋之外的又一种处理废渣的重要手段。焚烧是高温分解和深度氧化的过程,目的在于使可燃的固体废物氧化分解,借以减容、去毒并回收能量及副产物。固体废物经过焚烧,体积一般可减少80%-90%,一些有害固体废物通过焚烧,可以破坏其组成结构或杀灭病原菌.达到解毒、除害、回收能量等的目的。而且处理废物快速高效,工厂化全天候、处理能力大。焚烧产生的热能用于产生蒸汽或发电。据统计平均5t垃圾顶1t标准煤。故焚烧技术不仅有环保意义,而且有经济价值。但是,焚烧容易造成二次污染,而且投资和运行管理费用也较高。

4. 热解技术

固体废物热解是利用有机物的热不稳定性,在无氧或缺氧条件下受热分解的过程。热解法与焚烧法相比是完全不同的两个过程。焚烧是放热的,热解是吸热的;焚烧的产物主要是二氧化碳和水,而热解的产物主要是可燃的低分子化合物:气态的氢、甲烷、一氧化碳,液态的甲醇、丙酮醋酸、乙醛等有机物及焦油、溶剂油等,固态的主要是焦炭或炭黑。

5. 微生物分解技术

利用微生物的分解作用处理固体废物的技术,应用最广泛的是堆肥化。堆肥化是指依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌和真菌等微生物,人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质生化转化的微生物学过程,其产品称为堆肥。其主要作用是能够改善土壤的物理、化学和生物性质,使土壤环境适于农作物生产。

6. 转化利用技术

该技术属资源化范围,利用化工新工艺、新方法把废渣转化为新的有用产品。这是在废渣处理时应优先考虑的方法。

二.2.2 废水

1.物理处理法——在工业废水的处理中,物理处理法占有重要的地位。与其他方法相比,物理处理法具有设备简单、成本低、管理方便、效果稳定等优点。它主要用于去除废水中的漂浮物、悬浮固体、沙和油类等物质。物理处理法一般用作其他处理方法的预处理或补充处理。物理处理方法包括重力分离、离心分离、过滤等。

(1)重力分离(沉淀法)——重力分离法利用污水中呈悬浮状态的污染物与水密度不同的原理,借助重力沉降(或上浮)作用使其从水中分离出来。此法常被用作其他处理方法的预处理或再处理。I.自然沉淀——自然沉淀是依靠废水中固体颗粒的自身重力进行沉降。在沉降过程中颗粒的形状、尺寸、质量基本不变。此种方法对较大颗粒(粒径≥0.1mm)的污染物可以达到去除目的,一般可使悬浮物除去2/3,有机物除去1/3,是典型的重力分离法。II.混凝沉淀——混凝沉淀的基本原理是在废水中投入电解质作为混凝剂,使废水中的微小颗粒(粒径<0.1mm)在外加混凝剂的作用下,颗粒互相黏结,凝聚成较大颗粒。加速在水中的沉降。此法实质为化学处理方法。

(2)离心分离法——含悬浮物的废水在高速旋转时,悬浮颗粒所受到的离心力大小不同,质量大的被甩到外圈,质量小的则留在内圈,通过不同的出口将它们分别引导出来,利用此原理就可分离废水中的悬浮颗粒,使废水得以净化。

(3)过滤法——废水中含有悬浮物和漂浮物时,常采用机械过滤的方法加以去除。过滤法常作为废水处理的预处理方法,用以防止水中的微粒物质及胶状物质破坏水泵,堵塞管道及阀门等。过滤法也常用在废水的最终处理,使滤出的水可以进行循环使用。I.格栅过滤——隔栅一般斜置在废水进口处截留较粗悬浮物和漂浮物。栅条间净距10~25mm,它本身的水流阻力并不大,只有几厘米,阻力主要产生于筛余物堵塞栅条。一般当隔栅的水头损失达到10~15cm时就该清洗。现在一般采用机械,甚至自动清除设备。II.筛网过滤——选择不同尺寸的筛网(网丝净距1~10mm),能去除水中不同类型和大小的悬浮物,如纤维、纸浆、藻类等。相当于一个初沉池的作用。筛网过滤装置很多,有振动筛网、水力筛网、转鼓式筛网、转盘式筛网、微滤机等。III颗粒介质过滤(简称过滤)——颗粒介质过滤适用于去除废水中的微粒物质和胶状物质,常用作离子交换和活性炭处理前的预处理,也能用作废水的三级处理。颗粒介质过滤器可以是圆形池或方形池。过滤器无盖的称为敞开式过滤器,一般废水自上流人,清水由下流出。有盖而且密闭的称为压力过滤器,废水用泵加压送入,以增加过滤速度。

2.化学处理法——化学处理法是废水处理的基本方法之一。它是利用化学作用来处理废水中的溶解物质或胶体物质,可用来去除废水中的金属离子、细小的胶体有机物或无机物、植物营养素(氮、磷)、乳化油、色度、臭味、酸、碱等,对于废水的深度处理有着重要作用。化学处理法包括中和法、混凝沉淀法、氧化还原法、化学沉淀法、电化学法等。

(1)中和法——在化工、炼油企业中,对于低浓度的含酸、含碱废水,在无回收及综合利用价值时,往往采用中和的方法进行处理。中和法也常用于废水的预处理,调整废水的PHI.酸性废水的中和处理方法——对酸性废水进行中和时,可采用以下一些方法:①使酸性废水通过石灰石滤床;②与石灰乳混合;③向酸性废水中投加烧碱或纯碱溶液;④与碱性废水混合,使废水PH近于中性;⑤向酸性废水中投加碱性废渣,如电石渣、碳酸钙、碱渣等。II.碱性废水处理方法——对碱性废水,一般可以采用以下途径进行中和:①向碱性废水中鼓入烟道废气;②向碱性废水注人压缩的二氧化碳气体;③向碱性废水投入酸或酸性废水等。

(2)混凝沉淀法——一般来说.水中100μm以上的颗粒可以直接用沉淀法除去,但更小的颗粒就很难了,特别是胶体颗粒(粒径1μm以下)必须采取别的措施才能除去。常采用的措施是混凝沉淀法。混凝沉淀法原理——混凝沉淀法的基本原理是在废水中投入混凝剂,因混凝剂为电解质,在废水里形成胶团,与废水中的胶体物质发生电中和,形成绒粒沉降。混凝沉淀法不但可以去除废水中的粒径为10-6~10-3mm的细小悬浮颗粒,而且还能够去除色度、油分、微生物、氮和磷等富营养物质、重金属及有机物等。

(3)氧化还原法——废水经氧化还原处理,可使其中所含有毒害的有机物质或无机物质转变成无毒或毒性较小的物质,从而达到废水治理的目的。各物质的氧化还原能力可从《物理化学手册》等文献资料查得。现在工业上用得比较多的氧化剂是氧气和氯气等。I.空气氧化法——空气氧化法是利用空气中的氧气氧化废水中的有机物和还原性物质的一种处理方法。因空气氧化能力比较弱,主要用于含还原性较强物质的废水处理,如炼油厂的含硫废水。II.氯氧化法——氯气是普遍使用的氧化剂,既用于给水消毒,又用于废水氧化,主要是起消毒杀菌的作用。通常的含氯药剂有液氯、漂白粉、次氯酸钠、二氧化氯等。各药剂的氧化能力用有效氧含量表示。氧化价大于-1的那部分氯具有氧化能力,称之为有效氣。作为比较基准,取液氧(两个作用氯的氧化价均比-11)的有效氯含量为100%(质量分数)

3.物理化学法——废水经一般的物理和化学方法处理后,仍会含有某些细小的悬浮物和溶解的有机物。为了进一步去除残存在水中的污染物,可以进一步采取物理化学方法进行处理。常用的物理化学方法有吸附、浮选、电渗析、反渗透、超过滤等。

(1)吸附法——在废水处理中,吸附法处理的主要对象是废水中利用生化法难于降解的有机物或用一般氧化法难于氧化的溶解性有机物,包括木质素、氯或硝基取代的芳烃化合物、杂环化合物、洗涤剂、合成染料、除锈剂、DDT等。当用活性炭对这类废水进行处理时,他不但能够吸附这些难以分解的有机物,降低COD,还能使废水脱色、脱臭,把废水处理到可重复利用的程度。所以吸附法在废水的深度处理中得到的广泛的应用。

(2)浮选法——浮选法就是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的污染物,利用其密度小于水而上浮到水面,实现固液或液液分离的过程。在废水处理中,浮选法已广泛用于:①分离地面水中的细小悬浮物、藻类及微絮粒;②回收工业废水中的有用物质,如造纸厂废水中的纸浆纤维及填料等;③代替二次沉淀池,分离和浓缩剩余活性污泥,特别适宜用于那些易于产生污泥膨胀的生化处理工艺中;④分离回收油废水中的悬浮油和乳化油;⑤分离回收以分子或离子状态存在的目的物,如表面活性剂和金属离子等。

4.生化处理法——一般认为只要废水中BOD5/COD比值大于0.3,即可采用生化处理法。当化工废水中含有机污染物时,单采用物理或化学的方法很难达到治理要求,这时采用生物化学处理法往往十分奏效。本法简称生化处理法或生物处理法。

(1)好氧处理I.活性污泥法——活性污泥法是处理工业废水最常用的生化处理法,它是在称作曝气池的废水处理池中,不断注入空气(即曝气),利用池中悬浮生长的微生物絮体处理有机废水。这种微生物絮体称为活性污泥,它由好氧性微生物(包括细菌、真菌、原生动物及后生动物)及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成,具有降解废水中有机污染物(也有些可部分分解无机物)的能力;II.生物膜法(固着生化法)——通过流动的废水同固体(填料、滤料)上附着的生物膜接触,生物膜吸附和氧化废水中的有机物并同废水进行物质交换,从而使废水得到净化的过程。

(2)厌氧处理。厌氧生化法——废水厌氧生化处理是环境工程与能源工程中的项重要技术。从20世纪70年代开始,由于世界能源的紧缺,能产生能源的废水厌氧技术得到重视,不断开发出新的厌氧处理工艺和构筑物。大幅度地提高了厌氧反应器内活性污泥的持留量,使废水的处理时间大大缩短,处理效率成信提高。特别对高浓度有机废水的处理,能耗小且可回收能源,以及剩余污泥量少等方面逐渐显示出它的优越性。

PS:污泥的处理——

二.2.3 废气

1. 颗粒污染物——除尘

设备

分类或评价

机械式除尘器

(重力沉降室>50μm、惯性除尘器>10~20μm、旋风除尘器>5μm

过滤式除尘器

(袋式除尘器>99%)

湿式除尘器

(喷淋塔、离心喷淋洗涤除尘器、文丘里式洗涤器)

电除尘器

(管式、板式)>99%,0.1μm尚可

2. 气态污染物——吸收、吸附、燃烧、转化、冷凝等

(1)吸收法

吸收法是采用适当的液体作为吸收剂,使含害物质的废气与吸收剂接触,废气中的有害物质被吸收于吸收剂中,使气体得到净化的方法。在吸收过程中,依据吸收质与吸收剂是否发生化学反应,可将吸收分为物理吸收与化学吸收。在处理气量大、有害组分浓度低为特点的各种废气时,化学吸收的效果要比单纯物理吸收好得多,因此在用吸收法治理气态污染物时,多采用化学吸收法进行。

(2)吸附法

吸附法处理废气,是使废气与多孔性固体物质相接触,将废气中的有害组分选择性吸附在固体内外表面上,使其与其他组分分离,达到净化目的。吸附法的净化效率高,特别是对低浓度气体具有很强的净化能力。吸附法特别适用于排放标准要求严格或有害物浓度低,用其他方法达不到净化要求的气体净化。因此,常作为深度净化手段或联合应用几种净化方法时的最终控制手段。吸附效率高的吸附剂如活性炭、分子筛等,价格一般都比较高,必须对失效吸附剂进行再生,重复使用吸附剂,以降低吸附的费用。常用的再生方法有升温脱附、减压脱附、吹扫脱附等。再生的操作比较麻烦,这一点限制了吸附方法的应用。另外由于一般吸附剂的吸附容量有限,对高浓度废气的净化,不宜采用吸附法。

(3)催化转化法

催化转化法处理废气是利用催化剂的催化作用,使废气中的有害组分发生化学反应并转化为无害物质或易于去除物质的一种方法。例如把H2S转化为固体硫黄后就很容易从气体中除去;又如把CO转化为CO2,相比于COCO2属无毒,且易于脱除。催化转化法净化效率较高,净化效率受废气中污染物浓度影响较小,而且在处理过程中,无需将污染物与主气流分离,可直接将主气流中的有害物质转化为无害物质,避免了二次污染。但所用催化剂价格较贵,操作上要求较高,废气中的有害物质很难作为有用物质进行回收等是该法存在的缺点。

(4)燃烧法

燃烧法是对含有可燃有害物质的混合气体进行氧化燃烧或高温分解,从而使这些有害物质转化为无害物质的方法。燃烧法主要应用于碳氢化合物、一氧化碳、恶臭、沥青烟、黑烟等有害物质的净化处理。实用中的燃烧净化方法有3种,即直接燃烧法、热力燃烧法与催化燃烧法;I.直接燃烧法——是把废气中的可燃有害组分当作燃料直接烧掉,因此只适用于净化含可燃组分浓度高或有害组分燃烧时热值较高的废气。直接燃烧是有火焰的燃烧,燃烧温度高(>1100℃),一般的窑、炉均可作为直接燃烧的设备;II.热力燃烧法——是利用辅助燃料燃烧放出的热量将混合气体加热到要求的温度,使有害物质进行高温分解变为无害物质。热力燃烧法般用于可燃的有机物含量较低的度气或燃烧热值低的废气处理。热力燃烧为无火焰燃烧,燃烧温度较低(760~820℃),燃烧设备为热力燃烧炉,在一定条件下也可用般锅炉进行。直接燃烧与热力燃烧的最终产物主要为二氧化碳和水;III.催化燃烧法——本法也属催化转化法,即在催化剂存在下,可燃组分进行燃烧反应。其优点是操作温度低,减少燃料预热能耗;缺点是催化剂较贵,燃烧法工艺比较简单,操作方便,可回收燃烧后的热量;但不能回收有用物质,并容易造成二次污染。

(5)冷凝法

冷凝法是采用降低废气温度或提高废气压力的方法,使一此易于凝结的有害气体冷凝成液体井从废气中分离出来的方法。冷凝法只适于处理较高浓度(21%)的有机废气,常用作吸附燃烧等方法净化高浓度废气的前处理,以减轻这些方法的负荷。冷凝法的设备简单,操作方便,并可回收到纯度较高的产物。