趙佳睿(青島科技大學(xué),山東 青島 266042)
伴隨著中國社會經(jīng)濟水平的不斷提高,中國產(chǎn)業(yè)也隨之發(fā)生變化。但隨著工業(yè)化進程以及城市化進程的不斷加快,環(huán)境問題也將逐漸凸顯,尤其在中國進入工業(yè)的高速發(fā)展階段之后,工業(yè)發(fā)展不暢的問題完全暴露出來?;の鬯?、廢棄以及工業(yè)品對周邊環(huán)境的不利影響日益加劇,工業(yè)區(qū)周邊的環(huán)境污染現(xiàn)象也日益嚴重,這不僅對工業(yè)生產(chǎn)人員的生命健康造成威脅,同時還將導(dǎo)致工業(yè)污染的范圍不斷擴大。所以,融入相應(yīng)的化工環(huán)保技術(shù)將對環(huán)境保護具有重要的價值和意義。借助化工環(huán)保技術(shù)助推工業(yè)產(chǎn)業(yè)朝著節(jié)能減排的方向發(fā)展,進而為凸顯產(chǎn)業(yè)的社會效益奠定良好基礎(chǔ)。以下將基于綠色化工環(huán)保技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的意義分析當(dāng)前常用的技術(shù)方法,提出相應(yīng)的實施保障措施[1]。
根據(jù)中國當(dāng)前工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,可以看出,中國工業(yè)正朝著密集化方向發(fā)展。各種化學(xué)制品正不斷增加,并且在人們的生活中起著各種各樣的作用。而化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)不可避免地引起環(huán)境污染,如引起空氣中二氧化碳、一氧化氮濃度上升,導(dǎo)致PM2.5超標(biāo),進而將使得人們的生命健康安全受到影響。而借助綠色化工環(huán)保技術(shù)將能夠更好地從工藝環(huán)節(jié)降低污染的產(chǎn)生,進而達到有效降低資源消耗的目標(biāo)。
通常,人的身體健康與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量密切相關(guān)。而工業(yè)生產(chǎn)對我國生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了不可小覷的影響,工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物質(zhì)會破壞生態(tài)平衡,危及人類健康。其中VOC在微量的基礎(chǔ)上卻能夠?qū)θ梭w造成極大的身體傷害,同時在含量過高的基礎(chǔ)上還將直接造成人類死亡,由此目前我國相繼成立了多個VOC治理團隊,尋找有效的改善途徑,同時也加大了資金投力度支持VOC的治理,以期能夠最大限度上結(jié)合大氣污染問題。推行綠色化學(xué)和環(huán)保技術(shù)可以將從根源上解決廢水污染問題以及大氣環(huán)境問題,進而提升工業(yè)生產(chǎn)的社會效益水平[2]。
在化工企業(yè)的日常生產(chǎn)經(jīng)營上,工業(yè)鍋爐有較高的使用率。目前從市場現(xiàn)狀來說,工業(yè)鍋爐在使用過程中,主要是以燃煤為主。由于煤炭在燃燒過程中,會產(chǎn)生大量的煙塵。在這些煙塵中,有較多硫、氨以及二氧化碳的存在,若是不進行煙氣的處理,直接將煙氣排放到空氣中,必然會造成嚴重的污染。目前有統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,在全國二氧化硫的排放中,由于燃煤導(dǎo)致的二氧化硫排放占比高達90%以上。大量的二氧化硫被排放到空氣中,必然會對大氣環(huán)境帶來嚴重的污染,對百姓的健康生產(chǎn)生活,以及百姓的身體健康帶來了極大的負面影響。所以針對化工企業(yè)燃煤工業(yè)鍋爐使用而言,重視燃煤鍋爐排放污染物的精華處理,不僅是當(dāng)前時代發(fā)展對化工企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營提出的要求,也是目前可進行生態(tài)環(huán)保必須重視的內(nèi)容[3]。
“綠色化工”是一種以“綠色化學(xué)”為核心的新興技術(shù),隨著“可持續(xù)發(fā)展”理念的不斷推進,綠色化工已成為新時代的發(fā)展方向。按照綠色化學(xué)原理,最理想的方法是將反應(yīng)物質(zhì)的原子轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,而綠色化工具有以下特征。
綠色工業(yè)是一種高效的環(huán)保工業(yè),其從源頭上進行了治理,以此使其產(chǎn)物具有低毒、無毒、無污染性質(zhì)。同時通過化學(xué)合成技術(shù)將原料直接轉(zhuǎn)換為成品,從而達到了最大程度的減少對環(huán)境和人體的危害。為了降低或消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生和利用,降低廢物的排放量,綠色化學(xué)工藝應(yīng)遵循“再利用”和“再循環(huán)”的原則。同時,廢棄物也被轉(zhuǎn)換成工業(yè)化學(xué)品和燃料。并且采用無毒、無毒的溶劑、催化劑取代光氣、氫氰酸等有毒物質(zhì),從而達到降低環(huán)境污染的目的。
化工生產(chǎn)所用的原材料均為可再生材料,通常來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的各種廢棄物,其中所運用的消耗性的原材料則很少,主要是天然氣和石油。在經(jīng)濟和技術(shù)方面,其能夠最大限度地使用原料,以達到滿足可再生需求的要求。
在傳統(tǒng)的工藝發(fā)展過程中,我國化學(xué)工業(yè)的主要原材料是煤炭和石油。這些污染物質(zhì)被直接排放到大氣中,造成了嚴重的溫室效應(yīng)。而綠色化工能夠大量使用大量再生物質(zhì),使得化工材料的利用率得到提升的同時,降低CO2的排放量。
清潔化生產(chǎn)技術(shù)是一種廢物少、毒性低、無污染、無公害的生產(chǎn)工藝。伴隨著國家環(huán)境保護政策的不斷出臺,輻射熱加工技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛,這類工藝可以在冶金行業(yè)、生化產(chǎn)品生產(chǎn)以及煤氣生產(chǎn)過程中應(yīng)用,同時還杜絕污染的出現(xiàn)。輻射熱加工技術(shù)還可用于印染工程,其不僅能夠有效降低有害物質(zhì)的輸出,同時還可以用于生活垃圾的處理,其將生活垃圾中存在的有害物質(zhì)經(jīng)輻射熱加工后,最大限度地去除有害物質(zhì)。而沼氣技術(shù)也可以將生活垃圾轉(zhuǎn)變成沼氣,為居民的日常取暖提供能量。此外,一種超臨界流體技術(shù)也適用于海洋凈化,進而為有效去除海洋中殘留的污染物提供技術(shù)支持。
綠色催化技術(shù)以傳統(tǒng)化工生產(chǎn)流程作為基礎(chǔ)前提,而后通過相應(yīng)的綠色催化技術(shù)實現(xiàn)污染轉(zhuǎn)化,而在綠色催化技術(shù)運用過程中包含了共有生物型、化學(xué)型兩種類型,其都是通過相應(yīng)的催化技術(shù)使得工業(yè)生產(chǎn)狀況得以優(yōu)化,進而為強化整體的工藝環(huán)保效果奠定良好基礎(chǔ)。調(diào)查結(jié)果表明,在化工企業(yè)生產(chǎn)過程中實施綠色催化技術(shù),可以有效地提高化工產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,并能有效地降低不良反應(yīng)的發(fā)生,提高各種資源的利用效率,可以充分實現(xiàn)保護生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)。伴隨著我國科技的不斷發(fā)展和進步,綠色催化技術(shù)不斷更新?lián)Q代,將其應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),為環(huán)境保護提供了支撐[4]。
通常,電化學(xué)合成技術(shù)主要通過電池、電解裝置來完成,也是綠色化學(xué)技術(shù)中較為重要的一項內(nèi)容。而SPE措施、燃料電池措施是作為電化學(xué)合成技術(shù)實施優(yōu)化的重要基礎(chǔ)。期間借助電化學(xué)合成技術(shù)實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程中的合成,將能夠更加有效地處理工業(yè)生產(chǎn)過程中的各類資源,進而達到有效防止生態(tài)環(huán)境污染問題出現(xiàn)的效果,同時還能夠全方位提高工業(yè)生產(chǎn)效率。因此,要想更合理地運用電化學(xué)合成技術(shù),并使其充分發(fā)揮其作用,就必須結(jié)合實際情況和工業(yè)生產(chǎn)的實際特點,切實基于電化學(xué)合成技術(shù)的基本特點實現(xiàn)對工業(yè)污染的有效控制。
運用生物技術(shù)這一綠色化工環(huán)保技術(shù)的主要是生化工程。生化工程極易產(chǎn)生細胞變異、基因改變等問題,特別是生物酶技術(shù)的應(yīng)用、開發(fā)。將生物技術(shù)應(yīng)用于生化工藝生產(chǎn)中,可以有效地發(fā)揮催化作用,加快化學(xué)反應(yīng)的進程和速度,可以有效地防止其他化學(xué)污染物的產(chǎn)生。例如在生化工程生產(chǎn)中,用生物酶代替丙烯腈物質(zhì),可以有效地提高丙烯酰胺的純凈度,同時還能有效地防止因過度生產(chǎn)而引起的能源消耗。此外,把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中剩余的小麥桿作為主要生產(chǎn)原料,利用生物合成技術(shù),可以生產(chǎn)乳酸,并形成聚乳酸,用生物降解塑料制備,可以有效地解決聚乙烯塑料降解難的問題。因此,將生物技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程,不僅可以用于生化工藝生產(chǎn)、微生物發(fā)酵等領(lǐng)域,也可以利用原本存在于生態(tài)環(huán)境中的生物資源,來實現(xiàn)綠色化工環(huán)保。
根據(jù)目前化工生產(chǎn)的實際情況,可認為天然化學(xué)藥品是化學(xué)產(chǎn)品的主要原料。而如何把握好相關(guān)化學(xué)反應(yīng),又是控制化工生產(chǎn)效率、質(zhì)量的關(guān)鍵。然而,在傳統(tǒng)化工生產(chǎn)過程中,化學(xué)品反應(yīng)易受到多種因素的影響,所以化工生產(chǎn)原料存在浪費現(xiàn)象,化學(xué)反應(yīng)不良,化學(xué)反應(yīng)不好,化學(xué)反應(yīng)很容易發(fā)生。但超臨界流體化學(xué)工藝可以改善上述化學(xué)生產(chǎn)中產(chǎn)生的不良現(xiàn)象。將超臨界流體化工技術(shù)應(yīng)用于化工生產(chǎn),可以獲得更理想的生產(chǎn)效果。特別是在新技術(shù)、新材料和產(chǎn)業(yè)變革背景下,超臨界流體化工技術(shù)表現(xiàn)出更大的應(yīng)用價值,可以進一步完善傳統(tǒng)化工生產(chǎn)工藝,進而達到優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)空間的目標(biāo)。
經(jīng)濟發(fā)展中的工業(yè)生產(chǎn)中往往會消耗大量的能源,能源消耗的過程中就會造成許多污染現(xiàn)象的出現(xiàn),例如鋼鐵冶煉等重工業(yè)的生產(chǎn)活動為國家制造了大量的鋼鐵,提高國家的經(jīng)濟水平,但鋼鐵生產(chǎn)的同時會釋放大量的有害氣體,造成了十分嚴重的大氣污染。國家要從源頭上解決污染問題,正在逐步調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu),發(fā)展以服務(wù)業(yè)為主要特色的第三產(chǎn)業(yè),以降低國家經(jīng)濟發(fā)展對工業(yè)的依賴。實行集約型經(jīng)濟,大力推廣使用新型的清潔能源能從大氣污染源頭上進行治理,以及提高能源的利用率和強化對資源的回收再利用,降低化石能源的使用以確保能有效的降低污染的排放量。
對于工業(yè)廢氣的排放,相關(guān)部門應(yīng)該結(jié)合法律規(guī)定,嚴格執(zhí)法加強監(jiān)管,最大限度制止工業(yè)生產(chǎn)過程中的廢氣無處理、無節(jié)制的排放。例如:在工業(yè)的生產(chǎn)過程中,相關(guān)部門要規(guī)定好工業(yè)廢氣的排放標(biāo)準(zhǔn),并且加強監(jiān)督管理工作,對于不達到標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)廢氣必須要在監(jiān)督下經(jīng)過處理達標(biāo)后才能排放,對于違規(guī)現(xiàn)象進行嚴重懲罰,斷絕企業(yè)違規(guī)的念頭。同時大氣環(huán)境的檢測工作是進行VOC治理的前提,只有做好了大氣監(jiān)測工作,收集整理出真實有效的空氣質(zhì)量信息才能進行后續(xù)的VOC治理工作。相關(guān)的空氣監(jiān)測工作人員在使用儀器設(shè)備進行空氣質(zhì)量監(jiān)測后,將設(shè)備監(jiān)測到的所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇諝赓|(zhì)量監(jiān)測平臺和預(yù)警云計算平臺上,平臺相關(guān)工作人員在確保接收到信息后,對信息進行整合、分析、匯總和保存,并通過相關(guān)的運算進行數(shù)據(jù)的分析和預(yù)測,然后把分析和預(yù)測結(jié)果公布出來,讓社會上的人們都能及時了解到不同地區(qū)的相關(guān)空氣質(zhì)量狀況。
為確保化工企業(yè)在污水處理上能夠?qū)崿F(xiàn)更多新技術(shù)的引入,要求相應(yīng)環(huán)保機構(gòu)以及監(jiān)管部門應(yīng)該為化工企業(yè)引入新技術(shù)進行化工污水處理提供支撐和保障,對于部分能夠積極運用新技術(shù),在化工污水處理方面作出突出成績的企業(yè)給予一定的獎勵,并為其提供更多優(yōu)惠政策。綜合多種方式,激發(fā)化工企業(yè)運用新技術(shù)進行污水處理的熱情。為確?;て髽I(yè)污水處理的效益,盡可能降低含硫污水的影響范圍,要求化工廠在針對含硫污水的處理上,要靈活運用不同工藝和技術(shù)進行污水處理。當(dāng)前化工企業(yè)在含硫污水處理上,常用的方式是氣提法以及的氧化法。采取上述兩種方式基本可以確保污水中硫的去除率高達98%。立足這些處理工藝基礎(chǔ),當(dāng)前高級氧化法應(yīng)運而生,諸如臨界水氧化法、催化濕式氧化法等。這些新方法的提出,能夠確?;S在含硫污水處理上,有更高的硫去除效率,確保污水處理的品質(zhì)和效益。此外生物除硫技術(shù)對含硫污水的處理也有非常突出的應(yīng)用價值和效益。
本文主要從綠色化工環(huán)保技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的意義以及工業(yè)污染的重要組成內(nèi)容著手,提出清潔化生產(chǎn)技術(shù)、綠色催化技術(shù)、電化學(xué)合成技術(shù)、超臨界流體化工技術(shù)、電子束輻射技術(shù)、石灰石吸附法、循環(huán)流化床脫硫工藝,以期能夠更好地助推工業(yè)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展??偠灾?,工業(yè)生產(chǎn)是我國國民經(jīng)濟實現(xiàn)從農(nóng)業(yè)大國向工業(yè)大國轉(zhuǎn)型發(fā)展的重點發(fā)展領(lǐng)域。即使在新時期,我國的經(jīng)濟將向信息化、數(shù)字化和高技術(shù)經(jīng)濟發(fā)展過程中,工業(yè)生產(chǎn)依然是我國經(jīng)濟發(fā)展的的重要組成部分。為了更好地協(xié)調(diào)好解決好工業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境之間的矛盾問題,需要切實將綠色化工環(huán)保技術(shù)融入到生產(chǎn)工藝流程中,進而更好地從源頭上控制工業(yè)污染的出現(xiàn)。隨著工業(yè)化進程的不斷加快,在經(jīng)濟活動中產(chǎn)生的廢水、廢氣以及產(chǎn)品污染對環(huán)境的影響將日益加劇,因此必須借助現(xiàn)代化的綠色化工環(huán)保技術(shù),以利于更好地控制和治理污染,進而達到保護生態(tài)環(huán)境以及確保人們生命安全的目標(biāo)。