中国化工环保产业应优先发展的领域分析

数据库浏览中国商业报告库中国资讯行提供正文显示：在线词典【行业分类】化工/环境保护【地区分类】中国【时间分类】20000820【文献出处】现代化工【标题】中国化工环保产业应优先发展的领域分析(2000年文献)(6448字)【副标题】中石化集团公司北京化工研究院环保所李政禹【正文】１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１９９５年对全国３０个省、市的工业行业环境污染的统计结果，全国６０７２个化工企业排放废水４８５２４１万ｔ，占全国工业废水排放总量的２１．９％，居第１位。化工废水中列入国家总量控制的８种水污染物石油类、氰化物、汞和砷排放量也居第１位，其他居第３、４、５位。而化工废水排放达标率只有５２．９％。其次，化工废气年排放量８５７０亿ｍe3和固体废物排放量１７８万ｔ，在全国工业行业中居第４位，国家实行污染物总量控制的ＳＯ2和烟尘排放量居第３位。特别是化工废渣（主要是危险废物）产生量２２２９万ｔ，占全国工业行业总产生量的７７．７％。在国家环保总局颁布的４７种类危险废物名录中涉及化学工业产生的废物有４１种类。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３０００--３５００项，其中环保发明专利每年不到１００项。截至１９９６年的全部２９７项环保发明专利中，化工环保发明专利仅有８６项。其中，废水处理技术３１项，固体废物处理技术３７项，废气处理技术１１项，其他技术７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。此外，１９９４年到１９９７年国家环保总局评选出３７０项最佳环保实用技术，其中化工污染防治技术也只有１０项，占总数的２．７％。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。１９９６年国外环保产业市场营业额达到３９９０亿美元，年平均增长９％。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。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１０年将成为我国发展最快的产业之一，２０００年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。２化工环保产业和污染防治技术市场需求预测１９９６年３月八届人大四次会议通过的《国民经济和社会发展“九五”计划和２０１０年远景目标纲要》，明确提出了实现经济体制和经济增长方式的两个根本性转变，实施科教兴国和可持续发展两大战略，确定了“九五”期间和２０１０年环境保护目标。要求到２０００年，力争把环境污染和生态破坏加剧的趋势基本控制住，部分地区和城市的环境质量有所改善。国家环境保护“九五”计划中提出的工业污染防治的主要任务是：（１）以大气污染和水污染防治为主，实施主要污染物排放总量控制，有效削减废物产生量和排放量。新建项目不仅必须达标排放，还要争取做到“以新带老，总量减少”，结合企业技术进步，积极推行清洁生产，加快治理老污染源的步伐。（２）拓展工业污染防治的管理范围，加大执法力度。加强“三资”企业环境管理，严格禁止境外污染向境内转移。加大对乡镇企业环境的执法力度，努力控制城市污染向农村转移。（３）工业废水污染防治，要与节水和完善资源化紧密结合，保障污水处理设施的正常运行，努力控制ＣＯＤ，有效控制石油类、氰化物、砷、重金属等有害物质的排放，基本实现达标排放。（４）工业废气污染防治，要与节能密切结合，发展清洁能源、改善能源结构、改造落后的燃烧器具和燃烧方式，提高除尘效率，加快ＳＯ2的治理步伐，有效控制工业粉尘和烟尘的排放。（５）工业固体废物污染防治，要以减量化、资源化和无害化为核心，大力发展综合利用，积极推行废物交换，控制住工业固体废物的排放量。妥善处理处置危险废物，加强有毒化学品进出口的环境管理，严格控制有毒化学品的生产和使用。根据国家和化工环境保护计划目标要求，预计今后几年化工污染防治技术与设备市场需求，主要集中在解决全国化工企业，特别是“三河”“三湖”流域的化工企业废水治理达标排放上。为此，需提供和解决高浓度难生物降解有机废水预处理技术和设备。在化工废气污染防治方面，到２０００年在全国酸雨控制区和ＳＯ2污染控制区内的化工企业的ＳＯ2必须全部达标排放。为此，化工硫酸厂对先进的两转两吸生产工艺加ＳＯ2尾气吸收技术和成套设备的需求将有较大增加。此外，随着国家对挥发性有机废气和恶臭气体的排放要求日趋严格，针对有机化工厂、涂料工厂排放的低浓度有机废气以及城市和工业污水处理厂生化处理装置释放的恶臭气体的催化燃烧、生物过滤器等控制技术与设备需求在“九五”以后若干年内会有较大增长。在化工固体废物和有毒化学品污染防治方面，未来１５年内，固体废物处理与综合利用技术与设备将是环保产业技术设备需求中增长最快的部分。随着固体废物污染环境防治法及其实施细则的颁布实施，我国对危险废物的利用和处理处置设施将实行认定制度和行政执行制度，因而，危险废物安全处理处置技术及设备将有较大市场。作为危险废物的主要产生源的化学工业对废物焚烧炉和烟气净化设备国产化研究和开发具有潜在市场。此外，随着我国对有毒有害化学品环境管理工作的加强，对具有难生物降解性、高生物蓄积性和环境持久性的持久性有机污染物，如ＤＤＴ、多氯联苯、六氯苯和二（口＋恶）（口＋英）等的污染控制技术也将迫切需要研究开发。３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①顺应符合国家环保产业政策和发展重点；②满足国家环境保护“九五”计划和２０１０年远景目标发展需要；③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；④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，笔者提出在２０００年至２０１０年期间，应当优先开发以下６个技术领域：（１）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（Ｃ1-4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。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ＣＯ2、Ｎ2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Ｌｏｐｒｏｘ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（ＷＡＯ）法要求高温（２００--３００℃），高压（１０--２０ＭＰａ）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。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１００--１６０℃，压力０．１--０．６ＭＰａ），作为高浓度（５０００--１００００ｍｇ／Ｌ）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。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ＴｉＯ2等半导体催化剂在波长３００--４００ｎｍ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ＣＯ2、水和其他离子等。国外研究表明，氯酚、氯苯、二（口＋恶）（口＋英）、ＤＤＴ、２，４，５--Ｔ等难降解有机污染物都可在ＷＯ3、ＺｎＯ、ＴｉＯ2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；ＴｉＯ2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。（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（Ａ／Ｏ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。国家实行总量控制的８种水污染物（包括ＣＯＤ、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８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：①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；②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；③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。（３）主要化工产品污染物源削减技术９０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。（４）低浓度有机废气和恶臭治理技术有机烃类废气和ＮＯx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。２０００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。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６００多套工业装置。生物过滤器适用于处理质量浓度小于１０００ｍｇ／ｍe3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９０％--９５％，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