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第一篇化工环境保护技术《中华人民共和国环境保护法》对环境的内涵有如下规定：“本法所称环境，是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等”。一、环境的概念概述自然环境人工环境自然环境：直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质、能量和自然现象的总体。人工环境：由于人类的活动而形成的环境要素，它包括人工形成的物质、能量和精神产品以及人类活动中所形成的人与人之间的关系或称上层建筑。世界的聚落村庄城镇集镇地理环境高原地质环境宇宙环境二、环境科学环境科学是研究环境质量的变化和发展规律的科学。环境科学是一门新兴、边缘、综合性学科，它涉及到自然科学、工程技术、医学和社会科学等许多方面，与其它学科相互渗透、交叉形成许多分支学科。自然科学：环境地学、环境生物学、环境化学、环境物理、环境数学、环境工程学、环境水利学、环境医学等。社会科学：环境社会学、环境经济学、环境法学、环境管理学。环境科学的基本任务：探索全球范围内自然环境演化的规律；探索全球范围内人与环境相互依存关系；协调人类的生产、消费活动同生态要求的关系；探索区域环境污染综合防治的技术与管理措施。环境科学的内容包括：人类与环境的关系；污染物在环境中的迁移、转化、循环和积累的过程与规律；环境污染的危害；环境状况的调查、评价和环境预测；环境污染的控制与防治；自然资源的保护与合理利用；环境监测、分析技术与环境预报；环境区域规划与环境规划。化工环境保护技术是环境科学的一分支，是化工专业开设的环境保护工程学，它是一门以工程手段防止化工污染、保护环境的综合性的科学技术。主要包括三方面的内容：化工污染的防治环境质量评价化工环境系统工程化工污染现状据统计，我国的工业污染在环境污染中占70%，但目前的治理率还很低，废水仅20%，废气和废渣还不到50%。化学工业市环境污染最为严重的工业行业，从原料到产品，从生产到使用，都有造成环境污染的因素。化工污染的种类？按污染物的性质分：无机化工污染有机化工污染按污染物的形态分：废气废水废渣废水废气废渣化工废气处理技术化工废渣处理技术化工清洁生产概要工业毒物的危害及防护技术目录化工防火防爆技术环境质量评价化工安全设计与安全管理化工废水处理技术化工安全系统安全分析与评价绪论§1水体污染防治与化工废水处理生产废水排入江、河、湖、海据统计，我国化工行业排出的废水量占全部废水量的22%，居第一位。认识水体污染一、水体污染物的来源定义：水污染是指水资源在使用过程中由于丧失了使用价值而被废弃排放，并以各种形式使受纳水体受到影响的现象。主要指城市居民聚集地区所产生的生活污水电器制造废水轻工废水电镀工业废水冶金工业废水采矿废水含热废水生活污染源农业污染源工业污染源农业污染源包括农业牲畜粪便、污水、污物、农药、化肥、用于灌溉的城市污水、工业污水等。把向水体排放或释放污染物的来源和场所称为水体的污染源，根据来源不同分类，可以分为三类：二、水体污染物的分类及其危害无机无毒污染物有机无毒污染物无机有毒污染物有机有毒污染物悬浮状污染物酸、碱、无机盐类污染物氮、磷等植物营养物主要指碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸等非重金属的无机毒性物质：氰化物(CN－)、砷(As)重金属毒性物质有机氯化合物：多氯联苯(PCB)和有机氯农药多环有机化合物：酚类，芳香烃类物质水体中的污染物大致分类如下：三、水体污染的水质指标水体污染主要表现为水质在物理、化学、生物学等方面的变化特征。所谓水质指标就是指水中杂质具体衡量的尺度。水质指标的类型及含义如下：色度水的感官性状指标之一。当水中存在着某种物质时，可使水着色，表现出一定的颜色，即色度。规定1mg/L以氯铂酸离子形式存在的铂所产生的颜色，称为1度。色度仪浊度表示水因含悬浮物而呈浑浊状态，即对光线透过时所发生阻碍的程度。水的浊度大小不仅与颗粒的数量和性状有关，而且同光散射性有关，我国采用1L蒸馏水中含lmg二氧化硅为一个浊度单位，即1度。浊度仪硬度水的硬度是由水中的钙盐和镁盐形成的。硬度分为暂时硬度(碳酸盐)和永久硬度(非碳酸盐)，两者之和称为总硬度。水中的硬度以“度”表示，lL水中的钙和镁盐的含量相当于lmg/L的CaO时，叫做l度。溶解氧溶解在水中的分子态氧，叫溶解氧。20℃时，0．1MPa下，饱和溶解氧含量为9×10-6。它来自大气和水中化学、生物化学反应生成的分子态氧。溶解氧测定仪化学需氧量是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标，以mg/L表示。目前应用最普遍的是酸性高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法，但两种氧化剂都不能氧化稳定的苯等有机化合物。它是水质污染程度的重要指标，COD的的数值越大表明水体的污染情况越严重。化学需氧量测定仪生化需氧量在好氧条件下，微生物分解水中有机物质的生物化学过程中所需要的氧量。目前，国内外普遍采用在20℃下，五昼夜的生化耗氧量作为指标，即用BOD5表示。单位以mg/L表示。生化需氧量测定仪总有机碳水体中所含有机物的全部有机碳的数量。其测定方法是将所有有机物全部氧化成CO2和H2O，然后测定所生成的CO2量。总有机碳测定仪总需氧量氧化水体中总的碳、氢、氮和硫等元素所需之氧量。测定全部氧化所生成的CO2、H2O、NO和SO2等的总需氧量。残渣和悬浮物在一定温度下，将水样蒸干后所留物质称为残渣。它包括过滤性残渣(水中溶解物)和非过滤性物质(沉降物和悬浮物)两大类。悬浮物就是非过滤性残渣。电导率是截面lcm2，高度为1cm的水柱所具有的电导。它随水中溶解盐的增加而增大。电导率的单位为s／cm。电导率仪PH指水溶液中，氢离子(H＋)浓度的负对数，即：pH＝－1g[H＋]，为了便于书写，如pH＝7，实际上是，n(H+)=0.000000l=10—7mol/L，pH的范围从0到14。pH等于7时表示中性，小于7时表示酸性,大于7时，则为碱性。PH计四、化工废水的种类化学工业包括化学矿山、石油化工、煤炭化工、酸碱化工、化肥工业、塑料工业、医药工业、染料工业、涂料工业、橡胶工业、炸药和起爆药工业、感光材料等。化工废水按成分不同分三类含有有机物的废水含有无机物的废水既含有有机物又含有无机物123化工废水分类主要来自基本有机原料、合成材料（如合成塑料、合成橡胶、合成纤维）、农药、染料等行业排出的废水如氯碱、感光材料、涂料等行业如无机盐、氮肥、磷肥、硫酸、硝酸及纯碱等行业排出的废水含有机物的废水含有机、无机物的废水含无机物的废水化工废水的种类按废水中所含主要污染物分：化工废水的种类含硫废水含酚废水含汞废水含铬废水含镍废水含氟废水含氰废水化工废水的主要来源化工生产的原料和产品在生产、包装、运输、堆放的过程中因一部分物料流失又经雨水或用水冲刷而形成的废水化学反应不完全而产生的废料。如残余浓度低且成分不纯的物料常常以废水的形式排放出来化学反应中副反应过程生成的废水冷却水，若采用冷却水与反应物料直接接触的直接冷却方式，则不可避免地排出含有物料的废水地面和设备冲洗水和雨水，因常夹带某些污染物最终形成废水化工废水污染的特点有毒害性生化需氧量和化学需氧量较高pH超标营养化物质多废水温度较高恢复比较困难有毒害性重金属物质：氰、酚、砷、汞、铬、铅等，对生物和微生物有剧毒性。有机氯化物：六六六、滴滴涕等，在生物体内长期积累会造成中毒。强致癌物质：多环芳烃化合物、芳香族胺以及多氯联苯等。腐蚀性物质：强酸、强碱等。BOD、COD较高特别是石油化工生产废水，含有各种有机酸、醇、醛、酮、醚和环氧化物等，一经排入水体，就会消耗水中大量的溶解氧，直接威胁水生生物的生存。pH超标pH的标准值为6~9，超出这个范围即超标。化工生产排放的废水许多呈强酸强碱性，对水生生物和农作物都有极大的危害。营养物质多化工生产的废水中含磷、含氮量过高，会导致水体富营养化，会使水中藻类和微生物大量繁殖，对水体造成毁灭性的污染。废水温度较高高温废水排入水域后，会造成水体热污染，使水中溶解氧降低，从而破坏水生生物的生存条件。恢复比较困难受化工有害物污染的水域，即使停止污染，恢复到水域原来状态仍需很长时间。例如：太湖的蓝藻水华的防治日本最大淡水湖琵琶湖，面积约674km²，耗时40年，将水质由地表水质五类标准提高到三类标准。相比之下，太湖面积2427.8km²，水质严重污染，水质治理工程浩大，要完全控制蓝藻水华几乎是遥遥无期。掌握化工废水的处理技术化工废水处理技术一、物理处理法定义：通过物理作用和机械力分离或回收废水中不溶解悬浮污染物质(包括油膜和油珠)，并在处理过程中不改变其化学性质的方法称为物理处理法。与其它方法相比设备简单、成本低、管理方便、效果稳定。目的：主要用于去除废水中的漂浮物、悬浮固体、沙河油类等物质。离心分离法筛滤截流法重力分离法物理法一般用作其他处理方法的预处理或补充处理。主要包括以下几个方法。重力分离法原理：利用污水中呈悬浮状的污染物与水密度不同，借重力沉降（或上浮）作用使其从水中分离出来。自然沉淀混凝沉淀依靠自身重力进行沉降，去除大颗粒的污染物在废水中投入混凝剂，使废水中的微小颗粒物和混凝剂结成较大的胶团，加速在水中沉降。沉淀设备—沉淀池沉淀池按使用功能分生物处理法中的预处理，去除约30%的BOD5，55%的悬浮物生物处理构筑物后,是生物处理工艺的组成部分初次沉淀池二次沉淀池沉淀池按水流方向分平流式辐流式竖流式池型：长方形一端进水,另一端出水贮泥斗在池进口池内水流由下向上池内水流向四周辐流池型:多为圆形,有方形或多角形池中央进水，池四周出水贮泥斗在池中央沉淀池三种流态平流式竖流式辐流式定义：沉淀是利用废水中悬浮物密度比水大，可借助重力作用下沉的原理而达到液固分离目的的一种处理方法。分类：沉淀根据废水中悬浮物的沉淀现象可分四种类型：自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀和压缩沉淀。设备-----沉淀池普通沉淀池斜板斜管沉淀池平流式竖流式辐射式优点是构造简单、沉淀效果好、性能稳定。缺点是排泥困难、占地面积大。平流式沉砂池是一种最传统的沉砂池，它构造简单，工作稳定。平流式沉砂池竖流式沉淀池示意图进水排泥出水竖流沉淀池竖流沉淀池辐流式沉淀池剖面中心进水周边进水中心进水周边出水辐流式沉淀池示意图进水出水排泥辐流式沉淀池刮泥机中心移动系统隔油池含油废水的来源石油开采及加工工业固体燃料热加工纺织工业中的洗毛废水轻工业中的制革废水铁路及交通运输工业屠宰及食品加工机械工业中车削工艺中的乳化液石油开采石油炼制石油化工带水原油的分离水钻井提钻时的设备冲洗水井场及油罐区的地面降水生产的油水分离过程,油品、设备的洗涤、冲洗过程焦化含油废水焦炉气的冷凝水洗煤气水各种储罐的排水油的状态呈悬浮状态的可浮油呈乳化状态的乳化油呈溶解状态的溶解油油滴的粒径较大，可以依靠油水密度差而从水中分离出来，对于石油炼厂废水而言，这种状态的油一般占废水中含油量的60%~80%左右。粒径：60μm以上平流分离100～150μm；斜板60μm以上非常细小的油滴，由于其表面有一层由乳化剂形成的稳定薄膜，阻碍油滴合并，故不能用静沉法从废水中分离出来；若能消除乳化剂的作用，乳化油剂可转化为可浮油，称为破乳。乳化油经过破乳之后，就能用沉淀法分离。细分散油粒：10～60μm乳化油：粒径10μm油品在水中的溶解度非常低，只有几个毫克每升。溶解油：5～15mg/L油污染对环境的危害含油废水侵入土壤孔隙间形成油膜，产生堵塞作用，致使空气、水分及肥料均不能渗入土中，破坏土层结构，不利于农作物的生长,甚至导致农作物枯死。含油废水排入水体后将在水面上产生油膜，阻碍大气中的氧向水体转移，使水生生物处于严重缺氧状态而死亡。在滩涂上还会影响养殖和利用。含油废水排入城市沟道，对沟道、附属设备及城市污水处理厂都会造成不良影响。土壤沟道水体平流式隔油池离心分离法利用离心惯性力，质量大的颗粒物被甩到外圈，质量小的则留在内圈，从而达到分离目的。分离设备