時間：2023-11-19 15:59:33
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1概述
采石場誘發(fā)的礦山環(huán)境問題愈發(fā)嚴重[1-2]，某采場開采幾十余年，為當?shù)爻擎?zhèn)和道路建設做出了重要的貢獻。然而在過去的大規(guī)模采石時期重開采、輕保護的粗放式經(jīng)營思想指導下，為了盡可能多的為地方建設提供急需的石料資源，只求產(chǎn)量而忽視了地質(zhì)環(huán)境保護，在支持地方經(jīng)濟建設的同時，對采區(qū)自身脆弱的生態(tài)環(huán)境也造成了破壞，在采區(qū)及周邊產(chǎn)生了諸多地質(zhì)環(huán)境問題。廢棄采坑、廢渣石的排放破壞了采區(qū)的地貌景觀。的廢渣、廢棄的采坑使采區(qū)（公園）上空經(jīng)常塵土飛揚，與周圍的環(huán)境極不協(xié)調(diào)，再次，采區(qū)內(nèi)廢渣堆大多未經(jīng)整治，荒蕪的渣堆造成了土地資源的浪費。
2采石場誘發(fā)環(huán)境問題分析
2.1礦山地質(zhì)災害的類型、規(guī)模、危害
治理區(qū)范圍內(nèi)的采坑邊坡高度為1-50m，邊坡坡面角一般為30°-85°，出露巖性為侏羅系上統(tǒng)安山巖，穩(wěn)定性較差，在大氣降水、風化及震動等因素的影響下，部分高邊坡段已發(fā)生了巖體崩塌地質(zhì)災害，發(fā)生邊體崩塌的采坑的危巖體體積為1600m3，發(fā)生崩塌地質(zhì)災害的規(guī)模較小，發(fā)生崩塌地質(zhì)災害所危害的對象主要為臨近的天然牧草地，造成的損失約20萬元，因此，危害程度小，影響程度較輕。
2.2礦業(yè)開發(fā)對土地資源的占用和破壞
建筑用石的開采，土地資源的產(chǎn)生挖損破壞；影響程度嚴重；根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，整個治理區(qū)由2個大采坑和1個廢渣堆組成，破壞土地面積為39223m2。廢渣堆廢棄廢石土約2500m3，破壞土地類型為天然牧草地和采礦用地，對當?shù)氐V山地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生影響。
2.3廢渣排放對環(huán)境的影響
早年，查布干山開采產(chǎn)生的廢渣較多，露天開采造成地表，對土壤產(chǎn)生擾動，易發(fā)生揚塵和水土流失，對當?shù)氐沫h(huán)境產(chǎn)生嚴重的影響。
3采石場環(huán)境問題分析治理措施
3.1邊坡治理措施
邊坡治理主要是清除危巖體。采用人工方法清除危巖體，局部位置采用挖掘機開挖，根據(jù)邊坡情況放緩坡度。工程量計算，采用Qx=n×L×v，式中：n為清理系數(shù)，根據(jù)本礦山開采的特點，對照同類礦山的開采經(jīng)驗，清理系數(shù)取30%，Qx為清理土石方量(m3)；L為邊坡長度(m)；v為單位坡長清理土石方量。共計清理危巖體2554.02m3。清理后進行覆土，覆土來源于查干山北側的制磚廠的剝離土，為地表腐植土，存量約3.5萬m3，運距約7.5km。覆土厚度為0.3m，覆土后進行人工平整，覆土量為7283.96m3。平整后進行恢復植被，撒播草籽。草籽選擇擇羊草，草籽單位用量為50kg/hm2。
3.2坡底場地治理措施
坡底場地治理主要是平整、覆土、植樹、種草。坡底場地平整，采用人工配合挖掘機的方式將凹凸不平的場地隨形就勢、削高填低進行平整，采用三角網(wǎng)法對各個地塊進行土方計算，場地平整面積共計13702.9m2，平整土方共計18487m3。
3.3廢渣堆平臺治理措施
廢渣堆平臺治理主要是平整、覆土、植樹、種草。廢渣堆平臺平整，采用人工配合挖掘機的方式將凹凸不平的場地隨形就勢、削高填低進行平整，采用三角網(wǎng)法對場地進行土方計算，場地平整面積共計1240.5m2，平整土方共計1525m3。
3.4網(wǎng)圍欄防護工程
為防止人畜誤入，在北部邊坡建設網(wǎng)圍欄，建設網(wǎng)圍欄長446.98m。網(wǎng)圍欄設計：用水泥柱和5道鋼絲網(wǎng)片（網(wǎng)片及鋼絲網(wǎng)片規(guī)格7×90×60型，高度1.05m，刺絲高度1.25m，水泥樁用12號鐵絲將網(wǎng)片及刺絲固定在預留掛勾上。）進行圍封，每隔10m栽1根水泥柱，高1.80m。大門撐樁在安裝網(wǎng)圍欄前預留好，門寬在3.0m左右，門樁用內(nèi)斜撐支持，豎樁規(guī)格0.12×0.24×1.80m，斜撐規(guī)格0.10×0.10×2.20m，角度45°。每隔10m栽一水泥錨拉樁，規(guī)格0.1×0.1×1.8m，埋樁深度50cm，栽樁后檢查各樁是否一條線，使支持網(wǎng)片與樁面保持一個平面，最后將樁坑踩實。
4結論
探索了采石場導致采區(qū)采坑、固體廢棄物（廢渣）等地質(zhì)環(huán)境問題造成的影響和治理方法，提出了邊坡治理處理措施、坡底場地處理措施、廢渣堆平臺治理措施和網(wǎng)圍欄防護工程，研究結果將為礦山環(huán)境提供有效的處理措施，對其他工程有著重要的借鑒意義。
參考文獻
中圖分類號：D92 文獻標識碼：A 文章編號：1006-0278（2014）01-090-02
在這個快速發(fā)展的社會，各國工業(yè)也快速增長，尤其是化工行業(yè)的發(fā)展尤為迅速?；ば袠I(yè)在創(chuàng)造出利益的時候也帶來了危害，不僅污染自然環(huán)境，還在一定程度上影響人類的生活。在這個化工圍城下，如何維護居民環(huán)境權益保障是文章的重點。文章通過分析化工污染對居民生活的影響，針對問題，通過在源頭上的調(diào)解和仲裁等準司法行為以及環(huán)境評測機制來提出解決方案。并且以解決工廠和居民矛盾為基點，促進企業(yè)改革，提升形象，減少保護環(huán)境成本，提高經(jīng)濟效益。同時，根據(jù)研究結果將保障居民的環(huán)境權作為人權納入法律，實現(xiàn)權力的法律規(guī)制。
一、研究內(nèi)容
（一）化工圍城現(xiàn)象出現(xiàn)的原因
在化工生產(chǎn)過程中，從原料到產(chǎn)品，從生產(chǎn)到使用，每個環(huán)節(jié)都可能對環(huán)境造成污染。準確的來說，化工污染是由化工產(chǎn)品的生產(chǎn)者和消費者共同造成的。在使用環(huán)節(jié)上，主要是體現(xiàn)在化工產(chǎn)品的使用不當或濫用造成的環(huán)境污染，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)當中，對環(huán)境造成污染則是通過三廢（廢氣、廢渣、廢水）。根據(jù)不完全統(tǒng)計，化工行業(yè)每年排放的工業(yè)廢水50億噸，廢氣8500億立方米，廢渣4600噸，這些數(shù)據(jù)都是可以成為化工圍城現(xiàn)象出現(xiàn)的重要依據(jù)。
（二）化工圍城現(xiàn)象的危害
空氣、水、土壤是人類賴以生存的基本物質(zhì)，而化工圍城現(xiàn)象的形成途徑卻主要是通過廢氣、廢水、廢渣來污染環(huán)境的，也就是說，直接危害到了人們賴以生存的基本物質(zhì)。廢氣一般具有易燃易爆、毒性、刺激性、腐蝕性等特點，對人體健康和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大的威脅。水是生命之源，但是廢水具有好氧性、酸堿性、富營養(yǎng)性、油覆蓋性、高溫等特點，對地下水、地面水都會產(chǎn)生極大的影響，從而影響人的生活和生存。廢渣的危害相對要輕松些，但是對土壤、水、大氣的影響也是不容忽視的，目前的研究結果是化工污染物在土壤中難降解、具有積累性和三致作用。化工圍城現(xiàn)象對環(huán)境和人類的影響是以一種全面立體的影響，必須加以治理，在治理的同時，也要考慮居民的環(huán)境權益保障。
（三）政府對于解決化工圍城現(xiàn)象的措施
1.“三廢”的綜合治理。工業(yè)“三廢”的不處理排放，是環(huán)境污染最直接的原因。政府對于三廢問題，提出了開展綜合利用，實現(xiàn)三廢的資源化，是消除污染、挖掘企業(yè)潛力、節(jié)約增產(chǎn)的一個重要處理方法。首先，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的中間物和副產(chǎn)物能夠用技術處理且經(jīng)濟合理的都用來生產(chǎn)新產(chǎn)品。工業(yè)當中的余熱和可燃性氣體，可以作為工業(yè)或民用的燃料或者熱源。酸堿性的廢水，需經(jīng)稀釋處理，或者加工處理出售。對于有利用價值的廢渣要充分的利用起來，廢渣可以用做建筑材料，或者開辟新的利用途徑?？傊?，三廢的綜合利用是目前三廢處理的一個重要途徑，在解決環(huán)境污染的情況下，還具有經(jīng)濟價值。對于已經(jīng)沒有利用價值的三廢，在排放的時候必須達到國家排放標準，狠抓環(huán)?？蒲校瑑艋幚砣龔U。
2.鼓勵化工企業(yè)搬遷?；の廴緦Νh(huán)境的影響主要是因為三廢，工廠的建設則是影響居民環(huán)境的主要因素。有的企業(yè)建在河流中上游地區(qū)，或者附近居民較多的地方，這些建設地點都是嚴重影響居民生活環(huán)境。三廢會隨著地勢的走向，污染從中上游一直污染到下游的居民，擴大了居民環(huán)境影響的范圍，同時很多工廠會發(fā)出噪音，影響周圍居民的生活起居。所以工廠的地理位置嚴重影響居民生活。政府已出臺的企業(yè)選址要求規(guī)定，企業(yè)工廠不能建立在靠近河流地帶，選址在山區(qū)最佳，應選擇周圍居民少的地方或者無人區(qū)的地方建廠，盡量選址在下游地帶。對于目前已經(jīng)建立的化工廠，政府是鼓勵這些企業(yè)搬遷的。從建廠地址上降低對居民環(huán)境的影響程度。
3.制定相應的法律，做到有法可依?；I(yè)的經(jīng)濟利益創(chuàng)造性相比其他行業(yè)具有快捷性，但是在管理方面具有復雜性，污染危害方面又具有嚴重性，對于化工工業(yè)這種特殊性的企業(yè)，必須采取法律的手段規(guī)范企業(yè)的各項行為。我國早在1979年就已經(jīng)頒布了《中華人民共和國環(huán)境保護法》規(guī)范對環(huán)境的污染防治，在這項法律頒布之后，《大氣污染防治法實施細則》、《水污染防治法實施細則》及《固體廢物污染環(huán)境防治法》也陸續(xù)出現(xiàn)了。雖然我國的頒布了與環(huán)境污染相關的法律法規(guī)，但是跟發(fā)到國家相比，我國的法律法規(guī)還不完善，沒有建立關于化學物質(zhì)環(huán)境保護的相關法律，的那個出現(xiàn)這類問題的時候，政府不能及時處理，為了避免這些情況的產(chǎn)生，應該結合國外的國際標準，修訂屬于我國的法律法規(guī)，從根本上解決化工污染。
4.強化居民環(huán)境意識，合理化使用化工產(chǎn)品。各行業(yè)的發(fā)展都是基于提高經(jīng)濟效益為目的，有的新技術具有雙面性，能夠在一定程度上提高經(jīng)濟效益，但是在某一方面卻又帶來危害?；ぎa(chǎn)業(yè)就是最好的例子，化學產(chǎn)品的使用是非常常見的，在我國農(nóng)藥發(fā)展前期，有很多農(nóng)藥是能夠防治蟲害，提高產(chǎn)量，但是污染環(huán)境嚴重，雖然國家已經(jīng)禁止化工企業(yè)生產(chǎn)，但是還是有不少小型企業(yè)在生產(chǎn)，而居民的環(huán)境意識薄弱，不考慮這種化學制品給環(huán)境帶來多大的危害，只知道可以為她帶來可觀的經(jīng)濟效益，所以對于化工圍城這一現(xiàn)象的形成，居民也有一定的因素的。在規(guī)范化工企業(yè)的行為的時候，也應該強化居民環(huán)境意識，合理化使用化工產(chǎn)品。
二、對于保障居民環(huán)境權益的建議
（一）完善法律制度
我國的早前頒布的法律法規(guī)主要針對企業(yè)對環(huán)境的影響約束，對于化工污染對人類的影響沒有明確的法律條文，這使得我國居民的環(huán)境權益不能得到保障。權益是指作為社會成員、國家啊公民應享有的權利與應得的利益。居民與企業(yè)同樣享受環(huán)境的利益，但是在現(xiàn)目前來看，居民的環(huán)境權益沒能得到保障，這個和我國的現(xiàn)目前頒布的環(huán)境保護方面的法律不夠完善有關。加強對環(huán)境保護方面的立法，完善支持環(huán)境侵權賠償?shù)膶嶓w法律制度，從而保障居民的環(huán)境權益。
（二）成立第三方組織
在環(huán)境權益受到侵害的居民中，選出部分代表成立第三方組織，他們主要的責任就是作為談判人員，為環(huán)境權益受到侵害的居民代言，與工程進行調(diào)解談判。具體實行，居民組織選舉代表，在人民調(diào)解委員會或者其他半官方組織的組織下，讓第三方組織代表與工廠進行協(xié)商和聽證。協(xié)商與聽證中雙方達成一致的協(xié)議記入會議記錄，并根據(jù)狐疑記錄訂立行政或者民事合同來確定雙方權利義務。沒有達成一致的協(xié)議不寫入合同內(nèi)。
（三）從消費上減少化工產(chǎn)品的使用
中圖分類號：TD224 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）13-0084-01
石油化工，主要指石油煉制生產(chǎn)的汽油、煤油、柴油、重油以及天然氣是當前主要能源的主要供應者，伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展，對石油化工產(chǎn)品的需求也越來越多，導致石油的開采量不斷加大，石油這種不可再生資源，只能越來越少，我們必須合理的持久的利用這部分資源，那么我們就需要在石油化工工藝上下功夫，讓我們把資源利用上減少個個環(huán)節(jié)的損失。近些年，環(huán)境保護意識的加強，使我們在環(huán)境保護上越來越重視，石油化工生產(chǎn)過程中對環(huán)境具有很大的污染，例如：空氣污染、酸雨、地球變暖、臭氧層變薄等環(huán)境問題成為我們越來越不可忽視的問題，各個化工公司要想在激烈的市場競爭環(huán)境中立足，對加工工藝就必須不斷的提高，來適應大環(huán)境的變化。因此可以說，石油化工工藝的開發(fā)與創(chuàng)新很可能是決定石油化工工業(yè)未來生存和發(fā)展的關鍵。
一、超聲波氧化脫硫
在萃取階段，超聲波的介人促使萃取劑和部分氧化后的油兩相有效混合，促進被氧化的硫化物分子與萃取劑的充分接觸，使砜有效脫出。此外，超聲波可以產(chǎn)生局部的高溫高壓，這對反應是有利的。關于超聲波脫硫這方面，研究得最多的是利用超聲波對柴油進行脫硫。有關人員研究了一種生產(chǎn)超低硫柴油的超聲-催化-氧化脫硫方法。方法包括了柴油中有機硫化物的氧化過程和相關氧化產(chǎn)物砜類的溶劑萃取過程。優(yōu)選的氧化劑為濃度 30%的過氧化氫溶液，溴化四辛基銨和磷酸作催化劑，相轉移劑為四辛基溴化銨（TOAB），柴油的脫硫率最好能達到99.4%。
二、石化行業(yè)專用疊螺式污泥脫水技術
針對石化行業(yè)含油污泥含油量較高、黏度大、顆粒細、難以脫水等特點，國內(nèi)部分企業(yè)自主創(chuàng)新研發(fā)了石化行業(yè)專用疊螺式污泥脫水機，同時推出了以TECHASE 疊螺式污泥脫水機作為核心設備的石油化工行業(yè)含油污泥脫水處理系統(tǒng)解決方案。并具有如下特點：采用石化行業(yè)專用螺旋軸，適合石化行業(yè)黏性物料的推流特點；增強性驅動系統(tǒng)，滿足含油泥渣較大的驅動力要求；動定環(huán)采用更高防腐性能材料，適應石化行業(yè)氯離子高的運行環(huán)境；設備整體達到EXIIBT4的防爆等級，滿足石化行業(yè)嚴格的防爆要求；針對海上石油平臺設計的集裝箱式設備系統(tǒng)；采用含油污泥專用絮凝加藥槽，克服石化污泥難絮凝，易沉降的特點；采用專有的絮凝劑技術降低含油污泥比阻；占地面積小，脫水效率高。TECHASE 疊螺式污泥脫水技術目前已在齊魯石化、中海油海上平臺含油污泥脫水、大慶油田、淄博齊翔騰達等石化行業(yè)重點企業(yè)得到了應用。
三、施焊引流裝置在線帶壓堵漏技術
施焊引流裝置在線帶壓堵漏技術是指承壓設備一旦出現(xiàn)工藝介質(zhì)泄漏，在不降低其溫度、壓力和泄漏流量的條件下，利用焊接技術實現(xiàn)在線堵漏的目的，由于泄漏介質(zhì)的存在，必然影響焊接作業(yè)的進行，如果能夠將泄漏介質(zhì)通過特殊的裝置引開，然后在沒有泄漏介質(zhì)影響或影響較小區(qū)域進行焊接作業(yè)，處理好后，切斷泄漏通道，從而達到帶壓密封的目的，這就是焊接引流裝置帶壓堵漏的工作原理。具體做法是按泄漏部位的外部形狀設計制作一個引流裝置，引流裝置一般是由封閉板或封閉盒及閘閥組成，由于封閉板或封閉盒與泄漏部位的外表面能較好地貼合，因此在處理泄漏部位時，只要將引流裝置帖合在泄漏部位上，事先把閘閥打開，泄漏介質(zhì)就會沿著引流裝置的引流通道及閘閥排掉，而在引流裝置與泄漏部位的四周邊處，則沒有泄漏介質(zhì)或只有很少量的介質(zhì)外泄，此時就可以利用金屬的可焊性將引流裝置牢固地焊在泄漏部位上，引流裝置焊好后，關閉閘閥就能達到重新密封的目的。施焊引流裝置在線帶壓堵漏技術由于是在承壓設備泄漏狀態(tài)下進行的特殊焊接作業(yè)，泄漏位置千變?nèi)f化，施焊人員必須與各種物化性能不同的泄漏介質(zhì)接觸，因此，與正常的焊接工藝相比，承壓設備的帶壓引流難度更大，風險更高。
四、組合式生化工藝處理廢水
1.渦凹氣浮器
渦凹氣浮是當今先進的氣浮技術，采用剪切式的產(chǎn)氣原理，提高氣浮的質(zhì)量，比傳統(tǒng)的氣浮法更簡便經(jīng)濟。本工程渦凹氣浮器型號：CAF-50，規(guī)格：5.33×1.80×1.83m，處理量50m3/h。
接觸氧化池亦即推流式生物膜法，就是在池內(nèi)裝填一定數(shù)量或比例的組合生物填料，填料具有比表面積大，生物菌群容易附著。本工程采用二級接觸氧化池，池體尺寸為 15m×12m×5.5m，砼結構。一級接觸氧化池：15m×8m×5.5m，停留時間：12h，有效容積：560m3二級接觸氧化池：15m×4m×5.5m，停留時間：6h，有效容積：280m3本工程用風機曝氣供氧，水氣比為22：1，采用微孔曝氣器，懸掛組合填料，上下貫通，廢水流動的水利條件好，能很好地向固著在填料上的生物膜供應營養(yǎng)及氧。
隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，生活質(zhì)量也在不斷的提高，簡單的吃飽穿暖已經(jīng)不能滿足人們的需求。對于生活環(huán)境人們有了更高的要求。石化對于環(huán)境的影響不可忽視，因為石化產(chǎn)品在燃燒過程中會產(chǎn)生大量的化學物質(zhì)，嚴重污染大氣環(huán)境。因此我們在未來的環(huán)境保護中要重視以下幾個方面：a.研發(fā)出新的技術，盡量減少各種污染和工業(yè)廢渣，使各種燃料完全燃燒使煙氣中的一氧化碳充分燃燒，以此達到減少大氣污染的目的，進而消除廢氣、廢水、廢棄、廢渣污染。b.采用新型塔盤和新興填料，這種技術在降低塔頂溫度的同時，還可以提高傳熱效果，以此來減少污水中的含油量。c.采用浮頂油罐，改善機泵密封，可以大大減輕空氣的污染和有害氣體的泄露。d.采用空氣冷卻器代替水冷卻器，同樣可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和減少污染源。
五、總結
疊螺式污泥脫水系統(tǒng)技術具有良好的經(jīng)濟、環(huán)境、社會效益，目前已在多家石油化工行業(yè)企業(yè)得到推廣應用，鑒于運行過程總結的經(jīng)驗，該系統(tǒng)在石油化工領域具有非常良好的應用前景。另外，經(jīng)工程實踐表明，采用“渦凹氣浮-UASB-接觸氧化+高級氧化塔-曝氣生物池”組合工藝處理COD濃度較高的石油廢水，可達到排放標準。渦凹氣浮技術不需壓縮空氣，解決了溶氣、回流及阻塞等問題；UASB反應器可降解大部分COD及有害物質(zhì)；“高級氧化塔+BAF”工藝可將廢水中難生化的有機物不飽和鏈打開，進一步降低COD，并完全消除色度，使出水達到設計標準。再者，裝置長周期運行需要完好設備的安全運行來保障，設備或管道局部泄漏可以通過注膠法、焊接引流裝置或扎鋼帶等堵漏技術在線處理漏點，以保證裝置長周期安穩(wěn)運行。注膠法帶壓堵漏、焊接引流裝置及扎鋼帶在線堵漏應用范圍各有優(yōu)缺點，在實際運行中應靈活掌握，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境及泄漏介質(zhì)的物化性質(zhì)，選擇適宜的堵漏方法，達到消缺止漏的目的。
參考文獻
[1] 李曉敏，付斌，于艷麗.石油基可紡瀝青小試工藝技術的研究[J].化工技術與開發(fā)，2012，（7）.
2冶金工業(yè)固體廢物的資源化
資源化是采用管理和工藝措施等實現(xiàn)固體廢棄物無害化、綜合利用的最主要方法中的一種。應放把固體廢物處置處理技術體系的建立過程放在第一位置，在廢物排放還未進入環(huán)境之前，回收物質(zhì)和能量，提高物質(zhì)和能量的循環(huán)利用，創(chuàng)造出有用經(jīng)濟價值，減輕后續(xù)處置的負荷，變廢為寶。我們應該鼓勵和發(fā)展循環(huán)型的經(jīng)濟，號召人們節(jié)能減排，將固體廢棄物進行資源化得到更大的利用，高度重視管理或工藝等措施，從而提高固體廢棄物的回收有利用價值，創(chuàng)造更多的有效資源。
2.1冶金銅渣的資源化。
冶金銅渣大部分來源于火法煉銅的工藝，還有少量來源于煉鋅、煉鉛工藝。目前，我國每年粗銅產(chǎn)量與產(chǎn)出爐渣量的比值約為1:3，加上其它工藝產(chǎn)生的廢銅渣，產(chǎn)出渣量相當驚人。另一個角度也可說明從廢渣中回收有用物資和能源的潛力也相當大。目前，我國開發(fā)了許多資源合理化利用銅渣的方法，主要向提取有價金屬、生產(chǎn)新型化工產(chǎn)品和建材工業(yè)等方向發(fā)展。如：將銅渣收集到回收室，經(jīng)氧化熔燒，在通過還原方法處理技術可回收銅粒；銅渣與淬渣摻入石灰拌勻壓實后可用作公路基層；也可直接將熔融的廢銅渣直接澆注成堅硬致密的銅渣筑石；冷銅渣還可用作鐵路道渣，效果良好。銅渣中的有價金屬主要包括Cu、Pb、Zn、Cd、Au和Ag等，可通過浮選、磁選等物理方法或焙燒、浸出等化學方法將其回收和資源化利用。通常采用浮選法回收廢銅渣中的銅。先經(jīng)浮選得到品位較高的精銅礦，再經(jīng)過火法煉銅工藝得到更高品味的銅金屬元素。銅水淬渣可作為硅酸鹽水泥的礦化劑。銅精礦經(jīng)密閉鼓風爐熔煉后所產(chǎn)生的廢渣即銅水淬渣，是對1050~1250℃高溫的熔渣經(jīng)沖水驟冷形成的釉黑色顆粒，液態(tài)密度為4.0~4.5t/m3，水淬渣的物質(zhì)組成主要是鐵的氧化物及脈石等形成的硅酸鹽與氧化物。生產(chǎn)水泥的工藝流程為：將石灰石、黏土、礦渣按比例配料，然后投入球磨機磨粉，磨好的生料加入回轉窯，經(jīng)反應生成水泥熟料。在反應生成的水泥熟料中加入適量的石膏以及鐵礦渣，然后投入到球磨機內(nèi)磨成粉狀，最后生產(chǎn)出品質(zhì)優(yōu)良的水泥。生產(chǎn)水泥的工藝流程。
2.2冶金赤泥的資源化。
赤泥是生產(chǎn)氧化鋁過程中產(chǎn)生的含水量高的強堿性粉泥狀固體殘留物。因為含有大量氧化鋁，所以呈紅色，隨著含鐵量的增加赤泥的顏色也逐漸變深紅。鋁土礦的成分、生成新化合物的成分和添加劑的成分，以及生產(chǎn)氧化鋁的方法都會在某種程度上影響赤泥的化學成分。由于赤泥含堿，長期堆放使堆場附近土地堿化，如果倒入海洋，則會污染海域。因此，赤泥對環(huán)境的堿污染不容小覷。如果不能合理的有規(guī)劃的處理這些廢渣，它將會影響我們的生活環(huán)境。世界各國提出了幾十種綜合利用的方法，但利用規(guī)模較少，多數(shù)以海洋排放與陸地堆積兩種形式處置赤泥。我國主要用赤泥壩存法。赤泥中有10%~45%的鐵，但能直接用作煉鐵原料的少之又少。所以將預焙燒后的赤泥倒入700~800℃沸騰爐內(nèi)還原，使赤泥中的Fe2O3轉變?yōu)镕e3O4，還原產(chǎn)物經(jīng)冷卻、粉碎后分選，得到高品位的磁性產(chǎn)品，用此方法可回收大量的鐵得到高品位的煉鐵精料。在赤泥中不僅能提取大量的有價金屬，還能從中提取鋁、鈦、釩、鉻、錳及多種稀土元素和微量放射性元素。我國利用赤泥生產(chǎn)多種型號的水泥，生產(chǎn)出的普通硅酸鹽水泥也有強度高、抗硫酸鹽等多種性能，在工程建筑領域使用效果甚好。赤泥不僅僅在建材工業(yè)上得到廣泛運用，在農(nóng)業(yè)上，赤泥也廣泛用于生產(chǎn)硅鈣肥料和塑料填充劑，生產(chǎn)流態(tài)自硬砂硬化劑，用作礦山采空區(qū)充填料等。
2.3鋼鐵工業(yè)固廢物的資源化。
目前，我國鋼鐵產(chǎn)量居高不下，仍穩(wěn)坐世界第一寶座。但我國煉鐵煉鋼技術尚不夠先進，加上鋼鐵企業(yè)本來是高能耗、高污染的重工業(yè)。在如今的鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展的時代里，一方面會大量消耗資源和能源，另一方面必然會產(chǎn)生大量不同種類的冶金廢渣，這將會嚴重破壞我們賴以生存的家園。鋼鐵工業(yè)中不同的生產(chǎn)工藝流程，會產(chǎn)生不同的冶金固體廢棄物。目前我國鋼鐵工業(yè)冶金廢渣綜合利用率正平穩(wěn)上升。普通高爐渣基本上全部都能資源合理化利用，只有17%的釩鈦高爐渣，以及含放射性稀土元素的高爐渣沒能被綜合利用。高爐渣廣泛應用于建筑領域，一般利用高爐渣之前，都需要進行加工處理。根據(jù)用途不同，加工方法也不同。我國通常將高爐渣加工成水渣、礦渣碎石、膨脹礦渣、膨脹礦渣珠和高爐渣粉末等形式。[4]高爐水渣主要用于生產(chǎn)礦渣水泥、礦渣磚、礦渣棉、建材玻璃與微晶玻璃和碾濕礦渣混凝土。礦渣碎石可代替天然石料廣泛運用，還廣泛運用于道路工程、地基工程、鐵路道渣、鋼筋混凝土和預應力混凝土等工程中，已取得較好的經(jīng)濟效果。膨脹礦渣和膨脹礦渣珠可以用作輕混凝土制品及結構上，如樓板、墻板、砌塊、建筑物的結構、支撐結構和公路地基材料等。由于其保溫性能好，還可用作防火隔熱保溫材料。另外，高爐渣經(jīng)過水冷后形成水硬性的水淬渣，經(jīng)過進一步加工形成高爐渣粉末，使之遇水產(chǎn)生水化反應，具有普通水泥的性質(zhì)。這種高爐渣粉末可以替代混凝土中的部分水泥，也可以代替水泥摻合料使用。除此之外，高爐渣在材料領域也有廣泛的應用，如：生產(chǎn)礦渣棉、玄武巖棉、建材玻璃與微晶玻璃、多彩磚和輕質(zhì)陶瓷等材料。
近幾年，隨著我國高校辦學規(guī)模的不斷擴大，各種教育投資也在不斷增加，實驗消耗也相應增加。在無機化學實驗中，化學實驗排放的廢氣、廢液、廢渣，即“三廢”也相應增多，這些產(chǎn)物中很多屬于劇毒的“三致”（致突變、致畸形、致癌）污染物，散發(fā)到空氣中、水中、土壤中都會造成嚴重的環(huán)境污染。有的雖然無毒害，但無休止的排放會對環(huán)境造成很大的危害。對于“三廢”處理國家有明確的要求，國家環(huán)保總局發(fā)出通知，要求自2005年1月l日起，對科研、監(jiān)測（檢測）、試驗等實驗室、化驗室、試驗場按照污染源進行管理，納入環(huán)境監(jiān)管范圍，而且一般采用“集中收集，堿液處理，定點深埋”的處理原則。但目前普通院校的化學實驗中“三廢”處理現(xiàn)狀不盡人意，下面就這方面的主要原因分析及強化處理措施談點自己的看法。
一、廢物處理的現(xiàn)狀調(diào)查及原因分析
無機化學實驗中產(chǎn)生的“三廢”具有廢物量少、成分復雜、污染面廣、時間不確定、難于集中等特點，給污染治理帶來一定困難。目前，除少數(shù)一些環(huán)保意識強的實驗室沒有直接排放廢棄物外，多數(shù)實驗室僅僅把環(huán)保放在口頭上，廢棄物回收協(xié)議簽在紙上，廢氣直接排入大氣，廢液統(tǒng)統(tǒng)被排入下水道，廢渣則被棄入垃圾道，基本上都沒有進行有效地處理。究其主要原因：
（一）學校方面沒有提供處理廢物的基礎設施
實驗室沒有配備專門的廢氣、廢液收集桶或罐。實驗過程中產(chǎn)生的廢氣則被順便排入大氣，廢液由于沒有地方放，順便倒入自來水池或衛(wèi)生間便池，通過下水管排入下水道。學校也沒有修建專用的廢渣存放池，實驗過程出現(xiàn)的廢渣便被當做普通垃圾棄入附近的垃圾堆。
（二）實驗教師或學生缺乏處理廢物的環(huán)境意識
意識支配行動，盡管對不同的廢氣、廢液、廢渣等廢物都有可借用的處理辦法。但是，由于怕處理起來麻煩，加之，廢物處理也不是現(xiàn)做實驗要求的任務，況且，處不處理廢物對自己也不會帶來直接的影響，因此，實驗中產(chǎn)生的廢物常常就不做處理。
（三）缺乏必要的制度和監(jiān)督機制
一方面沒有形成處理廢物的獎懲制度，如果處理廢物既花了時間和精力，也得不到什么好處，反過來，即使不處理廢物也不會受到什么懲罰，必然結果不會采取處理措施。另一方面沒有必要的監(jiān)督機制。許多學校沒有明確由誰來監(jiān)督或者檢查關于廢物處理情況，由于缺乏有效的監(jiān)督，實驗中廢物處理則有名無實。
二、強化廢物處理的措施
鑒于以上的原因，要強化廢物處理應采取如下的措施。
（一）完善設施建設
實驗室要配有專門的盛放廢物桶或容器，對于桶或容器要有標記，按種類盛放在實驗過程中產(chǎn)生的廢氣和廢液，也便于采用相應的方法進行處理，還應設立專門的廢渣存放池。同時，還應對收集到的廢氣、廢液和廢渣做再處理，以便回收或可利用。
（二）加強教師和學生的處理廢物意識教育
如果沒有廢物處理的意識，即使提供了的基礎處理設施和方法，廢物處理也得不到有效的實施。所以，意識教育非常重要。加強環(huán)保意識教育，讓師生樹立綠色化學思想，依據(jù)減量化再利用、再循環(huán)的整體思維方式來考慮和解決化學實驗中出現(xiàn)的污染問題。在實驗始端采用科學手段，確保實驗過程和終端均有利于實驗者的學習、研究和身心健康，使環(huán)境少受或不受污染，從而達到最好的環(huán)境效應。隨著人們對生活環(huán)境的要求越來越高，人類保護環(huán)境的意識越來越強。作為化學工作者，教育師生在保護環(huán)境的具體行動中，體現(xiàn)教學科研道德作風，在行動中做出具體表率。
（三）加強制度建設，落實監(jiān)督責任
對于實驗過程產(chǎn)生的廢物要有明確的獎懲辦法，把廢物處理的情況記入學生或教師的學習或工作檔案，作為師生評優(yōu)的一個依據(jù)?？梢灾付ㄒ粋€或多個人作為監(jiān)督人，主要是提醒和督促按照規(guī)范進行廢物的處理行為的落實。
（四）加強實驗教學方法的改革，盡可能降低廢物的影響
在化學實驗教學過程中，根據(jù)大綱要求，充分考慮試劑和產(chǎn)物的毒性及整個過程所產(chǎn)生的廢物對環(huán)境的污染情況，盡量排除或減少對環(huán)境污染大、毒性大、危險大、廢物處理困難的實驗項目。選擇低毒、污染小，且后處理容易的實驗項目。要大力推廣微型化學實驗，它是近20年來在國內(nèi)外發(fā)展很快的一種化學實驗新方法、新技術。微型化學實驗不僅具有節(jié)約試劑、減少污染、測定速度快、操作安全等特點，而且可降低水、電消耗，對藥品貴、耗量大、污染嚴重、操作復雜的實驗尤為重要，也便于實驗室管理和廢物的處理。在實驗教學中可根據(jù)實際情況盡可能使實驗微型化，以減輕末端實驗室廢物處理的壓力。對不得己必須排放的廢棄物應根據(jù)其特點，做到分類收集、存放、集中處理，處理方法不但要簡單易操作、處理效率高、投資小，而且要盡最大可能將其綜合利用，無法循環(huán)利用的，進行無害化處理后按環(huán)保要求排入環(huán)境。
參考文獻：
[1]張秀芹.基于綠色環(huán)保理念的無機化學實驗[J].內(nèi)江科技，2008，（8）：79
關鍵詞：廣州市；固體廢物；二次污染
1廣州市固體廢物污染現(xiàn)狀
1.1廣州市工業(yè)廢物污染現(xiàn)狀
近年來，廣州市工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的固體廢物急劇增加，組成成份日趨復雜。2005年全市固體廢物產(chǎn)生總量達2334萬噸，其中一般工業(yè)固體廢物就占有1400萬噸，該市固體廢物的處理處置總量雖接近1000萬噸，但現(xiàn)有的固體廢物處理處置設施數(shù)量上遠遠不能滿足廢物處置需求，設施建設普遍簡陋，達不到“無害化”的標準，二次污染嚴重。
1.2廣州市城市生活垃圾污染現(xiàn)狀
目前廣州市平均日產(chǎn)垃圾6300噸。生活垃圾，主要在位于黃埔區(qū)的大田山垃圾填埋場集中處理。但由于各種原因，這些生活垃圾在處理過程中又給當?shù)氐木用袢罕娫斐闪溯^為突出的二次污染。尤為令人吃驚的是，已開場10多年、并計劃將于年內(nèi)關閉的大田山垃圾填埋場，其污水處理系統(tǒng)至今還處于調(diào)試階段，大量未經(jīng)任何處理的污水直接排放到河涌里。
1.3廣州市有毒化學固體廢物污染現(xiàn)狀
目前廣州市每年的危險固體廢物產(chǎn)量約為2萬噸，廢舊電子電器12萬噸，廢塑料包裝物和農(nóng)用薄膜32萬噸。其中醫(yī)療廢物進行集中處理處置的只有廣東生活環(huán)境無害化處理中心等3家，醫(yī)療廢物集中安全處置達標率只有40%；大量的危險廢物被不規(guī)范焚燒或傾入沒有采取防滲措施的生活垃圾填埋場，甚至直接排入環(huán)境中，造成嚴重的環(huán)境污染。
1.4廣州市白色污染現(xiàn)狀
廣州市目前使用的是EPS(俗稱白色)泡沫塑料快餐具，其年消耗量在20億～30億只，大量棄擲的泡沫塑料快餐具形成“白色污染”。21世紀廣州市的白色垃圾有300多萬噸。由于EPS泡沫塑料消耗的是無法再生的石油資源，用作發(fā)泡劑的氟利昂是對地球大氣臭氧層造成不可逆轉破壞的“元兇”，它埋在地里會使土壤劣化，焚燒處理又會產(chǎn)生10余種有毒氣體污染空氣，故而成為災難性的“白色污染”。它已同汽車尾氣、有磷洗滌劑一起被列為我國環(huán)保治理的三大重點。因為白色垃圾需要百年以上時間才可以在自然界自然降解，所以解決它的污染問題被稱做百年難題。
2廣州市固體廢物污染治理對策
2.1工業(yè)固體廢物污染的治理對策
(1)冶金廢渣的治理對策。
①高爐渣：高爐渣的產(chǎn)量隨冶煉技術及礦石的品位不同而變化。高爐渣屬于硅酸鹽材料。它化學性質(zhì)穩(wěn)定，并具有抗磨、吸水等特點，可供廣泛應有，國內(nèi)對高爐渣的應用都很重視，美、英、法、日本等國高爐渣的利用率已達100%，甚至出現(xiàn)了很多專營高爐渣商品的公司和工廠。我國高爐渣的利用率已達85%以上。為了適應不同的用途，高爐渣可分別被加工成水渣、礦渣碎石和膨脹礦渣等幾類主要產(chǎn)品。
②鋼渣：鋼渣是煉鋼過程中排出的固體廢物，包括轉爐渣、電爐渣等。煉鋼過程中的排渣工藝，不僅影響到煉鋼技術的發(fā)展，也與鋼渣的綜合利用密切相關。目前，煉鋼過程的排渣處理工藝大體可分為如下四種：冷棄法；熱潑碎石工藝；鋼渣水淬工藝；風淬法。
(2)化工固體廢物的治理對策。
①對硫鐵礦燒渣，應根據(jù)其含鐵量的不同確定其用途，鐵含量高的應回爐煉鐵；低鐵、高硅酸鹽的硫鐵礦燒渣宜做水泥配料。
②鉻渣可代替石灰石作煉鐵熔劑。在冶煉過程中鉻成為金屬進入鐵組分中，可徹底消除六價鉻浸出的危害；根據(jù)鉻渣在高溫下能還原成低價態(tài)無毒鉻的原理，可將鉻渣摻入煤中用于發(fā)電、用鉻渣作玻璃著色劑或鈣鎂磷肥和鑄石。還可利用碳對鉻渣進行干法還原除毒；用電解法處理鉻酸、生產(chǎn)鉻鹽精、回收原理含鉻硫酸氫鈉等。
③燒堿鹽泥可采用抽濾、沉淀過濾法進行處理，或用于制氧化鎂等；含汞鹽泥可用次氯酸鈉氧化法、氯化-硫化-熔燒法進行處理，并回收金屬汞。
④電石渣可制水泥或代替石灰作各種建筑材料、筑路材料等，還可用來生產(chǎn)氯酸鉀等化工產(chǎn)品。
⑤其它化工廢物，如，磷渣可燒制磷酸；甲醇廢觸媒可生產(chǎn)鋅-銅復合微肥；溶劑廠母液可生產(chǎn)二甲基甲酰胺等；染料廢渣制硫酸銅等產(chǎn)品；膠片廠的廢膠片和廢液可回收銀。
2.2生活垃圾污染的治理對策
(1)填埋法。
①垃圾填埋場的選址。選址時遵循的原則是：遠離生活區(qū)和水源地；避開上風口和水源地上游；自然地理條件不適宜飄浮擴散和滲漏。
②對填埋場需要進行嚴格的防滲漏處理，以免垃圾中的有害物在雨水或地表徑流的沖刷下隨水滲漏，污染地下水和相鄰土壤。
③垃圾場表面覆土和排氣管網(wǎng)設置。
(2)堆肥法.
堆肥生產(chǎn)的主要工藝過程是：生活垃圾-分類-破碎-發(fā)酵-烘干-磨粉-配料-造粒-干燥-包裝-出廠。如果是生產(chǎn)一般堆肥，則在發(fā)酵工藝完成后，即可直接使用；如果生產(chǎn)有機復合肥，則在配料工藝需要添加一定配比的化肥。有機復合肥的有效肥力是一般堆肥的4～5倍。目前廣州市的固體污染只有少量是用的堆肥法處理。
(3)焚燒法。
廣州市現(xiàn)在有1座大型垃圾焚燒廠——李坑垃圾焚燒廠。李坑生活垃圾焚燒發(fā)電廠一期是廣州市重點工程項目之一，項目總投資7.25億元。投入運行的一期工程設計日處理垃圾1040噸，占目前廣州市日產(chǎn)生活垃圾量的約1/7；該廠年發(fā)電1.3億度，能滿足10萬戶家庭生活所需，是符合廣州特點，達到國內(nèi)領先水平的垃圾焚燒發(fā)電廠。利用垃圾發(fā)電、“變廢為寶”是李坑生活垃圾焚燒發(fā)電廠有別于垃圾填埋場的一大亮點。該項目還是國內(nèi)第一個采用中溫次高壓參數(shù)的焚燒發(fā)電廠，通過提高蒸汽溫度和壓力有效提高蒸汽回收效率，使發(fā)電量增加20%以上。此外，與垃圾填埋場需大量占用土地不同，該廠在設計原則上盡可能節(jié)約用地，目前一期用地僅為3.2萬平方米，是興豐垃圾填埋場的1/10。
2.3白色污染處理方法
①實行垃圾分類，以利回收利用。清潔的廢塑料制品可重復使用、造粒、煉油、制漆、作建材等。而從垃圾場重新分揀廢塑料制品，則費時費力，且塑料的利用價值也很低。所以一定要在廢塑料制品進入垃圾流之前將其分類回收上來。目前，發(fā)達國家大都走回收利用的路子。我國城鎮(zhèn)盡快推行垃圾分類棄置已勢在必行。
②依靠科技進步，發(fā)展可降解塑料。美國、日本等發(fā)達國家已研制成功以植物淀粉為主要原料的可降解塑料，大大縮短了其可降解周期。廣州市新型塑料的研制也取得了重大進展，已經(jīng)和正在開發(fā)出以淀粉、秸稈纖維、天然草漿等材料制成的“綠色”替代品。
③加強立法，強化管理，盡量減少或控制使用不可降解塑料的生活用品。以法規(guī)的形式明確生產(chǎn)者、各級銷售者和消費者回收利用的義務。目前美國、日本等發(fā)達國家已明令禁止使用一次性塑料快餐餐具。廣州市也為此專門制定了地方性法規(guī)，扼制“白色污染”的污染源。
2.4廣州市垃圾二次污染的防治措施
(1)填埋場場底防滲。
為防止垃圾滲濾液污染地下水，必須在填埋場底采取有效的防滲措施。以前垃圾填埋場底部都鋪放一層防滲材料，主要有黏土、瀝青、塑料膜等合成橡膠等。近幾年國外開始采用人工合成防滲層，有的采用雙防滲層，效果明顯好于前者。垂直防滲可采用帷幕灌漿、不透水布等。各填埋場可根據(jù)具體工程和水文地質(zhì)情況，采取相應的防滲措施。
(2)滲濾液的收集處理。
垃圾滲濾液的處理方法包括生物、物化及土地處理法。生物處理法包括好氧處理、厭氧處理和厭氧-好氧處理。物化法主要有化學混凝沉淀、電解氧化、活性炭吸附、密度分離、化學氧化、化學還原、膜滲析、汽提、濕式氧化等多種方法。和生物法相比，物化法受水質(zhì)水量影響小，出水水質(zhì)穩(wěn)定，尤其對BOD/COD較低而難以生物處理的垃圾滲濾液有較好的處理效果。由于物化法處理費用較高，一般用于滲濾液預處理或深度處理。滲濾液的土地處理包括慢速滲濾系統(tǒng)(SR)、快速滲濾系統(tǒng)(RI)、表面漫流快速滲濾處理系統(tǒng)(ARI)等多種土地處理系統(tǒng)。土地處理主要通過土壤顆粒的過濾，離子交換吸附和沉淀等作用去除滲濾液中懸浮顆粒和溶解成分。通過土壤中微生物作用使?jié)B濾液中有機物和氮發(fā)生轉化，通過蒸發(fā)作用減少滲濾液量。
(3)填埋氣的處理和回收利用。
①填埋氣的收集。由于大部分沼氣在填埋場填埋過程中就已形成，所以沼氣采集應在填埋過程中就開始實施。在荷蘭，對正在使用的垃圾場，主要采用立式或水平式收集技術。立式采氣系統(tǒng)是在垃圾場的填埋過程逐步建造成的，其方法是在填埋場內(nèi)均勻分布豎立大口徑鋼管，在每個鋼管外砌筑豎井，當填埋厚度達到2～5米時，將鋼管向上抽一部分，并繼續(xù)砌筑，直到填埋場達到設計高度，然后將鋼管移走。
②填埋氣的凈化。溶劑吸收法是目前較為成熟的沼氣凈化方法，如采用雙塔式溶劑吸收法提純垃圾沼氣，設備簡單、成本低、操作簡便，凈化效果好。
固體廢棄物的處理通常是指物理、化學、生物、物化及生化方法把固體廢物轉化為適于運輸、貯存、利用或處置的過程，固體廢棄物處理的目標是無害化、減量化、資源化。
（二) 國內(nèi)普遍處理技術
1、壓實技術
壓實是一種通過對廢物實行減容化、降低運輸成本、延長填埋壽命的預處理技術，壓實是一種普遍采用的固體廢棄物的預處理方法。
2、破碎技術
固體廢棄物的破碎方法很多，主要有沖擊破碎、剪切破碎、擠壓破碎、摩擦破碎等此外還有專有的低溫破碎和混式破碎等。應用最多也最有效的固廢垃圾破碎機是剪切式破碎機，對于填埋垃圾和堆肥垃圾，則應用螺旋輥粉碎機更為有效。
3、分選技術
固體廢物分選是實現(xiàn)固體廢物資源化、減量化的重要手段，通過分選將有用的充分選出來加以利用，將有害的充分分離出來；另一種是將不同粒度級別的廢棄物加以分離，分選的基本原理是利用物料的某些性方面的差異，將其分離開。
4、固化處理技術
固化技術是通向廢棄物中添加固化基材，使有害固體廢物固定或包容在惰性固化基材中的一種無害化處理過程，經(jīng)過處理的固化產(chǎn)物應具有良好的抗?jié)B透性、良好的機械性以及抗浸出性、抗干濕、抗凍融特性，固化處理根據(jù)固化基材的不同可分為沉固化、瀝青固化、玻璃固化及膠質(zhì)固化等。
5、焚燒和熱解技術
焚燒法是固體廢物高溫分解和深度氧化的綜合處理過程，好處是大量有害的廢料分解而變成無害的物質(zhì)。由于固體廢棄物中可燃物的比例逐漸增加，采用焚燒方法處理固體的廢棄物，利用其熱能已成為必須的發(fā)展趨勢，以此種處理方法，固體廢棄物占地少，處理量大，在保護環(huán)境、焚燒廠多設在10萬人以上的大城市，并設有能量回收系統(tǒng)。但是焚燒法也有缺點，如投資較大，焚燒過程排煙造成二次污染，設備銹蝕現(xiàn)象嚴重等。熱解是將有機物在無氧或缺氧條件下高溫（1000℃－1200℃）加熱，使之分解為氣、液、固三類產(chǎn)物，與焚燒法相比，熱解法則是更有前途的處理方法，它最顯著的優(yōu)點是基建投資少，而且熱解后產(chǎn)生的氣體可以作燃料。
6、生物處理技術
生物處理技術是利用微生物對有機固體廢物的分解作用使其無害化可以使有機固體廢物轉化為能源、食品、飼料和肥料，還可以用來從廢品和廢渣中提取金屬，是固化廢物資源化的有效的技術方法，目前應用比較廣泛的有：堆肥、制沼氣、廢纖維素制糖、廢纖維生產(chǎn)飼料、生物浸出等。
二、合肥市固廢處置管理現(xiàn)狀
（一）現(xiàn)狀分析
吳山固廢處置公司作為“十一五”期間全國危廢和醫(yī)廢處置專項規(guī)劃中的重點項目，合肥市大部分固廢都運至吳山固廢處置公司，期間二期工程在建，總投資概算1.16億元，年總處置能力可達2.1萬噸，二期固廢工程正式投入運營后可完全處理處置我市的工業(yè)危險廢物和醫(yī)療廢物，并可集中處理淮南、蚌埠等皖北九市的工業(yè)危險廢物，同時承擔政府應對突發(fā)性事件或重大環(huán)境污染事件中所涉危險廢物的處置任務。
（二）帶來的危害
相關數(shù)據(jù)顯示：合肥近年來每年產(chǎn)生的各種醫(yī)用危險廢物約1500噸；工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生各類危險廢物總量1．65萬噸，此外還有來自汽車清洗廠、個體門診、高校和科研院所實驗室、照相館等產(chǎn)生的各類危險廢物。這些危險廢物如得不到有效處理，將產(chǎn)生毒害、爆炸、易燃、傳染、放射和化學反應等不同的環(huán)境惡果。
三、問題解決辦法探討
針對合肥市各縣經(jīng)濟條件、產(chǎn)生的危險廢物及處置設施稀缺特點等，一些積極的解決辦法有：
（一） 加大固廢處置監(jiān)管和處罰力度
據(jù)了解，我縣工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量前四位的是尾礦、冶煉廢渣、粉煤灰和爐渣，近三年我縣綜合利用率均達80％以上，大宗固體廢物引發(fā)的污染投訴相對較少。但采選業(yè)特別是銅冶煉、無機化工企業(yè)污水處理產(chǎn)生的廢渣，有機化工、紡織、造紙、食品行業(yè)污水生化處理以及縣區(qū)各污水處理廠產(chǎn)生的污泥，這三類工業(yè)固體廢物點多、面廣、量小，部分企業(yè)和業(yè)主不夠重視，在處理處置利用各過程環(huán)節(jié)中不同程度地存在環(huán)境違法行為，部分企業(yè)和運輸業(yè)主亂倒工業(yè)固廢而引發(fā)的污染投訴增多。
（二） 增設固廢處理設施
相關部門應協(xié)力合作，增設固廢處置設施，合理選擇處置區(qū)域，分類無害處理；在當前，選擇適合的處理處置技術路線對節(jié)約處置場投資、降低運行費用至關重要。
（三） 新技術投入
對于某種廢物選擇哪種最佳的、實用的方法與諸多因素有關，如廢物的組成、性質(zhì)、安全標準、成本、操作等。目前國內(nèi)常用的處理方法大致歸納為物理處理、化學處理、生物處理、熱處理和固化處理。
（四） 應將積極做好相關督促、指導、協(xié)調(diào)工作
省市各有關單位應進一步加大對工業(yè)危廢產(chǎn)生企業(yè)的監(jiān)管力度，為吳山固廢處置公司危廢處置量提供保障。能充分發(fā)揮吳山固廢處置公司固廢處置作用，樹立標桿，努力使之成為省內(nèi)固廢處置的龍頭企業(yè)，為環(huán)保事業(yè)做出更大的貢獻。
（五）垃圾處理場應繼續(xù)加強內(nèi)部環(huán)境管理
以即將開工建設的吳山填埋場二期工程為契機，進一步對相關污染治理設施提標升級；同時加快垃圾焚燒發(fā)電項目前期準備工作，力爭將合肥市生活垃圾處理場建成全省示范企業(yè)，真正實現(xiàn)垃圾處理“無害化、減量化、資源化”的目標。
四、結束語
處置好合肥市固廢，合理技術手段利用是當前環(huán)境治理的又一重要舉措，固體廢棄物的回收價值及有效范圍資源化綜合利用效果是市政府管理部門事半功倍的主要體現(xiàn)。固廢處置工作取決于分類的程度和垃圾的累積量，固體廢物的處置好壞在我市在有著重大的歷史意義。
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1 引 言
傳統(tǒng)陶瓷產(chǎn)品雖然創(chuàng)造了人類需要的物質(zhì)和精神財富，但是未能充分利用資源，且消耗大量能源，產(chǎn)生大量排放物，造成了較為嚴重的環(huán)境污染。綠色陶瓷是指合理利用自然資源，在生產(chǎn)制作過程中無環(huán)境污染、能耗低，使用時無害于人類健康的陶瓷產(chǎn)品。其在生產(chǎn)、使用、廢棄和再生循環(huán)過程中與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)，滿足最少資源和能源消耗、最小或無環(huán)境污染、最佳使用性能、最高循環(huán)再利用率，并對人類的生活無毒害[1-3]。筆者所在公司經(jīng)過三年的研究，完成了高摻量使用陶瓷磚廢渣等固廢物的課題，不但完全消化了本公司產(chǎn)生的廢渣，而且還吸納了社會上的陶瓷磚廢渣，實現(xiàn)了陶瓷廢渣全循環(huán)利用生產(chǎn)綠色陶瓷產(chǎn)品。
2 研究方法
2.1識別陶瓷工業(yè)廢渣的特性
目前， 在陶瓷行業(yè)中應用的工業(yè)固體廢棄物主要有各種工業(yè)尾礦、廢渣、廢料，如煤矸石、粉煤灰、赤泥、金礦尾砂、冶金礦渣、化工廢渣、玻璃廢料、陶瓷廢料、耐火材料廢料等[4]。陶瓷生產(chǎn)污水處理系統(tǒng)沉淀物，經(jīng)壓濾去水后形成的污水泥，其成分與陶瓷原料非常接近，只是混入了大量雜質(zhì)，難于利用；坯體廢料主要是指陶瓷制品煅燒前所形成的廢料，包括上釉坯體廢料及無釉坯體廢料，此類廢料經(jīng)過分類處理，揀去雜物、除鐵后可直接化漿加以循環(huán)利用；燒成廢料是陶瓷制品經(jīng)煅燒后生成的廢料（通稱陶瓷廢磚），主要是燒成廢品和在拋光、貯存、搬運中損壞的產(chǎn)品，這類廢料需要經(jīng)過粉碎加工，通過調(diào)整生產(chǎn)配方，摻入少量廢料進行循環(huán)利用；瓷質(zhì)磚及厚釉磚等經(jīng)刮平定厚、研磨拋光及磨邊倒角等一系列深加工，產(chǎn)生大量的拋光磚廢渣，由于廢渣中含有氯離子，加入配方中容易造成瓷磚針孔起泡，難以利用；廢釉料、水洗泥加工、泥漿過篩等二次廢渣，噴霧干燥塔燃燒的水煤漿廢渣等，此類廢渣成分復雜，難于利用；選礦廢渣、煤氣站廢渣，此類廢渣成分復雜，也難以循環(huán)利用，一直以填埋處理。
2.2 廢渣的管理和分類利用
2.2.1廢渣按分類堆放、均化、加強檢測、調(diào)整配料
首先控制廢坯、廢泥的來源穩(wěn)定，通過多次抽樣檢測，發(fā)現(xiàn)廢坯及廢泥的化學成分和瓷質(zhì)磚料相近，一般帶有顏色，將顏色相近的集中堆放與陳腐，提高其可塑性并保證呈色的穩(wěn)定；將廢瓷磚按外觀顏色分類堆放；泥漿過篩等二次廢渣、水煤漿廢渣經(jīng)過檢測，根據(jù)成分特性分類，加工成一定細度的粒子用作陶瓷坯體骨料，既降低了原材料成本，又減少因陶瓷工業(yè)廢渣帶來的污染，同時提高了瓷磚本身的藝術裝飾效果。
2.2.2充分利用鈣、鎂特性，節(jié)約能耗
廢渣中鈣、鎂含量一般比較高，在生產(chǎn)過程中可以充分利用其助熔特性，促進低溫快速燒成，節(jié)約能耗；部分廢泥陳腐時間較長，可以利用其粘性較好的特性提高坯體強度。
2.3配方研制與工藝技術參數(shù)
2.3.1原料的選用
對收集到的陶瓷廢渣進行系統(tǒng)分類，具體分析它們的化學成分，一般陶瓷廢渣的成分見表1。
配方中由于廢渣含量比較多，需要適當增加泥的含量，以提高坯體強度；在燒成低溫階段適當放緩升溫速度，以充分燃燒廢渣中的有機物。坯料礦物配方組成見表2。
2.3.2粉料制備
對陶瓷廢坯與白泥進行球磨，泥漿細度控制在250目篩余1.5%~3.0%，經(jīng)噴霧干燥塔造粒；對陶瓷廢磚粒進行機械粉碎，選擇粒度在60~120目的顆粒；對粉煤灰、水洗泥殘渣進行篩選，選擇60~150目的顆粒；按配方配比計量輸送至撈粒機內(nèi)均勻混合撈粒，在撈粒過程中添加分散劑等添加劑，保證顆粒的均勻性；成形的工作壓力控制在20~22MPa，壓制周期為6~10次/min，干燥溫度為140~170℃，干燥時間控制在15~25min。產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝流程見圖1。
2.3.3燒成工藝的調(diào)整
工業(yè)廢渣含鈣、鎂等低溫成分較多，對促進燒結有一定幫助，但廢渣中有機物含量也相對較高，需要在低溫階段放慢燒成速度，充分排除有機物，否則會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響。經(jīng)過幾個月的反復實驗與結果測試分析，確定了燒成曲線：燒成溫度1180℃，燒成周期28~35 min，燒成曲線見圖2。
2.4關鍵技術及要點
2.4.1對難處理的固體廢料進行精加工
要盡量多地利用陶瓷工業(yè)廢渣，就要研究各種廢渣的特性。如廢坯及廢泥的化學組成和瓷質(zhì)磚料相近，可將其與白泥等粘性原料一起球磨陳腐；廢瓷磚、泥漿過篩等二次廢渣、水煤漿廢渣、選礦尾渣等需加工成一定細度的粒子用作為坯體骨料。通過精加工處理后，陶瓷工業(yè)廢渣的加入量可超過80%。
2.4.2采用低溫快燒技術，實現(xiàn)廢水、廢渣零排放，廢氣污染物大幅下降
廢磚等熟料廢渣的燒失量幾乎為零，燒成過程不象生料那樣發(fā)生各種物理化學變化，熱膨脹系數(shù)小，可適應快燒，節(jié)約能耗，降低產(chǎn)品成本。淘洗泥二次廢渣、水煤漿廢渣、選礦尾渣等顆粒廢渣不需要經(jīng)過球磨與造粒，只需水選篩選，燒成收縮??；采用撈粒工藝與骨料均勻混合，促進燒結。根據(jù)國外相關測試，在高溫區(qū)降溫100℃，節(jié)能高達13%，因此采用低溫快燒技術節(jié)能效果顯著。
2.4.3對不同廢渣顆粒進行撈料，形成獨特的藝術效果
對不同廢渣顆粒進行撈料，形成獨特的藝術效果，利用廢渣顆粒的尺寸配比和顏色搭配，可以將天然的花崗巖、戈壁砂模仿得惟妙惟肖。
3 產(chǎn)品性能
加入80%陶瓷工業(yè)廢渣的產(chǎn)品，其性能達到GBMT4100－2006標準，優(yōu)等品率達到96％以上，具體的性能指標見表3。
4 討 論
（1） 在回收的陶瓷廢渣中，有相當一部分為硬質(zhì)材料，因此提高熟料廢渣的細度，是改善坯體燒結性能的重要措施，本項目選用高效率、節(jié)能、粉塵污染小的干法粉碎技術和設備，選用粉料顆粒度分選穩(wěn)定的篩分設備，把陶瓷硬質(zhì)廢渣加工成陶瓷生產(chǎn)用的精制原料。對于一般坯體用的廢渣，控制入球磨的粒度是10~60目；對于廢渣精制原料，其顆粒度穩(wěn)定地控制在狹小的范圍內(nèi)，且經(jīng)處理后雜質(zhì)和鐵質(zhì)含量低，保證符合工藝要求；
（2） 廢磚等熟料廢渣的燒失量幾乎為零，燒成過程不象原礦那樣發(fā)生各種物理變化和化學反應，可適應快燒，但由于其為瘠性料，會使生坯強度下降，也影響燒結強度；廢磚等熟料經(jīng)?；旌嫌邪胧炝?，半熟料廢渣混有雜質(zhì)，易產(chǎn)生斑點、熔洞，但對生坯強度有好處，燒成過程參與各種物理變化和化學反應，可彌補熟料廢渣產(chǎn)生液相不足的弱點，有利生坯強度和燒結強度的提高。
（3） 不同吸水率的熟料廢渣，以及不同成分的半熟料廢渣，其燒結性能都要互相適應。因此本項目在對各類廢渣均化的基礎上，除了考慮化學成分滿足陶瓷磚性能的要求外，選擇了熟料廢渣多于半熟料廢渣的互補原則（該原則符合廢磚回收的特點）；又考慮到熟料廢渣回收種類的比例情況，選用吸水率低的廢渣多于吸水率高的廢渣；考慮到原礦原料對熟料廢渣在燒結過程中生成玻璃相方面的補償，加入了適量的礦化劑，以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。
（4） 廢渣中的生料和熟料難于聚合，為了解決以瘠性料為主的坯料粘性和燒結活性差的問題，使盡量多的陶瓷固體廢渣得到利用，我們除了采用粘性好的粘土、適當增加粘土的含量以外，還開發(fā)了新型坯體增強劑，有效解決了坯料可塑性差的問題，開發(fā)的聚丙烯酸鈉坯體增強劑具有更好的增強效果。聚丙烯酸鈉在干燥后,分子結構仍為長鏈狀，可以在陶瓷顆粒之間架橋，產(chǎn)生交聯(lián)作用而形成不規(guī)則網(wǎng)狀結構,將陶瓷顆粒緊緊包裹，起到纖維增加坯體強度的類似作用。同時適當提高瘠性料的球磨細度，增大坯體成形壓力來提高燒結活性。下一步計劃通過科學調(diào)整配方和改善生產(chǎn)工藝，進一步提高廢渣的加入量。
（5） 燒成溫度與能耗的關系極大。研究表明，當燒成溫度從1400℃降至1200℃時，能耗可降低50%～60%。由此可見， 降低陶瓷產(chǎn)品的燒成溫度對于節(jié)能具有十分重要的意義[7]。本項目采用低溫快燒技術，降低燒成溫度20℃以上，節(jié)約能耗；采用高速燒嘴，提高氣體流速，強化氣體與制品之間的傳熱，比傳統(tǒng)燒嘴節(jié)約燃料10%～20%[6]。生產(chǎn)過程不產(chǎn)生新的污染，實現(xiàn)廢水、廢渣零排放，廢氣污染物大幅下降，達到綠色環(huán)保生產(chǎn)要求。
由于收集的陶瓷廢渣存在燒成溫度、吸水率的差異，因此，需要根據(jù)陶瓷廢渣的特點，尋找他們之間的共性，研制出燒成溫度寬的燒成曲線。
（6） 采用新的撈料工藝，為陶瓷外墻的花色開發(fā)提供了廣闊的空間。在生產(chǎn)中將各種顆粒按配方定量配比輸送到自動撈料機里均勻混合，定點定時往機腔內(nèi)噴霧（含稀釋的增強液溶劑），保證混合時顆粒水分含量在7%~8%，避免在成形工序中分層開裂，過程控制比普通斑點瓷質(zhì)磚以及大顆粒瓷磚的工藝要求更加細致嚴格，形成的裝飾效果更具特色，產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定。
5 結語
通過利用陶瓷生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量陶瓷廢料、水煤漿廢渣、生產(chǎn)加工廢渣等工業(yè)廢渣生產(chǎn)綠色環(huán)保陶瓷，產(chǎn)品具有獨特的裝飾效果，有效節(jié)約了環(huán)境資源，符合我國能源政策。生產(chǎn)過程不產(chǎn)生新的污染，符合清潔生產(chǎn)要求，也為工業(yè)廢物的污染處理開辟了一條新的途徑。
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Producing Healthy Ceramic Products Using Ceramic Industrial Wastes
LUO Shu-fen
中圖分類號：TQ 920 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）20-0063-02
前言：檸檬酸是發(fā)酵法生產(chǎn)的最重要的有機酸之一，廣泛的應用在食品、醫(yī)藥、化工等領域。它在水中的溶解度極高，能被生物體直接吸收代謝。它的許多特殊的優(yōu)點使它得到了廣泛的應用。檸檬酸本身也是化學合成中間體，成為化學合成的基礎原料。它的鹽類、酯類和衍生物也各具特點，用途極為廣泛而有良好的發(fā)展前景。隨著科技的進步，檸檬酸的應用領域也在不斷的開拓。
目前國內(nèi)生產(chǎn)檸檬酸廠家大多采用鈣鹽法生產(chǎn)檸檬酸，該工藝主要有以下缺點：（1）工序多，工人勞動強度大；（2）生產(chǎn)收率低，目前只有85%左右；（3）產(chǎn)生大量的硫酸鈣廢棄物，對環(huán)境污染大。
本文詳細研究了色譜法連續(xù)離交提取檸檬酸的新工藝，該工藝主要有以下優(yōu)點：（1）工序較少，通過離交直接分離檸檬酸；（2）生產(chǎn)收率較高，整個生產(chǎn)收率90%以上；（3）不產(chǎn)生硫酸鈣固體廢棄物。該工藝不僅具有工藝簡單、自動化程度高、成本低的特點，而且生產(chǎn)檸檬酸過程不產(chǎn)生二氧化碳和硫酸鈣，解決了原工藝中存在的溫室氣體和廢渣排放問題，生產(chǎn)檸檬酸鈉過程中不產(chǎn)生二氧化碳，每噸檸檬酸鈉最多產(chǎn)生40公斤硫酸鈣，較傳統(tǒng)工藝1400公斤硫酸鈣，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。同時檸檬酸收率提高7%左右，降低生產(chǎn)成本的同時降低了廢水環(huán)保處理費用。
1 鈣鹽法提取工藝
鈣鹽法是一種傳統(tǒng)的從發(fā)酵液中提取檸檬酸的方法。該工藝是利用檸檬酸鈣不溶于水、但能溶于酸的特點，來進行分離提取。
1、基本化學原理
鈣鹽法主要的化學反應步驟有兩步：中和與酸解。其中，中和又可以采用兩種方法：
中和：（A） 2C6H8O7?H2O+3CaCO3Ca3（C6H5O7）2?4H2O+3CO2+H2O
（B） 2C6H8O7?H2O+3Ca（OH）2Ca3（C6H5O7）2?4H2O+4H2O
酸解：Ca3（C6H5O7）2?4H2O+3H2SO4+H2O2C6H8O7?H2O+3CaSO4?H2O
2、鈣鹽法的工藝流程
目前，在發(fā)酵液中檸檬酸的提取方面，國內(nèi)普遍采用的是鈣鹽離交法工藝流程，流程圖見圖1-1。
成熟發(fā)酵液經(jīng)加熱過濾除去菌絲體等固體殘渣后，在中和釜內(nèi)與碳酸鈣（或氫氧化鈣）漿液中和，生成難溶的檸檬酸鈣沉淀。經(jīng)過濾后，將檸檬酸鈣沉淀用熱水充分洗滌，洗去殘?zhí)且约翱扇茈s質(zhì)。然后檸檬酸鈣沉淀在酸解釜內(nèi)被硫酸酸解，生成檸檬酸與石膏，過濾后將濾液脫色，經(jīng)離子交換，可以除去雜質(zhì)陰、陽離子。最后，經(jīng)濃縮、結晶、離心分離、干燥等工序即可得到檸檬酸產(chǎn)品。
3、鈣鹽法的優(yōu)缺點以及改進
鈣鹽法是一種傳統(tǒng)的從發(fā)酵液中提取檸檬酸的方法，它具有工藝成熟、原材料易得、操作方便、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點。但隨之暴露出的缺點也不少，主要有以下幾方面：①提取過程中單元操作多，損失大，總收率低即使每一步都能規(guī)范操作，總收率也很難高于85%，國內(nèi)廠家一般在80～85%，超過85%的很少[1]；②提取過程中檸檬酸經(jīng)過多次相變，不僅消耗大量的化工原材料，而且用于固液分離的能耗也大；③提取過程中產(chǎn)生大量的廢水、廢渣，嚴重污染了環(huán)境，同時加大了工人的勞動強度。此種工藝提取收率一般為小于85%，噸產(chǎn)品消耗碳酸鈣、硫酸約0.9噸，80℃熱水20立方，產(chǎn)生約2噸固體廢棄物硫酸鈣和30立方廢水。
近年來，為了使該工藝更環(huán)保、更節(jié)能，也為了改善工人的工作環(huán)境，人們對這一傳統(tǒng)方法提出了一些改進措施。例如，用Ca（OH）2代替CaCO3中和，大大減少了氣體CO2的排放量，改善了勞動環(huán)境，而且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定[2，3]。用檸檬酸代替硫酸進行檸檬酸鈣的酸解，不產(chǎn)生硫酸鈣廢渣，節(jié)省了硫酸，減少了環(huán)境污染[4]。另外，將檸檬酸母液用濃硫酸凈化處理后直接返回酸解工序，可以有效地除去易碳化物，降低原材料消耗[5]。另外，2006年豐原生物化學股份有限公司對傳統(tǒng)鈣鹽法進行了改進，將鈣鹽法提取工藝收率提高到90%以上，檸檬酸酸解液濃度提高到45%左右，噸產(chǎn)品消耗碳酸鈣、硫酸約0.56噸，60℃熱水約4立方，產(chǎn)生約1.2噸固體廢棄物硫酸鈣和13立方廢水
2離子交換吸附法
上世紀七、八十年代，離子交換吸附法開始應用于發(fā)酵液中檸檬酸的提取分離過程。它是利用特定的有機高分子樹脂的高選擇吸附性，通過尋找使用適當?shù)臉渲?，直接從過濾后的發(fā)酵液中提取檸檬酸或其鹽類。
1、基本化學原理
離子交換吸附法理論上可以分為三步完成：
1）吸附： 3ROH+C6H8O7R3C6H5O7+3H2O
2）洗脫： R3C6H5O7+3NaOHNa3C6H5O7+3ROH
R3C6H5O7+3NH3?H2O（NH4）3C6H5O7+3ROH
3）轉型： Na3C6H5O7+3RSO3H3RSO3Na+C6H8O7
（NH4）3C6H5O7+3RSO3H3RSO3（NH4）+C6H8O7
2、離子交換法的工藝流程
國內(nèi)一般的流程是發(fā)酵液經(jīng)過濾后用離子交換柱交換提取，氨水洗脫后過陽離子交換柱轉型，經(jīng)活性炭脫色、除雜后濃縮、結晶。我國目前有代表性的流程是張洪勛[6]等提出的流程，見圖1-2。
檸檬酸發(fā)酵液過濾后經(jīng)活性炭脫色，過弱堿陰離子交換柱吸附和交換檸檬酸，再用檸檬酸和檸檬酸銨緩沖液洗脫易碳化合物。接著，用氨水或NaOH解析，得到的稀檸檬酸氨（或檸檬酸鈉）再經(jīng)H型陽離子樹脂轉型，洗脫后的檸檬酸分別用732型陽離子交換樹脂和315型陰離子交換樹脂除去正負雜質(zhì)離子。最后，將得到的檸檬酸液濃縮、結晶，制成產(chǎn)品，總的收率大于85%.
用于提取檸檬酸的主要是陰離子交換樹脂，常用的有M型、D301型、717型，大多是具有叔胺和吡啶官能團的弱堿型樹脂[6，7]，但也有帶季銨官能團的強堿型樹脂和中性[8]陰離子樹脂，如交聯(lián)的聚苯乙烯聚合物和非離子疏水性聚丙烯酸脂聚合物。
3、離子交換法的優(yōu)缺點及改進
離子交換吸附法工藝簡單，與鈣鹽法相比，由于減少了檸檬酸的相變過程，能耗大大降低；生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生大量的石膏廢渣，大大降低了工人的勞動強度，也改善了周圍環(huán)境；重要的是檸檬酸的收率由80～85%提高到90%以上。當然，該工藝也存在一些缺點，例如，離子交換樹脂在使用中需要頻繁再生，會產(chǎn)生大量廢液；再之，離子交換樹脂具有一定的壽命，也需要經(jīng)常更換，會產(chǎn)生大量的固體廢棄物。因此，尋求或研制高效、壽命長、易回收利用的離子交換樹脂，就成為該工藝得以工業(yè)化推廣的關鍵。
3 色譜法工藝經(jīng)濟效益估算
3.1 估算依據(jù)
經(jīng)過一年的檸檬酸新工藝的試生產(chǎn)，將色譜法生產(chǎn)檸檬酸生產(chǎn)工藝與鈣鹽法生產(chǎn)工藝進行對比。
3.2 檸檬酸提取精制成本對比
根據(jù)2007年3月份原材料的價格為基準計算生產(chǎn)成本。分別對傳統(tǒng)鈣鹽沉淀法和檸檬酸色譜分離工藝，與現(xiàn)有鈣鹽法生產(chǎn)工藝對照并加以比較，兩種工藝方法所需輔料成本如表4-1所示：
ISEP提取檸檬酸工藝與鈣鹽法提取檸檬酸工藝原輔材料消耗對照見下表：
4 結論
由上可見，與傳統(tǒng)的中和沉淀法相比，采用色譜法工藝生產(chǎn)檸檬酸，每噸產(chǎn)品可降低輔料成本310元以上；提取、精制收率由92%提高到98.5%（包括除菌過濾）以上；另外，節(jié)約了固體廢棄物硫酸鈣的處理費用，與傳統(tǒng)的鈣鹽沉淀法比較產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會效益非常明
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2蒸汽的梯級循環(huán)利用
原始設計只有焦化與甲醇工藝，甲醇蒸汽用量很大，每小時需要3.82MPa蒸汽45t，450℃的中壓蒸汽用來驅動空分壓縮機及合成用壓縮機，同時產(chǎn)生30t0.8MPa的低壓蒸汽，與全園區(qū)的低壓蒸汽(0.4～0.6MPa)系統(tǒng)不匹配。園區(qū)正常生產(chǎn)時，每小時中壓蒸汽耗量約在140t左右，蒸汽全由熱力系統(tǒng)提供，加大了熱力鍋爐的生產(chǎn)負荷。原蒸汽系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程如圖2所示。針對以上情況，將干熄焦和苯加氫系統(tǒng)產(chǎn)生的蒸汽并網(wǎng)調(diào)節(jié)到整個蒸汽系統(tǒng)，大大補充了原設計蒸汽不足的缺陷，將整個園區(qū)的富余蒸汽資源統(tǒng)一輸送到熱力蒸汽分配站，然后根據(jù)各自生產(chǎn)需要，進行蒸汽的梯級分配，實現(xiàn)了蒸汽系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)配，同時也實現(xiàn)了蒸汽資源的閉路循環(huán)，優(yōu)化后的蒸汽流程如圖3所示。中低壓蒸汽供給使用情況如表2和表3所示。將蒸汽并網(wǎng)經(jīng)調(diào)節(jié)后，熱力鍋爐提供85t/h的中壓蒸汽和15t/h的低壓蒸汽，干熄焦系統(tǒng)提供60t/h的中壓蒸汽，減輕了熱力鍋爐的負載，熱力系統(tǒng)因此減少了鍋爐的運行臺數(shù)，減少了動力煤的消耗和煙氣的排放。這些中壓蒸汽經(jīng)分配站調(diào)節(jié)后分別供甲醇系統(tǒng)、苯加氫系統(tǒng)和焦油系統(tǒng)使用;甲醇合成以及轉化階段產(chǎn)生的低壓蒸氣64t/h左右，將之與熱力提供的低壓蒸汽并網(wǎng)調(diào)節(jié)后供焦化系統(tǒng)和生活使用。當干熄檢修時，熱力系統(tǒng)可以增加高壓蒸汽供應量，保證全園區(qū)的蒸汽平衡，反之亦然。蒸汽統(tǒng)一調(diào)配后保證了全園區(qū)各系統(tǒng)的生產(chǎn)平穩(wěn)。
3弛放氣的循環(huán)利用
原始設計中焦爐煤氣合成甲醇過程中，產(chǎn)生弛放氣22000m3/h，除去甲醇系統(tǒng)自身消耗一小部分外，其余全部進行放散，浪費大量能源。弛放氣中H2體積分數(shù)在75%左右，經(jīng)過變壓吸附得到加氫用高純氫氣，用于粗苯加氫精制項目，延長了化工產(chǎn)業(yè)鏈，提高產(chǎn)品附加值。除了粗苯加氫和甲醇自身消耗的弛放氣約10000m3/h外，還剩余弛放氣12000m3/h左右。弛放氣熱值11700kJ/m3，焦爐煤氣的熱值17918kJ/m3。焦爐設計要求焦爐煤氣最低熱值不低于16000kJ/m3，因此，可以將焦爐煤氣和弛放氣混合，所述混合氣中甲醇合成弛放氣占混合氣的比例在一定范圍內(nèi)，保證熱值不低于16000kJ/m3。因為加入的弛放氣可以替代部分焦爐煤氣，這部分焦爐煤氣可以直接送去合成甲醇，增加甲醇產(chǎn)量［2］。原回爐焦爐煤氣按流量47300m3/h，熱值17918kJ/m3，弛放氣熱值11700kJ/m3，甲醇耗焦爐煤氣2100m3/t，全年開工時間8000h計算，可增產(chǎn)甲醇30000t/a。弛放氣循環(huán)利用新工藝有以下特點:①有效利用弛放氣，避免弛放氣放散或燃燒而造成環(huán)境污染，回收利用了大量能源介質(zhì);②混合氣替代純焦爐煤氣燃燒加熱焦爐，提高混合氣燃燒時火焰長度，改善焦爐高向加熱水平，從而提高焦爐溫度的均勻性，有利于焦炭均勻成熟，提高焦炭質(zhì)量;③將用弛放氣替換出的這部分焦爐煤氣用于生產(chǎn)甲醇系統(tǒng)，作為增產(chǎn)甲醇的原料氣，形成氣體的閉路循環(huán)，實現(xiàn)低品質(zhì)氣體置換高品質(zhì)氣體，可進一步增加企業(yè)收益。
4煤化工廢水的分級處理及零排放技術
原設計的焦化廢水在經(jīng)過機械化氨水澄清槽，與焦油分離后，進入蒸氨系統(tǒng)進行處理，去除其中的重組分雜質(zhì)，然后進入生化處理系統(tǒng)進行生物降解，由于其中COD、氨氮等組分含量還很高，達不到零排放的標準。加上甲醇系統(tǒng)、粗苯加氫系統(tǒng)和焦油加工系統(tǒng)等廢水排放點多、水質(zhì)復雜，單一處理方法難以實現(xiàn)廢水處理后全部回用的問題［3－5］。針對以上問題，開展了不同來源煤化工廢水水質(zhì)、水量特征的系統(tǒng)分析工作，研發(fā)出生化系統(tǒng)出水超濾－納濾“雙膜”深度處理技術、再生水石灰沉淀－超濾－反滲透回用技術、降低蒸氨塔出水焦油和氨氮含量的塔內(nèi)件強化技術、回用水的新型復合腐蝕抑制劑技術、芬頓氧化結合超濾－納濾膜技術處理膜濾濃水等;形成了煤化工廢水分級處理、分質(zhì)回用和零排放的集成處理工藝，實現(xiàn)了煤化工廢水分質(zhì)回用和零排放。開發(fā)并使用這些技術之后的技術指標如下:①新型蒸氨塔使用前出水中焦油類100～300mg/L，揮發(fā)酚100～200mg/L;使用后出水中焦油類＜20mg/L，揮發(fā)酚80～150mg/L。②深度處理系統(tǒng)進水CODCr150～350mg/L，色度(鉑－鈷色號)＞200;出水CODCr≤60mg/L，色度(鉑－鈷色號)＜5。③再生水回用系統(tǒng)進水CODCr15～20mg/L，總硬度250～280mg/L，Cl－120～150mg/L;出水CODCr＜4mg/L，總硬度＜24mg/L，Cl－＜75mg/L;反滲透脫鹽率≥95%，反滲透裝置的回收率89%，系統(tǒng)產(chǎn)水率≥98%。④膜濾濃水經(jīng)芬頓氧化和超濾－納濾膜技術處理后出水色度(鉑－鈷色號)＜5，CODCr＜10mg/L，Cl－＜5mg/L。污水處理系統(tǒng)每年運行330d以上，檢修維護簡便，年節(jié)約新鮮水700萬t，減排CODCr7650t，達到了節(jié)能減排和保護環(huán)境的目的。圖4是廢水分級處理及分質(zhì)回用水再利用平衡圖。
5固體廢棄物的循環(huán)利用和配煤粉碎工藝優(yōu)化
園區(qū)目前廢渣的產(chǎn)生源主要有凈化焦油廢渣、生化處理污泥、熱力鍋爐除塵灰渣，其中除塵灰渣作為產(chǎn)品直接銷售，但焦油渣和生化污泥是一個難題，焦油渣和生化污泥屬于工業(yè)垃圾。園區(qū)原設計配煤系統(tǒng)將組成煉焦煤的各單種煤先按規(guī)定的比例配合再進行粉碎，稱作“先配(混)后粉”工藝。工藝過程如圖5所示。配合煤全部通過同一臺粉碎機，要求粉碎細度小的肥煤、焦煤由于其硬度小、易粉碎而造成過細粉碎;相反，要求粉碎細度大的氣煤、瘦煤由于其不易粉碎性造成粉碎細度過小，煤的粒度過大。這就形成理論與實際之間很大的矛盾，配煤細度對焦炭質(zhì)量的影響很大。先配后粉僅適用于煤種黏結性較好、煤質(zhì)均勻的情況。對于以上情況，考慮改變粉碎流程，根據(jù)煉焦煤源結構，將結焦性能較好的肥煤、焦煤直接運到配煤倉進行存儲，結焦性能較差的氣煤和瘦煤通過預粉碎機進行細粉碎，同時將工業(yè)固體廢渣添加到預粉碎系統(tǒng)，以解決工業(yè)廢固的回收利用問題。預粉碎可提高粉碎質(zhì)量，使黏結性較小、非活性的氣煤、瘦煤得到充分粉碎。工藝優(yōu)化后流程如圖6所示。工藝優(yōu)化后，實現(xiàn)了固體廢棄物的循環(huán)利用，改變了配煤粉碎方式，改善了粉碎效果，提高了焦炭質(zhì)量。
中圖分類號：X703.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）09-0231-02
煤化工是一個重要的污染源，要發(fā)展煤化工，必須同時解決由此產(chǎn)生的污染問題。煤化工的發(fā)展應力求把污染、能耗降到最低限度，控制在生態(tài)、環(huán)境、資源容量可承載能力的范圍內(nèi)。煤化工的發(fā)展決不能以浪費資源、犧牲環(huán)境和破壞生態(tài)為代價。
一、我國煤化工污染現(xiàn)狀
1、焦化廢氣的污染
焦化污染物是煤炭行業(yè)造成環(huán)境污染的首要污染物，這是因為焦化產(chǎn)業(yè)依然存在，有許多的焦化污染物質(zhì)嚴重地污染著環(huán)境，如焦化廢氣等。一般來說，焦化廢氣主要是煤的干餾、結焦等加工過程中產(chǎn)生的煙氣、廢氣、粉塵、煤塵等，尤其是出焦時焦炭與空氣燃燒所形成的一氧化氮、一氧化碳和二氧化碳對環(huán)境污染更為嚴重。氣體污染物的排污環(huán)節(jié)比較復雜，并且種類很多、毒性很大，非常不利于控制和處理。這些污染氣體在微風的環(huán)境中很容易彌散在空中，造成嚴重的空氣污染，影響自然環(huán)境質(zhì)量的同時，更對人們的健康造成了影響和損害。
2、焦化廢水的污染
焦化廢水對于環(huán)境的影響也很大，它主要是在煤炭的焦化以及焦化回收的過程當中產(chǎn)生的廢水、水蒸氣和煤氣一起從焦爐排除，進而形成許多的焦化廢水。這類廢水一旦流入江河就會對生物的生存造成威脅，如果使用被焦化廢水污染了的水進行農(nóng)田灌溉，既會使農(nóng)作物減產(chǎn)甚至枯死，還會造成土地鹽堿化。
3、噪聲的污染
一般來說，煤炭化工企業(yè)的噪聲污染并不是很嚴重，對于周圍居民的生活也不會產(chǎn)生太大的影響。但是局部的一些高噪聲的設備卻很常見，如果缺乏相應的操作和合理的安排，往往會對作業(yè)的工人產(chǎn)生一定的影響，長此以往也會嚴重影響煤炭從業(yè)人員的身體健康。
4、焦化廢渣的污染
焦化廢渣主要包括除塵器收回的煤塵等細小的碎渣，或者是分離過程中產(chǎn)生的焦油渣等。這些廢渣的成分相當復雜，露天堆置時一旦遇到下雨或者刮風，就會對空氣、土壤以及水造成污染，給人們的健康帶來嚴重的威脅。
二、關于煤化工污染的治理措施
1、淘汰落后產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)力
要嚴格執(zhí)行相應的產(chǎn)業(yè)政策，淘汰落后產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)力。我國的各級政府以及相關的責任部門應該對于落后的產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)力實行嚴格的淘汰制度，同時進行嚴格的執(zhí)法，對于相應的產(chǎn)業(yè)提出必要的產(chǎn)業(yè)政策。環(huán)保部門應該督促執(zhí)行相應的標準，對于那些新興起的煤炭行業(yè)給予嚴格把關，一旦出現(xiàn)污染較大并且缺乏相應環(huán)境保護能力的產(chǎn)業(yè)要實行淘汰制度，反對地方保護主義的出現(xiàn)。
2、強化管理能力
煤炭企業(yè)主管部門的相關領導應不斷提高思想認識，加強對企業(yè)的管理。企業(yè)領導要不斷加強對焦化污染物處理的重視程度，不能單純地追求經(jīng)濟利益而放棄環(huán)保。從事環(huán)保工作的人員應增強責任意識，與相關部門一起有效推進環(huán)境保護，嚴格落實進行的審查制度。對廠內(nèi)進行設備的嚴格審查，對于一些污染嚴重的企業(yè)要堅決予以關停。
3、焦化廢水降解與深度處理
焦化廢水中酚類物質(zhì)較多，通過對酚類物質(zhì)的檢測處理，進行濃度轉移，并設計處理工藝進行酚類物質(zhì)去除，控制在0.1mg?L-1。酚類物質(zhì)的轉移能夠降低污染物濃度，并進行講降解處理。另外，對焦化廢水進行深度處理，主要是對殘余污染成分進行消除。目前主要應用方法為對COD構成研究，并通過O3/UV催化流床反應器，將廢水中各種污染指標降低。降低濃度的同時也對廢水進行消毒處理，實現(xiàn)廢水回用。
4、厭氧生物處理技術應用
該技術應用能耗較低，且對焦化廢水中高濃度污染物處理具有較大優(yōu)勢。厭氧主要針對發(fā)酵性細菌、產(chǎn)停產(chǎn)乙酸細菌等。厭氧過程同時能夠對多種難以降解的物質(zhì)進行降解，包括多氯聯(lián)苯等。高氯帶同系物中的脫氯變化需要在厭氧條件完成。厭氧生物處理需要建立在負荷高以及剩余污泥少等的條件下，厭氧發(fā)硬條件相對更加嚴格，為此，啟動相對更加緩慢。采用水解進行生物降解，其主要是利用非嚴格厭氧完成對有機物的分級降解，其中堿性水解菌在水中不具有溶解性特征。能夠將大分子物質(zhì)進一步降解。
5、生物強化技術應用
經(jīng)過預處理后的煤化工廠的廢水，還要進一步采用生化處理的方法。這種處理方法主要是應用好氧生物法處理原理。但是，由于煤化工廠中的廢水中雜環(huán)類化合物含量比較高，經(jīng)過這種生化處理后的廢水，水中的COD和氨氮指標有時會很高，有時又很高，難以控制在一個穩(wěn)定的范圍內(nèi)。因此，近年來在這方面有了很大的改善，出現(xiàn)了生物炭法和生物流化處理法。其中，生物炭法的操作步驟是：首先在生物進化水中加入少量的粉末性活性炭，然后和回流的污泥融合在一起，在曝氣池內(nèi)，采用污泥脫水裝置，從污泥濃縮池中排出的剩余污泥，然后對廢水進行處理。在曝氣池內(nèi)，因為活性污泥對粉末活性炭的表面的影響，粉末活性炭因為表面積大，吸附能力也很強。這項技術的優(yōu)勢就是可以促進活性污泥和粉末活性炭發(fā)生氧化，加快溶解。這樣，就可以有效降低基質(zhì)的濃度，其中，COD的降解去除率也會相應增加。據(jù)了解，在生物炭法系統(tǒng)內(nèi)部，活性炭吸附處理COD的動態(tài)吸附容量一般控制在200%左右。生物炭法的優(yōu)勢是處理生物法無法自然降解的有毒害的污染物，包括有機物。
生物炭法在處理煤化工廢水中的高濃度大分子有機物方面，有著很好的處理效果。生物流化床處理法PAM，這種處理方法的原理是在在特殊的結構填料的基礎上，采用生物流化床技術，在相同的生物處理單元中發(fā)揮作用，然后結合生物膜內(nèi)法和活性污泥法。這種廢水處理工藝的工作原理是污染物侵入到生物膜的內(nèi)部，微生物的吸附能力較強，可以懸浮在懸浮填料表面，形成一層微生物膜層。因為這種微生物的產(chǎn)量很高，可以大量使用，所以使用這種處理方法在反應池內(nèi)可以增加生物的濃度，也可以大幅度提高有機污染物的降解效率。
6、積極推廣清潔及生產(chǎn)技術
因焦化生產(chǎn)工藝中生產(chǎn)環(huán)節(jié)十分的復雜，排放出的污染物和廢水特別的多，這就給企業(yè)在處理污染的問題上增加了很多的經(jīng)濟負擔。若要想從根本上解決問題就必須開創(chuàng)一條清潔生產(chǎn)之路。研究新的工藝技術，并貫穿于整個生產(chǎn)過程中，使排放物得以有效的控制與治理。
把水進行循環(huán)的使用，在廢水的處理中，先進行過程處理再進行集中處理，建立除鹽水站，增設旁濾裝置，讓循環(huán)水不再予以污染。建立生活污水處理系統(tǒng)，把產(chǎn)生的水用于循環(huán)水的補水、衛(wèi)生用水以及綠化用水，將蒸氨廢水進入生化的處理系統(tǒng)，熄焦處理后的生物脫酚廢水，使設備的腐蝕予以減少。
7、加強國際的合作，并對污染少、高效率的技術裝備予以開發(fā)
中國的煤化工產(chǎn)業(yè)的技術在近幾年有了很大的進步，但這些是遠遠不夠的，還應該對高效率低污染的技術設備予以開發(fā)，如：可借鑒其他國家的水平室煉焦爐的制作方法，并予以改進，使高效率低污染的煉焦新爐型得以研制。
總而言之，煤炭行業(yè)的發(fā)展一直都是我國國民經(jīng)濟的重要組成部分，只有更好地實現(xiàn)對于煤炭行業(yè)的污染治理，才能有效地對環(huán)境進行保護，進而促進煤炭行業(yè)的又好又快發(fā)展。
參考文獻
[1] 游建軍，熊珊，賀前鋒.煤化工廢水處理技術研究及應用分析[J].科技信息. 2013（02）.
