针对某大型煤化工企业氨-硫酸铵法脱硫装置脱硫效率低,出口颗粒物和NH_(3)逃逸高的问题,对其脱硫工艺进行升级改造。对改造后的氨法脱硫系统进出口SO_(2)浓度,颗粒物浓度,NH_(3)浓度,NO_(x)浓度进行性能测试和连续运行监测。结果表明,氨法脱硫系统出口主要污染物排放可稳定达到超低排放水平。对氨法脱硫系统主要设备内溶液的运行pH进行连续监测,分析其NH_(4)HSO_(3)和(NH_(4))_(2)SO_(3)占比,建议提高NH_(4)HSO_(3)的氧化率和再生率,以提高脱硫效率和结晶产物纯度。

针对化工企业烟气中颗粒物,二氧化硫(SO)浓度超标及高温烟气余热浪费等问题,文章以某化工企业为例,提出了"深度净化+余热回收+CO资源化"一体化解决方案。通过"多级除尘+高效脱硫"组合工艺,颗粒物排放降至8mg/m~3,SO排放降至20mg/m~3;利用管式换热器和蓄热式燃烧器回收余热,回收率达40%;采用MEA溶液化学吸收法捕集CO并合成甲醇和碳酸二甲酯(DMC),年捕集CO 50万吨。结果表明,该方案不仅实现污染物超低排放,还创造年产值2。5亿元,内部收益率达12%,为燃煤发电行业提供了可复制的环保与经济效益双赢模式。

对陕西北部某化工企业周围土壤-作物系统的重金属积累状况及空间变异进行了深入研究。研究表明:污水排放导致了周围农田土壤中Cd和Cu的聚集,其中Cd的积累量超过国家土壤环境二级标准;所有重金属元素均表现出明显的表聚现象,主要聚集在土壤表层0-20 cm范围内。在空间分布上,污水排放企业周围土壤和作物重金属的强烈聚集区出现在企业排污口附近100m-200m范围内,并随着距企业距离的增加重金属含量呈降低趋势。在企业污水灌溉的影响下,玉米籽粒Cd和Pb含量明显高于对照区,其中Pb达到8%的超标率。四种重金属元素中,除Cd在作物中与土壤中有效态和全量之间均呈现极显著的正相关关系外,其余元素作物中和土壤中含量相关性均未达到显著水平。因此,该化工企业周围,尽管由于污灌引起重金属在土壤中的累积,但由于在农作物中的积累有限,暂时未对人体健康造成危害,但由于交通所引起的Pb的超标应引起重视。

某煤化工企业300 kt/a合成氨装置1996年5月建成投产,200 kt/a甲醇装置2006年5月建成投产,400 kt/a甲醇装置2011年3月建成投产,随着环保要求日趋严苛,合成氨装置与2套甲醇装置低温甲醇洗系统排放尾气均存在超标问题或隐患,需对其进行治理。实施了"2套甲醇装置尾气洗涤塔塔盘改造+合成氨装置新建尾气洗涤塔"技改后,低温甲醇洗尾气中甲醇含量均低于排放限值;对于合成氨装置低温甲醇洗尾气非甲烷总烃(含量)偏高而可能面临超标的问题,经分析与验证,认为是甲醇合成弛放气回收利用(并入粗煤气中)造成了合成氨装置低温甲醇洗尾气中非甲烷总烃含量较高,并对尾气中非甲烷总烃治理路径进行了探讨与展望。

为解决我国污染源监控数据缺乏深层次利用,监测数据对污染源不能有效预警的状况,对企业日常污水排放的污染物进行监控预警,综合运用层次分析法和频次分析法分别确立了在线监控预警的指标体系和污水排放不同警情的阈值范围,并以某化工厂12个月的在线监测数据为案例对此方法进行了验证。 结果表明,此预警方法可以推广应用到相关化工企业的在线监控预警中,实现对污水排放重点污染源的动态管理。 具体案例研究表明:①依据权重值的大小进行筛选,最终选择氰化物,CODCr及氨氮为预警指标; ②化工厂污染源废水中ρ(氰化物)在0～0。50 mg/L之间,均未超过GB8978—1996《污水综合排放标准》Ⅱ级标准限值;ρ(CODCr)介于3。51～499。17mg/L之间,其中51。74%的数据分布在300~400 mg/L之间,接近GB8978—1996 Ⅲ级标准限值,出水ρ(CODCr)偏高;ρ(氨氮)介于0～45 mg/L,均未超过GB8978-1996 Ⅱ级标准限值,其中91。13%的数据低于30 mg/L,说明化工厂出水ρ(氨氮)较低。 ③化工厂氰化物在排放正常,一般,不正常以及极不正常状态对应的阈值范围分别可设为40%频次,30%频次,5%频次以及超过5%频次对应的浓度范围;CODCr和氨氮各状态对应阈值范围一致,均为50%频次,40%频次,5%频次以及超过5%频次对应的浓度范围。 研究显示,在线监控预警能够有效提升污染源的管理水平,监测人员可以在线及时了解污染物排放状况,数据异常时能迅速有针对性地做出反应,防止突发性风险事故发生。

石油化工行业的废物排放量大,污染严重,其生产特点决定了该行业污染的普遍性和复杂性。国内外学者对于石油化工废水处理技术做了大量研究,主要包括混凝法,电化学氧化法,湿式氧化法,光催化氧化法,催化臭氧氧化法,生物膜法,MBR,BAF等。随着我国新的更加严格的污水排放标准《辽宁省污水综合排放标准》(DB21/1627-2008)颁布,原有的工艺和设施无法实现污水达标排放,需要研发推广新工艺,提高出水水质并实现达标排放。由于石油化工废水污染物浓度高,且不易降解,COD不高,可生化性差,NH_4~+-N和TN超标较重,碳氮比低的特点,单方面的物理处理,化学处理,生物处理已经不能解决问题。因此,本论文将研究重点放在探索新型的废水处理组合工艺技术,从根本上对石油化工废水进行高效和深度除碳脱氮。本论文拟先采用臭氧氧化预处理技术,改善污水的可生化性,为后续生物处理创造良好的条件。经过催化臭氧氧化处理后的污水,再采用生物膜技术高效除碳脱氮。再将催化臭氧氧化与生物膜工艺流程组合贯通,最终形成"催化臭氧氧化-生物膜"组合工艺技术,考察其对石油化工废水的处理效果。首先采用浸渍-烘干-焙烧法研发制备了以g-Al_2O_3为载体,CeO_x/MnO_x为活性组分的臭氧氧化催化剂MnO_x-CeOx/g-Al_2O_3,通过SEM-EDX,XRD,BET以及XPS等技术手段对制备的催化剂进行了表征,然后将催化剂应用于催化臭氧氧化过程。实验结果表明,催化臭氧氧化过程可将石化企业二级生化出水的CODCr降低至46。7 mg/L,同时可使某石化企业总排口出水CODCr去除率达到60。3%,达到排放标准。本论文还对生物膜法的厌氧过程水解阶段和酸化阶段进行了深入的分析,最终构建的催化臭氧氧化-生物膜组合工艺实现石化废水出水CODCr平均去除率为71。0%,TN平均去除率为70。5%,均达到排放标准。该集成工艺有效提高了石油化工总排废水中难降解有机物和总氮的处理效率,处理后的废水可达到辽宁省污水综合排放标准,同时为国内同类污水处理提供了技术支持。

以某化工企业有机物污染浅层土为对象,应用4种固化药剂进行固化稳定化修复对比研究。通过现场异位固化稳定化结合室内无侧限抗压强度、毒性浸出等试验,讨论了固化剂组份、龄期对其物理力学性质和浸出特性影响,并对比分析了其固化稳定化效果及机理。结果表明:随着养护时间增长,修复土pH值、毒性浸出溶液的有机物浓度降低,其中pH值由0d的12。76～13。11降至28 d时的12。11～12。69,而有机物浸出浓度14d降幅在65％～100％间;干密度及无侧限抗压强度qu则稳步提高,其中干密度28 d增幅达14。4％～23。2％,而强度最大增加到122 kPa。固化剂3和4修复污染土干密度较大,28 d密度超过1。37 g/cm3,密实作用明显;添加固化剂会立即显著增大污染土pH值,其中固化剂4(电石渣+凹凸棒土)各龄期pH值明显大于其他剂型;各固化剂对不同有机污染物的稳定效果有所差别,但均能有效固化稳定化苯胺、2-氯酚、萘、苯、甲苯、邻-二甲苯;就污染物总体固化稳定化效果而言,含活性炭组分的固化剂1效果最为突出,其总稳定率接近100％;含水泥组分的固化剂2,3对土体的增强作用较好,其28 d强度可达109kPa以上。相较其他药剂,固化剂4在成本、能耗及污染物排放方面表现最优,且能较好满足场地修复对有机物稳定率及强度的要求,综合效果最佳,为优选的最佳剂型。

为解决我国污染源在线监控数据缺乏深层次利用,监测数据对污染源不能有效预警的状况,对企业日常污水排放的污染物进行监控预警,综合运用层次分析法和频次分析法,分别确立了在线监控预警的指标体系和污水排放不同警情的阈值范围,并以某化工厂12个月的在线监测数据为案例对方法进行了验证。分析结果表明,某化工厂污染源废水中 ρ (氰化物)在0～0。50 mg/L之间,其中88。54%的监控数据分布范围为0~0。20 mg/L,均未超过GB 8978—1996《污水综合排放标准》Ⅱ级标准限值; ρ (COD Cr )在3。51～499。17 mg/L之间,其中51。74%的数据分布在>300~400 mg/L之间,接近GB 8978—1996 Ⅲ级标准限值,出水 ρ (COD Cr )偏高; ρ (NH 4 + -N)在0～45 mg/L之间,均未超过GB 8978—1996 Ⅱ级标准限值,其中91。13%的数据低于30 mg/L,出水 ρ (NH 4 + -N)较低。对确定的预警阈值方法验证结果表明:①依据权重值的大小最终筛选出氰化物,COD Cr 及NH 4 + -N为预警指标。②某化工厂氰化物在排放正常,一般,不正常及极不正常状态对应的阈值范围分别可设为40%频次,30%频次,5%频次及超过5%频次所对应的浓度范围;COD Cr 和NH 4 + -N各状态对应阈值浓度范围一致,均为50%频次,40%频次,5%频次及超过5%频次对应的数值。研究显示,基于在线监测数据并结合相关标准,化工企业排污风险特征和化工厂的生产特征及工艺等基本条件,提出利用频次分析法确定化工厂各采样时刻不同警情阈值的方法较为科学合理。