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引言:寻求写作上的突破?我们特意为您精选了12篇废气治理技术论文范文,希望这些范文能够成为您写作时的参考,帮助您的文章更加丰富和深入。
一、前言
某齿轮箱厂对齿轮箱外壳喷漆过程中会产生大量喷漆废气。喷漆废气主要成分为甲苯、二甲苯等有机废气。此类废气具有刺激性气味,通过呼吸或直接作用于人体,对皮肤、血液、心肺、肝脏、神经、眼睛产生危害,而且排至大气中会产生光化学污染,可对周围的环境造成一定的影响。
本研究采用低温等离子体技术处理齿轮箱厂喷漆废气,包含实验室小试和工程项目两部分。工程项目由预处理系统、等离子净化器、通风系统三部分构成。处理后,废气达标排放。
二、实验室小试
图1 实验室中等离子体去除二甲苯
从图1中可以看出,利用低温等离子体去除104mg/m3和198mg/m3二甲苯,当峰值电压在45kV时,去除率分别可以达到85.6%和79.5%,符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)中二级标准二甲苯排放浓度不超过70 mg/m3的规定。
三、工程项目
本研究对某齿轮箱厂喷漆车间的废气进行去除研究。经计算后,确定喷漆设备产生的废气的风量为20000m3/h,并设计如下工艺流程:
图2 工艺流程
喷漆废气首先进入喷淋塔,由喷淋塔去除漆雾,再进入除雾器,进一步除雾。考虑到喷漆废气是易燃气体,在其进入除雾器前,设置防火阀,以保证安全。除去漆雾和水汽后,废气传送到低温等离子体净化器,其中的空气被放电电离,生成大量高能电子、离子、自由基等活性粒子,活性粒子与喷漆废气内的甲苯、二甲苯等发生反应,最终降解为二氧化碳和水。本项目主体设备等离子体净化器如下图所示:
设备安装调试完毕后,经具有检测资质的第三方检测机构测定,排气筒中苯、甲苯、二甲苯浓度均满足《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中相关规定。检测具体结果如下表所示:
图4 检测报告
鸣谢:本论文在浙江省青年科学基金(LQ13B070006)的资助下完成。
本研究统计文献数据来源于中文论文数据库。本次统计范围是2008-2014年期间辐照技术在环境保护领域中发表的论文情况。
本文以“辐照、废气”、“辐照、废水”、“辐照、污泥”、“辐照、固体废物”为检索关键词,根据检索出论文的关键词、摘要,将辐照技术在环境保护领域相关的论文进行筛选,并对辐照技术在环境保护领域论文的关键词、论文产量与变化趋势、发文总量、文章被引总数、论文作者等进行分析,并得出相关结论。
2国内辐照环保领域研究现状及技术应用情况
2.1研究现状及趋势
2.1.1论文数量及变化趋势
本文以“辐照、废气”、“辐照、废水”、“辐照、污泥”、“辐照、固体废物”为检索关键词在万方数据库的中文论文中进行搜索,统计出辐照技术在环境保护领域共计322篇(见图1)。
辐照技术在环保领域的发文量一直处于平稳的状态。通过图1对辐照技术在环保领域发文总量的变化趋势进行分析,2010年的发文量达到一个高产 期,共计发文63篇;从2011年开始,出现了一个小幅度的递减趋势。在不考虑其他因素的前提下,辐照技术在环保领域的发文量出现递减的趋势,很大程度上是文献网络在线刊载滞后因素所导致,但总体上与之前的发文量基本持平。
2.1.2关键词词频分析
2.1.3关键词变化分析
通过统计辐照技术在环保领域出现次数最多的前10个关键词词频(见表1),在该领域出现最多的关键词是“微波”,一共出现72次;其次为“废水处理”,出现44次;再次为“活性炭”,出现28次。通过表1可推断该领域的研究重点是:微波辐照技术在废水处理、污泥、有机污染物领域的应用。
将该领域论文按照时间排序’可见在一定的时间段内环保应用领域的研究重点是存在规律的。2008-2011年展开的研究主要是利用微波辐照技术在废气、废水、污泥固体废物处理方面进行应用;2012-2014年则主要是面的应用研究(见表2)。
利用电子束辐照技术在废水处理、污泥、有机污染物领域开展应用。由于文献网络在线刊载滞后,所以导致高频关键词还是停留在早期研究的关注点上,但实际上近两年的发展趋势已经转移到电子束辐照技术在废水、污泥、有机污染物方从表3中可以看出,辐照技术在环保应用领域的研究分为两个时期,早期开展研究的科研人员有马春、王鹏、孙德栋、董晓丽、潘维倩。其中马春、孙德栋、董晓丽之后有淡出迹象;研究时间最长,且一直活跃在该领域的研究人员主要是王鹏、潘维倩。2010年以后在该领域开展的研究越来越被科研人员所重视,研究开始受到关注,科研人员较为活跃,上升趋势明显。突出的有刘秀华、何仕均、梁霞、邓义、王建龙。
2.2.2高被引论文作者
论文被引用次数最多的科研人员如表4所示。通过表4高被引论文可以看出,辐照技术在环保应用领域开展的研究主要集中在废水、污泥方面。研究团队有5个,分别是王鹏、潘维倩、袁春燕;聂锦旭、刘力凡、刘汨;孙德栋、马春;陈芳艳;王同华。通过他们的研究,大致上可以看出研究的关注点主要是通过微波辐照技术诱导废水、污泥中吸附剂的变性,为污泥的资源化利用找到更加有效、环保的新途径。
通过对论文高产作者的相关单位信息进行统计,可以看出不同时期科研机构的研究重点不同,使用的技术方法也不同。
最早在该领域开展相关研究的机构有大连工业大学化工与材料学院,随后有淡出的趋势;哈尔滨工业大学则是该领域开展研究时间最长的机构,前期研究主要集中在通过微波辐照技术处理污泥,后期开展的研究主要侧重于通过电子束辐照技术处理废水;中国工程物理研究院和清华大学核能与新能源研究院近年来开始受到关注,活跃度呈上升趋势。
2.3.2论文高引用单位
在该领域学术论文中,哈尔滨工业大学王鹏、潘维倩、袁春燕的研究团队发表的《微波诱导热解污泥制备辐照技术在环保领域应用的研究论文中,《微波诱导热解污泥制备吸附剂的研究》是被引次数最多的论文。说明该篇论文论述辐照技术在环保领域应用研究中具有一定的创新性。被引证次数最多的观点包括:袁春燕等采用微波诱导热解污泥制备污泥吸附剂,通过实验得到该法制备污泥吸附剂的最佳工艺参数,验证了微波诱导热解污泥制备污泥吸附剂技术的可行性。从被引次数较多的知识点可见,哈尔滨工业大学研究的微波诱导热解污泥制备污泥吸附剂技术具有一定的创新性,且该研究成果得到了广泛认可。
其次,广东工业大学聂锦旭、刘力凡、刘汨的研究团队发表的《微波强化铝改性膨润土对水中氨氮的吸附性能》被引证次数最多的观点包括:近年来,世界上膨润土的开发利用发展迅速,主要集中在深加工技术的改进,如微波法在膨润土加工中的应用等等,可推断广东工业大学微波法在膨润土深加工技术(对水中氨氮的吸附性能)中的应用具有创新性,在该领域具有一定的影响力。
2.4技术应用情况
2.4.1辐照技术在废水处理中的应用
近些年我国对辐照技术开展了深人探索,并逐步将其应用于污水的处理中。比如中科院上海应用物理研究所的边绍伟、上海大学射线应用研究所的顾建忠、清华大学核能与新能源技术研究院的刘宇、黑龙江省科学院技术物理研究所的张玉宝、南京大学的刘下国等对电子束辐照技术进行了实验研究,取得了一定的成果。由于我国在这方面起步较晚,基础相对较弱’利用辐照技术处理污水这一实际处理工艺还处于探索阶段,与其他国家相比还存在一定的差距,还要做很多基础工作。
2.4.1辐照技术在废气处理中的应用
随着电子束辐照技术的不断发展,其应用已渗透到多个领域,应用范围不断扩大,在环境保护中也显示出巨大的应用潜力。相较之前的常规废气处理技术,电子束辐照技术适用于常规废气处理技术难以处理的环境污染物,并且具有无二次污染、干净清洁、操作方法简单、处理效率高、费用低等特点。例如杭州协联热电电子束脱硫技术、北京京丰热电电子束辐照烟气脱硫脱硝技术在对于废气的处理上已经初步实现了工业化。
2.4.2辐照技术在污泥处理中的应用
中国科学院近代物理研究所研发的高能电子束技术使污泥的处置处理问题得到了有效的解决。电子束经由中科院近代物理研究所自行研发的高能电子加速器提供,将处理不了、剩余的污泥进行无害化处理。这样,处理过的污泥一方面在农业上可以得到再生利用,另一方面还可以用于再生燃料的制造。2.4.4辐照技术在固体废物中的应用
高分子固体废物的回收再利用可以通过辐照技术与高分子材料相互作用的特点得以实现。其中上海大学生产的粘胶就是利用低辐照剂量浆粕经过辐照处理方法生产的。
橡胶的硫化和废旧橡胶的脱硫化也可以利用辐照技术。处理方法主要是利用橡胶对电子束辐照技术和7射线具有敏感性这一特点,改变橡胶的加工性能和耐用性,使废旧橡胶发生化学链解聚,从而提高废旧橡胶的再生利用。
3国外辐照环保领域研究现状及技术应用情况
3.1废水处理领域中辐照技术的应用
美国研制了大规模电子加速器处理废水装置并于1984年在迈阿密投人使用。俄罗斯辐照净化废水技术由Voronezh合成橡胶厂研发成功,并很快应用到工业领域。巴西自1996年开始致力于电子加速器处理饮用水、污水的研究,其原子能研究所开发建立的大规模电子加速器水处理示范装置,X对生活污水的消毒,工业污水中染料、苯酚、油和脂的分解及饮用水中三卤甲烷的去除都有明显效果。韩国的三星HeavyIndustries(SHI)公司与俄罗斯物化所联合开发建立的电子束处理废水装置,能够处理大丘染化工业公司的印染废水。与此同时,建立了造纸废水再循环的电子束处理商用示范装置。
3.2废气处理领域中辐照技术的应用
废气污染主要指烟道气污染,现已成为世界众多污染问题中最为突出的一个。它能形成酸雨和严重的温室效应。日本、德国、美国等国家极为重视对废气的辐照处理。
例如,美国Ebara公司已拥有电子束处理烟道气体的技术并投人应用。俄罗斯的Kurchatov原子能研究所、莫斯科州立大学俄罗斯科学院高温研究所、Tem-ploelekroprokt研究设计院等都陆续开展相关研究。
3.3污泥处理领域中辐照技术的应用
污泥辐照处理技术在早期工业革命发展较快的国家也得到重视,并已产生一定成果。如前联邦德国最早建立了试验工厂,该厂于1973年建造,在含有4%固体的污泥中,采用瞬时强7辐射杀死病菌,经辐照处理的污泥仍保有原养分,可用作肥料且性能远超过堆肥和巴氏消毒法处理过的污泥。
此外,日本原子能研究所已着手研究电子束灭菌后制成堆肥的处理污泥工艺;美国匹兹堡CarnegieMellon研究所环保研究中心研制了含油淤泥的脱油技术,其微波脱油处理系统比常规法快30倍,体积比常规的乳液分离系统小90%;泰国研发的3kGy射线辐照能将啤酒工业产生的污泥辐照处理并达到喂食鱼类的标准;越南射线辐照技术可让辐照后的污泥成为播种体的载体。
3.4固体废物处理领域中辐照技术的应用
固体废物处理领域中辐照技术的应用也逐渐得到重视,其中以美国CYCLEAN公司的辐照技术最为先进。该技术能够100%地回收利用建筑垃圾、再生旧沥青路面的材料,且生产质量与新拌沥青路面材料相同,成本是新拌沥青路面材料的l/3,因此费用和污染被大大降低。美国其他研究所也将辐照用于对纤维素的处理,从中得到葡萄糖,回收率最高达到56%。
其他国家也有类似的技术,例如俄罗斯,其物理动力研究所可利用快中子反应堆处理生活和工业垃圾,该技术不仅可以用经过处理的垃圾提取金属、建筑材料、化工产品,还可将其转化为电力和热力;日本将辐照技术用于木屑、废纸、稻草等的处理,通过糖化进而发酵成为酒精。
4战略需求发展措施及建议
就目前我国加速器电子束辐照技术的发展及应用现状来看,今后的工作要从以下几个方面进行探索研究:
4.1深入分析污染物的去除机理
由于我国辐照技术起步较晚,为了更好地发挥电子束辐照的作用,我们应继续深人分析污染物的去除机理,从而大大提高电子束辐照的利用率。
4.2提高电子束的强度,发展新型加速器
当前,现有的辐照技术已经满足不了高要求的污染物质的处理,因此需要新型辐照技术。为了达到相应的技术水平,就需要提高辐照剂量,提高电子束强度和能量,发展新型的辐照加速器,从而实现高质量的处理效果。
4.3电子束辐照技术与其他工艺技术的互补研究
电子束辐照技术通常与其他工艺联合使用,以达到降低能耗、节约成本、提高处理效率的效果,因此需要对相应对象进行充分了解,从而选用适合的联合技术,弥补彼此的不足。
4.4提高电子束辐照技术的研究水平,充分利用其优点
目前国外电子束辐照技术在各个方面得到了广泛应用,但我国电子束辐照技术基础相对较弱,在应用方面还存在较大差距。我们应拓宽电子束辐照技术应用领域,提高研究水平,充分利用辐照技术的优点,加快实现产业化。
4.5紧凑型辐照加速器的研发及其规模产业化应用
随着市场逐渐多样化,需求也更加多元化。电子束辐照技术需适应各种空间、环境,因此研发紧凑型辐照加速器才能满足市场需求。将该技术灵活化才有助于其进一步实现规模化、产业化发展。只有产业化发展才能最大程度地将该技术推广并使其得到最大化利用。
4.6亟需出台政策法规规范市场
实验室主要分布在学校、科研、环境监测、质检、卫生防疫等单位,区域分散,废弃物排放量较少,对环境所造成的污染不被人们所重视,从各类实验室排出的废弃物,特别是化学物质(如化学废气、废液、废渣等),尽管量少,但大多数未经处理就直接排放到自然界中,天长日久其危害可想而知,因此实验废弃物对污染环境的问题应引起人们高度重视。
实验室废弃物污染主要有:化学污染、生物性污染、放射性污染等,其中较为普遍的为化学污染及生物性污染。
一、 实验室废弃物污染的危害
实验过程中产生的各种废弃物,在没有达到排放标准以前直接排放都会对我们赖以生存的自然环境造成不同程度的污染,对人类健康带来危害。
1、废气 实验室废气是由实验过程中化学试剂的挥发、泄漏、分解等产生的,其成分多为易燃及有毒气体,根据对人体的危害不同,可将其分为两类:一类是刺激性有毒气体,它们对人的眼和呼吸道粘膜有刺激作用,最常见的有氯气、氨气、二氧化硫、三氧化硫及氮氧化物等;另一类是能造成人体缺氧的窒息性气体,如一氧化碳、硫化氢、氰化氢、甲烷、乙烷、乙烯等,这些气体不但危害人体健康,引起各种疾病,而且会引发火灾等恶性事故。
2、废液
实验室产生的废液包括一般废水和化学性实验废液。一般废水主要来源于清洗仪器用水、清扫实验室用水及大量洗涤用水;化学实验废液主要有样品分析残液、失效的药液等,如各种酸碱性废液、重金属废液、含氰废液、含氟废液、含有机物废液及细菌毒素废液等等。这些废水、废液若随意排放必然污染地下水、地表水,不但水生动物遭殃,而且沿途流域居民生活、人们的生命健康也必定会受到严重影响。
3、固体废弃物
固体废弃物组成复杂,危害较大,特别是过期失效的化学药品,若随意排放,混入居民生活垃圾,将直接危害居民健康,严重污染周围环境。
二、实验室废弃物的处理原则及方法
实验室废弃物的处理一般遵循专人负责、分类收集、定点存放、统一处理的原则,可采用以下几种方法进行处理。
1、有毒气体 在实验过程中,许多有毒气体(如Cl2、HCl、H2S、SO2等等)对人体会造成伤害,不要直接放空,可通过气体吸收装置及相关药品吸收处理。
2、废液 废液要分类并统一回收在合适的容器中,同时要标明废物种类、储存时间。论文参考网。根据废液的组成及性质,分别通过酸碱中和、混凝沉淀、氧化剂氧化等方法进行处理,若自身无能力处理,则应联系具有处理资格的单位处理。对含有金属离子的废液要根据金属离子的特性将其转化为沉淀,再通过化学手段将其转化为金属及其化合物;对含有易燃性物质如CS2、乙醚等的废液,应尽快处理,不要久放。在处理废液的过程中,往往伴随着有毒气体以及放热、爆炸等危险,故在处理前必须充分了解废液的组成及性质,谨慎地进行处理,边操作边观察,以防危险事故发生。
3、固体废弃物 实验室产生的固体废弃物成分复杂,包括多余样品、分析产物、破损或使用过的实验用品(如玻璃器皿、检验用品、纱布、手套及有关实验器材)、过期失效的化学试剂等混合物等。论文参考网。对过期失效的药品试剂要送交有处理能力的部门处理,对一次性使用的物品如口罩、手套、帽子、纱布等集中焚烧处理,对一般废渣可采用挖坑深埋处理。论文参考网。
环境保护是利国利民的大事,任何一个实验部门及有关实验工作人员,都必须加深对环境保护的认识,在思想上引起足够重视,坚持实验室的科学管理,对实验室的废弃物自觉采取相应的处理措施,防止其对环境造成污染,在改善环境质量、保护人体健康方面发挥自己应有的作用。
参考文献
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进入21世纪以来,中国汽车需求量和保有量呈现加速增长的趋势,而且随着国民经济的快速发展、居民收入的提高、汽车价格的下降和消费环境的改善,中国汽车市场规模将继续扩大。随着汽车数量的持续增长,我国汽车污染物排放总量持续攀升,这对我国的空气环境质量带来很大的影响,如何让人们即享受到经济发展后的交通便利,又能有效地降低汽车污染物排放对环境的危害,越来越成为摆在各级环境保护工作者面前的严峻问题。
一、汽油机排放污染物的来源、危害和生成机理
汽油机尾气成分非常复杂,有一百种以上,其主要污染物包括:一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)、铅(Pb)、苯并芘(B8P)等。
1. 汽油机排放污染物的来源
汽油机排放污染物的来源有三个方面。一是排气污染,是由排气管中排出的废气引起的,废气中含有CO、HC、NOx、铅化物、硫化物等污染物;二是窜缸混合气,它是从活塞环与气缸的间隙漏入曲轴箱,再由曲轴箱通风管排出的未燃烧的燃料混合物,主要成分是HC;三是汽油蒸发,从汽油箱、浮子室、油管接头挥发的汽油蒸发后进入大气,主要成分也是HC。
2. 汽油机排放污染物的危害
CO是一种化学反应能力低的无色无味的窒息性有毒气体,它与人体血液中的血红素有很强的亲和力,使血液丧失对氧的输送能力而产生缺氧中毒。当环境中CO的浓度超过100 ppm(100×10-6)时,人体就会产生头晕、乏力等不适感;随着CO浓度的增加,会进一步产生头痛、呕吐、昏迷等症状;当CO浓度超过600 ppm时,短期内会引起窒息死亡。
汽油机废气中排出多种氮氧化物(NOx),其中一氧化氮(NO)与人体血液中血红素的亲和力比CO还强,两者结合后会产生与CO相似的症状,一般情况下对人体的眼睛、鼻子、咽喉、支气管和肺部等会带来更大的损害,严重时至人于死地。
碳氢化合物(HC)为燃油未经完全燃烧后排出的气体,具有一定的毒性和易燃易爆的特性,其中的苯类物质又具有致癌作用。
铅(Pb)为一种有毒的金属,它由燃油中的铅化物添加剂(如四乙铅)经高温燃烧后还原而成的铅微粒。铅与血液中的血红素结合后,使血红素产生异变。科技论文。科技论文。当血液中的铅含量达到一定的程度时,会积聚于肝、肾、大脑和脊髓中,严重地破坏人体的神经系统和造血功能。
3. 汽油机排放污染物的生成机理
CO是不完全燃烧的产物,它主要取决于混合气浓度和混合的均匀程度。
HC的生成主要是由火焰在壁面淬冷、狭缝效应、油膜的吸附和解吸、燃烧室内沉积物的影响、以及碳氢化合物的后期氧化所致。
NOx是在燃烧过程中高温条件下生成的,主要取决于氧的浓度、温度和反应时间。
二、汽油机排放污染物的净化措施
目前,控制汽油机尾气排放的措施大致有三种:一是前期净化,二是机内净化,三是后处理净化。
1.汽油机排放污染物的前期净化
前期净化就是提高燃油的质量,即实施燃油无铅化和大幅度的降低燃油中硫的含量,改进汽油中苯、芳烃、烯烃等组成性质,提高燃烧效率,使燃油充分燃烧,减少有害物质的排放。
2.汽油机排放污染物的机内净化
机内净化就是指从改善发动机的工作性能的角度来减少汽油机污染物的排放。科技论文。即采用汽油喷射电控系统、低排放燃烧技术、废气再循环技术、涡轮增压中冷技术和多气门技术等来改善发动机的工作性能,从而达到降低有害物质排放的目的。
(1)汽油喷射电控系统
汽油喷射电控系统就是利用各种传感器检测发动机的各种状态,经过微机判断和计算,来控制发动机在不同的工况下的喷油时刻、喷油量、点火提前角等,使发动机在不同工况下都能获得合适空燃比的混合气,提高燃油的燃烧效率,从而达到降低汽油机污染物排放的目的。
(2)低排放燃烧技术
低排放燃烧技术主要是依靠稀薄燃烧技术、分层燃烧技术和汽油直喷技术等来改善可燃混合气形成和燃烧条件,从而大幅度降低CO、HC和NOx的排放。
(3)废气再循环技术
废气再循环技术是在保证发动机动力性不降低的前提下发动机的温度和负荷的大小将发动机排出的一部分废气再送回到进气管,和新鲜的空气或新鲜混合气混合后再次进入气缸参加燃烧,这种方式使得混合气中氧的浓度降低,从而使燃烧反应的速度减慢,有效控制燃烧过程中NOx的生成,降低NOx的排放量。
(4)涡轮增压中冷技术
涡轮增压中冷技术就是利用涡轮增压器增大进入燃烧室的进气量,并在混合气进入燃烧室前进行冷却,使混合气燃烧更彻底,排气更干净,从而降低CO和HC的排放量,提高发动机的动力性和汽油机在高原地区的工作适应性。
(5)多气门技术
多气门发动机是指一个气缸气门数目超过两个发动机,在采用多气门技术后,能保证较大的换气通流面积,减少泵气损失,增大充气量,保证较大的燃烧速率降低汽油机污染物的排放量。
3.汽油机排放污染物的后处理净化
后处理净化就是对已经排出燃烧室而尚未排入大气中的废气,在排气系统中进行净化处理。主要采用三元催化转化器、热反应器和空气喷射系统等来降低汽油机污染物的排放量。
(1)三元催化转化器
三元催化转化器是安装在汽油机排气系统中最重要的净化装置,当高温的汽油机尾气通过净化装置时,三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性,促使其进行一定的氧化-还原化学反应,其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体;HC化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳;NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体,从而降低汽油机污染物的排放。
(2)热反应器
热反应器通常是一种大型容器,备有绝热良好的隔热套,取代了常规排气歧管,被安装在紧靠发动机排气道出口处。它是通过均质气体的非催化反应来氧化汽油机排气中烃和CO的装置。当排出的废气经过热反应器时,使CO和HC在其中保持高温(800-900℃)并停留一段时间(平均为100ms),使之能得到充分的氧化,从而降低CO和HC的排放量。
(3)空气喷射系统
空气喷射就是将新鲜的空气喷射到排气门后面使尾气中的CO和HC在排气管内与空气混合,继续进行氧化的方法,又称为二次空气喷射。当喷射的新鲜空气与尾气混合时,空气中的氧与CO和HC反应生成蒸汽状的水和二氧化碳,从而降低汽油机污染物的排放量。
三、结束语
为了控制汽油机污染物的排放,治理大气污染,我国已经制定并颁布了多项法律法规和相关治理办法,各大企业也在积极研发新技术,不断为广大消费者提供高效能、低排放的环保车型和高品质的燃油、燃气,同时,消费者应该遵守各项规章制度,节能减排,只有这样才能最大限度地控制汽油机污染物的排放,改善我们的生存环境。
参考文献
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1.煤炭开采对环境的污染与破坏
保护环境是我国的一项基本国策,是实现经济、社会和资源环境可持续发展战略的重要组成部分。免费论文参考网。煤炭是我国的主要能源,又是“不清洁能源”,在开发过程中对环境产生严重污染。煤矿产生的固体废弃物主要是井下开掘岩巷、半煤岩巷排出的矿石、露天矿剥离物以及原煤洗选过程中的洗矿等。迄今为止,全国堆积的煤矿石已达30亿吨左右,占地约5500hm2,并以每年2.0亿吨左右的速度增长。全国现有大小矿石山数万座,其中数百座在自燃,排放大量的烟尘和有害气体,对矿区环境造成严重污染。矿石山淋溶水含较强的酸性渗入地下,个别地区矿石中还含有重金属以及放射性元素,污染了周围土壤和地表水系及地下水。免费论文参考网。矿石山侵占耕地良田,有些地区因暴雨导致矿石山滑坡,甚至矿石山爆炸等事故,危害人民生命财产安全。我国大部分煤矿都有瓦斯,高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井约占40%左右。矿井水是煤矿排放量最大的一种废水,它对地表河流等水资源产生较大的污染。免费论文参考网。矿井水主要来自地表渗水、岩石孔隙水、地下含水层疏放水以及煤矿生产中防尘、灌浆、充填污水等。矿井水由于受开采、运输过程中散落的煤粉、岩粉、支架乳化液等杂物的污染以及煤中伴生矿物的分解氧化等导致水体混浊。目前我国煤炭开采以井工开采为主,按1998年煤炭产量构成,井工矿开采煤炭产量占93%。国有重点煤矿采用的采煤方法基本都是长壁式开采,全部跨落法管理顶板。由于采动造成上覆岩层移动、变形、跨落、直至地表塌陷。据测定,缓倾斜、倾斜煤层开采,地表塌陷最大深度一般为煤层开采总厚度的0.7倍,塌陷面积是煤层开采面积的1.2倍左右。
2.实现清洁开采的措施与途径
党的十五届五中全会已重视到生态建设和环境保护,并将其列入实现国民经济可持续发展的重要战略目标。“十五”期间,针对煤炭行业环境污染、生态破坏等问题,积极推行清洁生产。清洁生产是保护人类生活环境防止污染的重要途径。它以提高资源、能源的开发和利用率,减少污染物的产生量和排放量为宗旨,是促进煤炭生产和环境保护共同发展的重要决策。因此,必须采取有效的煤炭清洁开采技术措施,以保护我们的生活环境。
2.1减少井下出矿量的措施
(1)全煤巷开拓方式发展建设高产高效矿井,向一矿一井一面或两面发展,采用大功率、高强度、大能力现代化采掘设备。采掘速度加快,生产高度集中,矿井或水平的服务年限相应缩短;所需同时维护和使用的巷道长度和时间缩短;巷道支护技术的提高、支护材料的改进以及强力皮带的使用和单轨吊车、卡轨车、齿轨车等辅助设备的推广应用,可使开拓巷道掘在煤层中,不必掘在岩层中。国外如德国、英国近年来已逐渐向全煤巷开拓发展,一些煤矿已取消了排矿系统,地面基本消除了矿石山。我国一些地方小煤矿基本无岩石巷道。
(2)采区巷道全煤化对于煤层群联合布置的采区巷道,如采区上山和区段集中巷等应尽量布置在煤层中。因一矿一井一面或两面(两面时各在一个采区)一个采区内同时生产的工作面只有一个,所以不用设
区段集中巷,使巷道布置和生产系统简单化。
(3)减少煤炭回采过程中混入矿石量对开采3.5~5.0m厚的缓倾斜煤层,结构简单可一次采全厚;对开采3.5~5.0m厚的倾斜和急倾斜煤层,可采用分层开采,若有夹石层,可以夹石层作为下分层的顶板;对开采大于5m的厚及特厚缓倾斜煤层可采用一次采全厚放顶煤开采。为提高放顶煤质量和提高顶煤回采率,要选用多轮顺序放煤工艺及低位插板式放煤支架。
(4)薄煤层开采掘出的巷道为半煤岩巷,为使岩石不出井,掘巷时可将巷道掘宽些,使掘出的矿石充填到巷道的一侧或两侧。为使充填工作方便,在掘巷时要选择合理的爆破参数,使崩落的矿石块度便于充填工作。
2.2减少井下废气、粉尘污染的措施
经风井排至地面的废气中含有大量的有害气体,其中主要成分是45%。煤
层采掘前预抽45%可以有效地大幅度减少生产中45%涌出量,这不仅是保证安全生产的重要技术措施,也是减轻矿井排放废气的重要途径。对于排入大气中的有害气体量虽然远小于45%,但也不可忽视,应采取相应的措施进行治理。如:采用煤层注水、高压喷雾、声波雾化、巷道风流水幕净水、集尘风机等灭尘措施,防止沼气与煤尘爆炸时产生有害气体;向采空区灌浆、注氮、喷洒阻化剂、及时打密闭等措施防止煤炭自燃产生有害气体;发展使用岩巷与煤巷掘进机和研究制造适合地方小煤矿使用的小型采煤机,防止爆破掘巷和爆破采煤中放炮(每公斤硝铵炸药爆炸时产生40-47L的有害气体;使用柴油动力机械应配置废气净化器,把井下各作业环节产生的有害气体降到最低限度。
2.3井下污水处理技术
目前推广的经济型水泵工艺或区域化水泵工艺所采用的煤泥水处理系统都是按闭路循环设计的。在井下中央硐室采用斜管沉淀仓对采区分级脱水后的煤泥水进一步净化处理,大部分煤泥水净化后在井下供采掘用水循环使用,只有少部分经过浓缩后的高浓度煤泥水用小流量高扬程煤泥泵排至地面入选煤厂或脱水厂处理。对于小型煤矿地面无洗煤厂,所产生的煤泥水都在井下中央硐室处理,中央硐室采用浓缩旋流器和高频震动筛对煤泥水进一步处理,可以做到煤泥水不上井。
2.4减少地表塌陷
对于劣质煤层或结构复杂的煤层,可采用柱式或房柱式采煤法、条带式采煤法回采,以减少采后的地表塌陷量,减轻对地表环境的影响。对特厚煤层利用水砂充填管理采空区顶板是减少地表沉陷的最有效方法。尽管此法增加设备,增加生产系统,使矿井生产系统复杂化,吨煤成本增高,但对地表环境影响是很小的。
对薄及中厚的煤层群,应采用离层带高压注入泥浆技术。地下煤层开采后上覆岩层产生变形和移动,岩层间产生不同程度的离层。在地面向各离层带打钻孔,通过钻孔向离层空隙中高压注入泥浆,以减缓和减少地表沉陷。
3.结论
煤炭地下气化是目前较理想的煤炭清洁开采技术。它是将地下煤炭通过热化学反应在原地将煤炭转化为可燃气体的技术,是对传统采煤方式的根本性变革。不仅极大地减少了井下工程及艰苦作业,而且消除了煤炭开采对环境的污染和煤炭燃烧对生态环境的不利影响和危害。煤层气即沼气,它是煤炭形成过程中的伴生物,并随煤炭赋存于煤层中的易燃易爆气体。在采煤过程中常作为有害气体排至地面,污染了大气环境。据近些年来的研究表明,沼气是一种洁净热效率高的新能源,并且价格低廉。这种能源的开发和利用既消除了采煤隐患,又避免了资源浪费,保护了环境。因此,应大力发展煤层气的开发。
参考文献
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[2]杨正全,梁宏友,桂祥友. 洁净煤开采技术及其环保措施[J].辽宁工程技术大学学报, 2003,(S1) .
1 前言
目前,国内生产氯乙烯(VCM)大致有两种工艺:电石法和氧氯化法。这两种生产工艺的氯乙烯精馏工段的精馏尾气经冷凝器回收后的不凝气中仍然含有8%~12%的氯乙烯单体 (VCM),该尾气不加治理,直接排入大气,不仅造成资源浪费,而且严重的污染环境。为此,国内先后开发出活性炭吸附、膜吸附、活性碳纤维吸附和变压吸附等尾气处理技术来回收氯乙烯气体。
但是,变压吸附(Pressure Swing Adsorption.简称PSA)是一种新型气体吸附分离技术,它有如下优点:(1)产品纯度高;(2)一般可在室温和不高的压力下工作,床层再生时不用加热,节能经济;(3)设备简单,操作、维护简便;(4)连续循环操作,可完全达到自动化。因此分离,当这种新技术问世后,就受到各国工业界的关注,竟相开发和研究,发展迅速,并日益成熟。
2 变压吸附分离技术原理和工艺流程
(1)压吸附分离技术原理[1]
变压吸附 ( Pressure Swing Adsorption,PSA)的基本原理是利用吸附剂对吸附质在不同分压下有不同的吸附容量、吸附速度和吸附力,并且在一定压力下对被分离的气体混合物的各组分有选择吸附的特性,加压吸附除去原料气中杂质组份,减压脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。因此,采用多个吸附床,循环地变动所组合的各吸附床压力,就可以达到连续分离气体混合物的目的。
吸附常常是在压力环境下进行的,变压吸附提出了加压和减压相结合的方法,它通常是由加压吸附、减压再组成的吸附一解吸系统。在等温的情况下,利用加压吸附和减压解吸组合成吸附操作循环过程。吸附剂对吸附质的吸附量随着压力的升高而增加,并随着压力的降低而减少,同时在减压(降至常压或抽真空)过程中,放出被吸附的气体,使吸附剂再生,外界不需要供给热量便可进行吸附剂的再生。因此,变压吸附既称等温吸附,又称无热再生吸附。
PVC精馏尾气是采用变压吸附技术(PSA)来实现气体分离的。变压吸附技术是以吸附剂(多孔固体物质)内表面对气体分子的物理吸附和解析为基础,利用吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组分不易吸附低沸点组分的原理和减压下吸附量减少的特征,将原料气(尾气)在一定压力下通过吸附剂床层,VCM、非甲烷总烃等高沸点组分被选择吸附,低沸点组分则因不易被吸附而通过吸附床层,达到VCM、非甲烷总烃等组分与其他组分分离论文提纲格式。然后在减压下解吸被吸附的VCM、非甲烷总烃等组分使吸附剂获得重生。有利于再次进行吸附、解析分离,增加经济效益。这种高压下吸附VCM、非甲烷总烃分离,减压下解吸的过程为变压吸附。
(2)变压吸附工艺流程
PVC精馏尾气经压缩机加压并经流量计计量后进入由多台吸附塔组成的PSA系统,由入口端通入原料气,VCM和乙炔被吸附剂吸附,每台吸附器在不同时间依次经历吸附(A)、均压降(EiD)、顺放(PP)、逆放(D)、抽空(V)、抽空冲洗(VP)、均压升(EiR)、最终升压(FR)等步骤,脱除了VCM和乙炔的气体从出口放出,一部分返回到吸附塔内用做再生冲洗气,另一部分作为净化气输出放空。被吸附的VCM和乙炔气体在逆放和抽空过程中被解吸出来作为产品气,同时吸附剂获得再生,吸附塔进入下周期的吸附循环。产品气经过两级稳压后进入压缩机加压并稳压输出回收利用。精馏尾气变压吸附回收装置流程示意图见下图。
3 不同吸附工艺介绍及特点对比
活性炭吸附、膜吸附、活性碳纤维吸附、变压吸附等工艺介绍:
(1)活性炭吸附法是利用氯乙烯单体在活性炭上的高选择吸附这一特性来制定的工艺。活性炭是多孔型固体,比表面积可达1000m2/g,活性炭对精馏尾气中氯乙烯及氢气、乙炔、氮气等不凝性气体的吸附能力随其沸点升高而加大,其中氯乙烯先被吸附,乙炔次之,因此活性炭首先吸附的是氯乙烯单体。活性炭吸附氯乙烯达到饱和后,通入蒸汽解析,可回收氯乙烯单体。活性炭吸附流程简单,2~3台装有活性炭的吸附器并联并切换使用,即可保证吸收系统稳定运行。具有投资少,见效快的优点。但吸收装置需要盐水冷却,活性炭再生需要蒸汽升温、热空气干燥、氮气置换等操作程序,能源消耗量大,回收成本高,所回收的单体含水量大。同时还具有操作劳动强度大,不适合高流量生产的弊病。因此,目前的实际生产中,活性炭吸附法基本上已被淘汰,仅作为辅助吸附方法使用。
(2)膜吸附技术[2]是上世纪九十年代兴起的新型分离技术分离,随着其技术的不断进步,近几年在石化行业已被广泛应用。膜法回收系统主要采用“反向”选择性高分子复合膜,在一定的渗透力推动作用下,根据不同气体分子在膜中的溶解扩散性能差异,达到分离混合气体中各类成份的目的。可凝性有机蒸汽(如氯乙烯等)与惰性气体(如氢气、氮气等)相比,被优先吸附渗透,从而从气体中分离出来。该方法具有氯乙烯回收率较高(90%~95%)、占地面积少、动力消耗少、回收成本低、操作简便等特点。但存在的不足之处是操作弹性小,当尾气中氯乙烯浓度波动大,或尾气带料时,会造成膜的损坏,甚至必须停车更换,在实际生产中存在膜更换频繁而增大回收成本等问题。
(3)碳纤维是以粘胶基纤维、聚丙烯基纤维、沥青基纤维等纤维为原料,经过高温碳化、活化处理工艺制成的新型吸附材料。当废气通过碳纤维层时,其中的氯乙烯等有机物被碳纤维吸附、截留,而氮气、氢气等无机气体则顺利通过,使含有氯乙烯的废气得到到净化。当碳纤维吸附有机物达到一定量时,用水蒸气进行脱附再生。氯乙烯等有机物从碳纤维脱附下来,与水蒸气一起进入间接冷凝器,水蒸气被冷凝成液体,而氯乙烯等有机物仍为气体被送入气柜回收。该方法具有回收效率较高(≥95%)、吸附容量高、吸附脱附速度快、耗能低、强度高、寿命长、操作简便等特点。
(4)变温变压吸附[3]氯乙烯法是在加压情况下,把含有氯乙烯、乙炔的精馏尾气通入装有特殊吸附质的吸附器,其中强吸附组分(氯乙烯和乙炔)被吸附剂选择性吸附,弱吸附组分(氮气、氢气等)从吸附床的另一端流出排空,达到净化含氯乙烯、乙炔气体的效能。当吸附剂床层吸附饱和后,采用升温、降压、抽真空的方法使氯乙烯、乙炔脱附回收,并使吸附剂获得再生论文提纲格式。在实际生产中一般采用2~4个吸附床交替切换使用。变温变压吸附法特点有:氯乙烯回收率高(≥99.99%)、吸附后废气可达标排放、吸附剂使用寿命长(可达10年以上)、操作简便、能耗较小等优点。
目前处理回收精制尾气中氯乙烯的最好方法是变温变压吸附法,处理效率可达99.99%以上。四川天一科技股份有限公司(西南化工研究设计院)开发的变压吸附工艺现已成功地在山西太原化工氯碱分公司10万吨/年PVC项目、云南盐化股份有限公司10万吨/年PVC项目、浙江巨化股份有限公司12万吨/年PVC项目等10余个项目推广应用;成都华西化工研究所与西安西化热电化工有限责任公司采用变温变压吸附原理回收精馏尾气氯乙烯的新方法也在西化公司年产5.5万吨PVC装置上进行了成功的工业运行。化学工业氯碱氯产品质量监督检验中心对已投产的山西太原化工氯碱分公司进行的实际监测表明分离,外排废气达标。
原料精馏尾气及分离后的产品气和净化气的工艺指标见表1、表2、表3。
表1 精馏尾气中各组分含量
尾气
VCM
C2H2
O2
H2
N2
%
12
10
1概述
含铁原料、溶剂、燃料等经过配料、混料,经布料器,均匀布置在烧结机台车上,混合料经点火后开始燃烧,抽风带式烧结,空气从混合料层的上部抽入,燃烧过程产生大量的烟气中夹带粉尘被抽到烧结机台车下方,进入大烟道(重力沉降管),再经过除尘净化后由主抽风机通过高烟囱排入到大气中。
2烧结机头烟气的特点及污染物参数[1]
2.1烟气特点
2.1.1烟气量大、含湿高
每生产1t烧结矿约排出烟气3600-4500m3。烟气中所含粉尘的磨啄性强,除尘应采取防磨措施。含湿量高,烟气中含有SO2,其露点温度高,除尘设备应采用保温,以防止烟气结露腐蚀设备和粉尘粘结。
2.1.2废气中SO2含量高
烧结过程中混合料中80%-90%的硫燃烧转化为SO2,通过机头烟囱排入大气,其浓度与原料的含硫有关,浓度一般为600-800mg/m3。钢铁企业大气污染物中的SO2主要是烧结过程排出的。
2.1.3烟尘危害性大
烧结烟气中的粉尘分散度高,粒度小于10цm的占30%左右,长期接触粉尘容易患尘肺病。
2.1.4烟尘中含铁量高,具有较高回收利用价值
烧结机烟气是整个烧结工序最主要的粉尘污染源,每生产1吨烧结矿产生的烟气中含粉尘约6-20kg,烧结烟气粉尘中铁元素烧结矿相近,回收后作为烧结原料,重新参加利用,提高了资源利用率。
2.2污染物参数
2.2.1烟气成分 烟气中含有空气中带来的氧和氮,混合料水份蒸发和燃烧产生的水蒸气,烧结过程中产程的粉尘、SO2、NOX、CO2等。
2.2.2烟气温度 90-180℃,平均140℃。
2.2.3含尘浓度 根据操作状况,烟气含尘浓度约0.5-5g/m3。
2.2.4粉尘成分 粉尘成分取决于烧结原料(精矿或富矿粉)、燃料(焦粉或煤粉)、溶剂(石灰石粉、白云石粉、生石灰)及燃烧工艺等,一般含有Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MnO、FeO等。粉尘组成见表1。
2.2.5粉尘比电阻 烧结机烟气温度在140℃左右,此温度下的粉尘比电阻较高,一般接近或大于1010Ωcm,高时可达到1013Ωcm。
引言
在这个对环境保护日益重视的时期,对经济有效的脱硫脱硝技术的研究是当今各电厂开展工作的重中之重,将发电过程中废气除尘、脱硫脱硝等过程,整合到一套工艺流程中,这样不仅可以提高废气处理的效率,同时也可以降低成本与运营费用。
1 烟气中硫与硝对环境污染与脱除的必要性
在当今社会,人们面临日益严重的环境污染问题,其中一个主要问题就是对大气的污染,大气污染的主要污染源为我们日常生活燃烧煤炭所产生的氮氧化物与二氧化硫,现在大部分的燃煤来自于发电厂,煤燃烧产生的二氧化硫在氧气的催化下变成三氧化硫,其溶于雨水进而形成酸雨,酸雨对我们日常生活的危害极大,这些污染容易诱发呼吸道疾病,同时其产生的酸雨对城市建筑物与人体健康有着十分大的影响,我们自身也同时承受着污染带来的严重后果,因此在电厂的日常生产中,一定要注重对燃煤废气的脱硫脱硝处理,保证废气经过处理再排放,因为这不仅关乎我国污染的问题,也关系到我们每个人的切身利益,因此控制污染源就是要对燃煤产生的相关污染物进行处理与控制,并积极开拓新技术,在改进现有工艺的基础上,积极研发新的脱硫脱硝工艺,从源头上减少污染物的排放,这对我国的环境保护有着十足的重要性。
2 现阶段脱硫脱硝技术的发展现状
对于脱硫脱硝的研究是世界各国都不曾停止的一个课题,虽然我国已经投入了相当多的精力来进行二氧化硫污染的控制,但是效果并不是十分明显,其主要原因是我国电厂企业在发电过程中废气处理所使用的设备比较落后,转化效率较低,大部分未能处理的废气仍被排放到了大气中,因此我国脱硫技术还有长远的路要走,不仅在设备方面急需更新,同时也缺乏相关方面的专业人才,一些配加到电厂的脱硫脱硝设备并没有发挥出应有的作用。当今随着科技的不断发展,目前世界上有以下几种脱硫脱硝工艺比较成熟。
2.1 联合脱硫脱硝工艺
这种工艺是当今诸多电厂所采用的脱硫脱硝的主要方法,因为之前的工艺大多可以将二氧化硫除去,同时一些催化剂可以对氮氧化物进行处理,在实际过程中他们彼此间不会起干涉作用,因此对废气的处理效果还是可以接受的。联合脱硫脱硝工艺就是采用高效的石灰石与石灰膏的混合物对发电厂废气中的二氧化硫进行脱硫处理,同时通过还原剂对氮氧化物进行预还原处理,两种方法一种为干法,另一种为湿法,对污染物的吸收效率还是很卓越的,只是在反应过程中会产生一些结渣,对处理废气的设备有着一定的损耗。
2.2 同时脱硫脱硝工艺
同时脱硫脱硝工艺是将发电过程中所产生的废气通过不同的设备进行相关的流程处理,相比联合脱硫脱硝工艺,这种方法所采用的设备占地面积较大,成本较高,同时操作流程也较为复杂,其包括两个处理流程:其一是在煤燃烧的时候进行脱硫与脱硝的反应,另外一种是在煤燃烧后,对其产物进行净化处理,国内外均对这两种方法进行相关的研究,现今比较成熟的有以下几种:
(1)电子照射法。这是一项比较尖端的科技,它的主要处理方法是向废气中照射入一定量的电子束,这束电子中的能量可以将废气中的二氧化硫与氮氧化物催化转化成硝酸铵与硫酸铵化合物,高能的离子可以对废气中的污染物进行高速的氧化,通过这种手段的转化率较高,反应速度较快,对于操作员的技术要求不高,而且这项技术已经较为成熟,在国内的应用较为广泛,经过催化后的气体可以达到国家的排放标准,不会对大气产生危害。
(2)脉冲电晕等离子法。这种方法与上文的电子照射法的原理基本相同,一般采用高压电源放电产生脉冲电流,在这个过程中脉冲会放出大量的电子、离子等高能粒子,这些粒子与废气中的氧化物进行碰撞反应,可以催化反应最后形成臭氧,这样将大部分的废气转化成无害的成分,然后这些粒子与氮氧化物发生复杂的化学反应,进而与水作用生成酸,酸在与其他的氨催化反应生成最终的无害化合物,之后通过简单地除尘处理就可以完成脱除有害杂质的过程。这种方法可以同时将几种有害成分同时除去,成本低廉、操作简便,而且反应程度较高,生成物可以二次利用,做到物质的充分循环。
2.3 活性炭吸附工艺
活性炭是我们日常生活中十分常见的一种异味吸附材料,在改善室内环境,以及家装甲醛的吸附上均有十分重要的作用。它具有这些功能主要是因为其内部孔隙率较大而且吸附性能好,同时具有一定的催化性能,所以经常用来作为吸附剂与催化剂,在废气的脱硫脱硝过程中也有较大的应用。烟气中的二氧化硫经过活性炭的吸附与催化,能够生产一种依附于活性炭的硫酸,之后进入到分离装置中进行处理,活性炭继续催化氮氧化物和氨气,但是此时其仅仅作为催化剂进行反应,并不能对其进行较为深层次的处理。采用活性炭工艺对脱硫脱硝的脱除率还是相当可观的,但是反应过程要注意控制废气的流速与反应速率,如果废气量过小,会导致活性炭的失效,从而降低了反应的速率与效果。工艺流程如图1。
1.文丘里洗涤器;2.吸附器;3.活性炭床;4.循环槽;5.浸没燃烧器;
6.冷却器;7.过滤器
图1 活性炭吸附法烟气脱硫工艺流程
3 脱硫脱硝技术未来的发展方向
随着科学技术的不断发展,世界范围内对环境保护意识的觉醒,加之现阶段烟气的脱硫脱硝工艺还有一定的缺陷,所以未来的研究工作还是有着十分可观的发展空间。在未来深层次的研究中,要对理论知识进行相关的巩固与加深,同时对一些较为成熟的理论要加以实验研究,一旦取得更好的实验结果,则要注重在实际中的应用效果,并从工业生产中找到理论不足的地方加以弥补,同时加强相关从业人员的专业素养,对其上岗前一定要进行专业的培训,使其能够独立的操控相关烟气处理设备,同时,在理论知识上对从业人员进行培养,并鼓励其在日常工作中积极发现问题,并提出适当的解决方案,这样才能促进技术的不断发展,这对于电厂未来工作的开展有着十分重要的作用;当前主要的研究重点还是放在干法脱硫脱硝工艺上,技术研发已经到了比较完善的程度,所以下阶段可以着手在湿法工艺上多下功夫,同时在保证经济发展与环境保护的前提下,减少一定量的发电站建设,这样既可以减少环境所受的压力,也会对于发电厂减排的负担予以减轻,最后我们应该从我国的实际情况出发,研发出一套适用于我国国情的脱硫脱硝手段,并在一定范围内加以推广实施,以期改善我国的环境保护现状。
4 结语
通过本论文的叙述分析,我们可以对当前国内电厂烟气的处理方式有一个较为直观的了解,这些技术在一定程度上可以减少烟气对大气的污染情况,但是,就目前而言其对污染物的治理力度还远远不够,所以我们在未来的工作中要不断的进行该方面技术的拓展研发,对目前现有技术积极改善,同时研发可以从根源上治理烟气污染的办法,对电厂所排放的废气进行彻底处理之后再排入大气,将电厂对大气的污染降到最低。
参考文献:
中图分类号:V261.4 文献标识码:A
随着我国建筑业的迅速发展,以砖瓦为基础材料的生产业随之扩大。砖坯在高温烧制过程中,坯土中的氟化物成为气态氟化物逸散到大气中,对人体和植物造成危害。
砖瓦厂排出的氟化物以HF为主,其次为SiF4。这两种氟化物均易溶于水,用水吸收净化法处理含氟废气的工艺可使氟吸收率达到95%以上。然而,在处理含氟废气的吸收液方面的研究目前还比较缺乏。
本文类比含氟废水的处理方法用传统钙盐沉淀法来处理含氟废气的吸收液,通过处理模拟含氟废水和处理含氟废气吸收液两实验的对照,以去除率和处理后溶液pH为控制,研究混合钙盐沉淀法处理含氟废气吸收液的最佳配比。为砖瓦厂含氟废气吸收液的处理提供参考和理论依据。
1材料与方法
1.1 实验原理
吸收液中的氟主要以F-形态存在,向吸收液中加入钙盐,F-和Ca2+生成难溶的CaF2沉淀,达到除氟的目的。但若是只用CaO进行反应,由于CaF2的饱和溶解度较高,处理后吸收液中的F-含量仍超出综合废水排放一级标准。因而加入CaCl2等易溶性钙盐,利用同离子效应,减少处理出水中F-的含量,使出水水质符合国家有关排放标准。
1.2 实验材料
仪器:721型分光光度计;精密酸度计;中流量采样泵;聚乙烯烧杯。
模拟含氟废水:用NaF配制成0.01mol/L的标准溶液,贮于聚乙烯瓶中备用。
含氟气体吸收液:采集含氟气体中的氟化物,用水吸收处理后,贮存于聚乙烯瓶中备用并测定其中氟含量。
1.3 实验内容与方法
分别向模拟含氟废水和含氟废气吸收液中加入不同配比的混合钙盐,利用沉淀法处理含氟废液,并不断搅拌,反应2小时,过滤后测定反应后溶液的pH和用分光光度法测定处理后氟含量,计算去除率,控制出水pH达标,探究最佳的混合钙盐配比。
2结果与分析
2.1 模拟含氟废水处理结果分析
在8个聚乙烯烧杯内,加入200ml模拟含氟废水,控制Ca总量为0.4mol,分别投加CaCl2/Cao配比为10:1、7:1、5:1、3:1、1:1、1:3、1:5、1:10的混合钙盐粉末,搅拌1h,沉淀1h后测定溶液含氟量和pH。实验结果见图1、图2,从图1中可知,混合配比在2以内的去除率较高,当配比增大后处理率随之降低,到达6左右出现最低点,继续增加CaCl2后去除率有所升高,但是结合经济效益来考虑,继续增加CaCl2不适合实际工程。从图2 可知,随着CaCl2的增加pH不断降低,主要是CaO的减少造成的。综合图1和图2,在出水pH在7左右的情况下,混合钙盐对F-的去除率较低,并不满足工程要求。
2.2 含氟气体吸收液处理结果分析
在8个聚乙烯烧杯内,加入200ml含氟气体吸收液,控制Ca总量为0.4mol,分别投加CaCl2/Cao配比为10:1、7:1、5:1、3:1、1:1、1:3、1:5、1:10的混合钙盐粉末,搅拌1h,沉淀1h后测定溶液含氟量和pH。实验结果见图3、图4,从图3中可知,随着CaCl2的增加,混合钙盐对F-的去除率逐渐升高,到10以后趋于平缓,此时再增加CaCl2变化不明显。从图4可知,随着CaCl2的增加处理后溶液的pH不断降低,pH到达6做自由趋于平缓。综合考虑F-去除率和出水pH,当CaCl2/Cao为7:1时去除率为94.14%,pH为6.48,处理效果比较理想。
2.3 模拟含氟废水与含氟气体吸收液样品处理结果对比分析与讨论
从图5、图6的实验结果对比中可以看出,混合钙盐的配比对F-的去除率和出水pH都有较为显著的影响,主要因为加入氯化钙不仅提供了Ca2+,还可以控制溶液的pH。同时将混合钙盐沉淀法应用于处理含氟气体的吸收液与含氟废水的处理结果有明显的差异。
从图中可以看出,随着CaCl2的不断增加溶液的出水pH不断降低,但是模拟实验中的pH始终保持在10以上,pH变化较小,F-去除率的变化却十分明显,主要是在CaO较多的时候溶液中的HF发生解离,使F-的浓度增加,降低了F-的去除率[8]。当模拟实验中的CaO减少后,在pH>10的情况下主要存在OH-和F-的竞争,水中的F-含量高于OH-后,F-与Ca2+的结合机率较大,形成CaF2沉淀,F-去除率又上升,但继续增加CaCl2又会降低经济效益。说明在模拟含氟废水的处理实验中要严格控制处理溶液的pH,可以用酸反调pH值,否则F-的去除率和出水pH将很难达到要求。
然而在处理含氟废气吸收液的实验中,pH变化范围较大,随着混合配比的增加,pH不断降低并逐渐趋于6,F-去除率不断增加并趋于平缓。主要是此时Ca2+浓度很高,根据同离子效应促使CaF2沉淀的方程式正向进行,CaF2沉淀增加,去除率升高[10]。而且虽然样品实验中pH的变化范围大,但是F-去除率的变化幅度却远远小于模拟实验,说明混合钙盐处理含氟废气吸收液中对于pH的控制并不需要像处理模拟含氟废水那么严格,只需要控制在6~7之间。
利用混合钙盐处理模拟含氟废水和含氟废气吸收液实验中,不仅对pH控制要求不同,同时对混合钙盐的配比也有一定的影响,在已有实验中,模拟实验中最佳配比为1:1,样品实验中最佳配比为7:1。主要因素是含氟废气吸收液为中含有小颗粒悬浮物易附着Ca2+同时被CaF2沉淀覆盖,因而需要更多的CaCl2来提供自由的Ca2+[11]。混合钙盐沉淀法在配比为7:1时对F-有较高的去除率,说明该方法在处理含氟废气吸收液方面有一定的可行性。
结论
(1)混合钙盐处理含氟废气吸收液在CaCl2/Cao为7:1时去除率为94.14%,pH为6.48,处理效果较好,说明混合钙盐在处理含氟废气吸收液方面有一定的可行性
(2)混合钙盐沉淀法处理含氟废气吸收液在pH控制方面没有处理含氟废水严格,在实际操作中比较简单易行
(3)为砖瓦厂含氟废气吸收液的处理提供理论依据,但不同工艺中含氟废气的成分可能不同对实验结果有一定的影响。
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一、城市环境和资源的压力
城市规划中的环境问题跟经济活动和人口的密度成正比,因而,巨大的资源与环境压力也接踵而来,加上日益加快的城市化进程,城市猛增的人口,人民日益提高的生活水平和升级的消费,都带给了紧张的城市环境和资源更重的压力。
(一)大气的污染和大气污染物
大气污染物目前已知的约有100多种。主要由自然因素(如森林火灾、火山爆发等)和人为因素(如工业废气、汽车尾气等)引发,后者更甚,特别是工业生产和交通运输死带来的。城市中的空气污染源大致来自于以下方面:1、工业:工业是导致大气污染的重要因素。因为工业排放到大气中的污染物性质复杂,种类繁多;2、交通运输:尤其是城市汽车,数量多又集中性强,它所排放的污染物能对人呼吸器官直接造成很大的危害,严重污染城市空气,是城市空气的重要污染源;3、各种喷雾剂,新增了空气中的有害成分,造成空气污染(如各种空气清新剂、杀虫剂等)。城市化日渐加快,相伴相生的工业、交通运输业也发展迅速,这些发展就导致了更多空气污染。当污染物:大量的废气、粉尘、硫氧化物、碳氧化物、氮氧化物、臭氧等被排入大气中后,空气的质量就受到了严重的破环。
(二)废水污染
城市水污染主要涉及如下三点:
1、工业废水;2、生活污水。生活排放污水的数量正在逐渐增加,有资料显示,有一半的废水是生活排出的;3、农业中用的化肥、农药,通过雨水进入到到河流中后,使地表水受到污染。据相关环境部门调查,我国城镇未经任何处理直接排入水中的污水每天至少有l亿吨。全国七大水系中,一半以上的河段水已受到污染,全国不适合鱼类生存水占到1/3,不能用于灌溉的占到1/4,严重污染的已达到了90%,有一半的城镇水源不符合饮用标准,40%的水已不适合饮用,甚至水体污染已经成为导致南方城市总缺水量的60%—70%的罪魁祸首。
(三)固体废物污染
固体废物主要涉及到生活垃圾、一般工业固体废物和危险废物三种。另外,也包括农业固体废弃物和建筑废物。固体废物一定要妥善处理后才能丢弃,否则就会对大气、水体和土壤带来严重污染,危害人体健康。固体污弃物具有两重性,也就是说,在不同的时间和地点,对于不同的人而言,被废弃的某物品有可能是废物,但如果转换一定条件,废弃物也能变为资源。防治固体废物污染就是利用废物的这个双重性,使固体废物减量、无害化,并且变成资源。对于不能利用和一定会产生污染的固体废物,一定要妥善处理。
(四)噪声污染
噪声一般可分为高、低两种。一般而言,低强度的噪声对人体是无害的,而且在满足一定条件的情况下可以提高工作效率。但高强度的噪声则会对人体有害,使人疲劳,情绪低落,甚至引发疾病。高强度噪声,无论是对人的听觉、视觉、智力还是神经系统、消化系统、内分泌系统、心血管系统等都有伤害。高强度噪声主要来自工业机器、现代交通工具、高音喇叭、建筑工地以及商场、文体娱乐场所所带来的喧闹声等。伴随城市化进程的加快,噪音污染已发展为城市污染的严重灾害之一。城市的噪声污染主要来源于机动车数量的猛增。
二、防治污染的举措
(一)大气污染综合整治规划
大气污染的治理应当在维持现有城市的能源与交通状况的前提下,找出危害广,影响大的最严重污染物,以便能有针对性的有效治理。城市规划的大气污染治理方法主要有:1、合理工业布局;2、减少交通废气的污染;3、绿化造林
(二)水污染综合整治规划
生活污水主要是有机物的污染,工业污水主要的污染物就没那么简单了。虽然每个城市水污染的程度各异,但仍可普遍采取如下措施加以防治:1、提倡节约用水,对废水进行循环再利用。实在不能用的废水经过处理后再排入水管道中;2、划分区域用水,在污染严重区域开办废水处理基地,尝试多种处理方法,采用新的科学方法净化水,严格杜绝未经处理的污水直接倒入江河湖海中。
(三)固体废物综合整治计划
处理城市生活垃圾一般采取两种方式:一种是填埋,另一种就是焚烧。虽说目前,我国填埋生活垃圾已经发展到稳步推进的阶段,但实施填埋时一定要妥善处理土地资源,确保最大限度的减少填埋场的污染和浪费,变填埋气体为资源。焚烧垃圾主要适用于可燃垃圾,东部沿海城市因其土地资源的宝贵性,就决定了焚烧处理会慢慢演变为这一地区生活垃圾处理的主要方式。
中图分类号:X51文献标识码:A文章编号:16749944(2016)18010203
1引言
“十二五”时期,我国工业化和城市化仍在快速发展,资源能源消耗持续增长,大气环境面临前所未有的压力,环境形势十分严峻。汽车涂装行业有机废气排放具有工序多、成分复杂、大风量浓度低、漆雾多等特点,给废气处理工程带来了挑战。
2有机废气处理技术简介
VOCs处理技术大体可分为回收和消除技术两大类。回收技术主要包括吸附法、吸收法、冷凝法和膜分离法等物理方法,消除技术主要包括燃烧法、生物法、低温等离子体法和催化氧化法等生物、化学方法[2]。根据VOCs处理技术应用状况的分析可知,工业VOCs气体特性对处理技术选择有重要影响。其中,VOCs浓度可作为技术初步筛选的一个重要影响因素。根据研究调查统计结果,对于高浓度(TVOC>10000 mg/m3)有回收价值气体,可考虑采用冷凝技术进行处理(VOCs 的沸点越高越适宜),对于TVOC浓度2000~10000 mg/m3的有回收价值气体,可考虑采用吸附技术处理。对于高浓度气体,当流量不大且温度不高时还可以考虑采用膜分离技术进行回收处理。对于TVOC 浓度大于2000 mg/m3并没有回收价值的气体,可以采用催化燃烧、热力燃烧等技术进行处理[3]。VOCs成分复杂,浓度、流量等因素不同,每种VOCs处理技术都有其自身的优势和使用限制,如何选择合适的技术是VOCs处理工作者必须面对的问题[4]。
3汽车涂装VOCs废气的主要成分、特点及技术方案比选传统溶剂型的汽车涂装过程中,产生的VOCs主要有甲苯、二甲苯、芳香烃、酯、醇、醚、酮等,主要来源是喷漆、流平和烘干等过程,其中约 15% 的VOCs在喷漆和流平过程中挥发,约 85% 的VOCs在烘干过程中挥发。
烘干室废气的VOCs浓度高、排气量相对较小,且烘干室需要大量热源,所以烘干室产生的有机废气一般采用直接燃烧法进行处理,燃烧温度为 800~850 ℃,以天然气作为辅助燃料,二甲苯、甲苯等有机物净化效率大于 90% 。经检测,燃烧处理后的烘干有机废气二甲苯浓度在1.5 mg/m3左右,苯的浓度在0.3 mg/m3左右,甲苯未检出,非甲烷总烃的浓度在1.85~2.32 mg/m3之间。
与烘干室不同,喷漆室VOCs的浓度低、风量大,且废气中夹杂着大量漆雾,处理喷漆室的有机废气较为复杂,通常要用几种方式的组合才能达成目标。现介绍几种汽车喷漆行业常用的处理方式。
3.1预处理+沸石浓缩转轮吸附/脱附+催化燃烧
喷漆房排放出来有机废空气先后经过预处理,滤去废空气中粉尘及漆雾小液滴。
沸石浓缩转轮由若干块单元拼合而成,单元块的加工,先由基材卷制后烧制成陶瓷基体,再将基体放入沸石的合成混合物中,控制溶液的浓度和放置时间,基体表面上就会形成一定厚度的疏水性分子筛膜,分子筛膜是吸附有机废气的关键部分。
陶瓷基体上的沸石分子筛膜,具有均匀微小的孔道和较大的比表面积和吸附容量,同时具有良好的疏水性和再生能力。当有机废气从陶瓷孔穿过时,在浓度梯度的作用下,有机气体分子附着在沸石分子筛膜表面并逐渐向内部扩散,与膜内孔壁充分接触,在分子间的范德华力和静电吸引力作用下,膜内有机气体分子达到一定数量,内外浓度及蒸汽压力开始保持一定的平衡,即达到吸附饱和。当有机气体吸附饱和后,用热空气对陶瓷孔进行吹扫,高温破坏了有机气体分子与沸石分子之间范德华力和静电吸引力,有机气体分子从沸石分子筛膜内微孔道内释放出来,被热空气带走,从而完成脱附。
旋转的浓缩转轮,使以上的吸附、饱和、脱附过程得以连续循环地进行,在实际应用上实现了连续从有机废气中分离出有机气体,达到净化空气的目的。
其工作过程如图1所示,转轮以一定的速度匀速顺时针转动,有机废气穿过吸附区,去除了有机气体的洁净空气直接排放到大气;转轮旋转到脱附区时,热空气将吸附在转轮内的浓缩有机气体带走,送到焚烧炉进行焚烧,之后经换热器换热后排放到大气;当转轮旋转到冷却区时,被有机废气的小量分支冷却,转轮冷却后继续进行吸附;冷却完转轮的废气送去换热器进行加热,加热后送到脱附区用来进行脱附。如此过程,周而复始。
蓄热式热力焚烧系统主要由燃烧机组、炉膛、蓄热室(两室或三室)、流向转换阀门和控制系统等组成。蓄热室内的蓄热陶瓷有很强的蓄热能力,先将流经的高温烟气中大部分热量储存在里面,再把热量传递给流经的有机废气,废气可以被加热到接近裂解的温度,燃烧机组只需要很少的燃料就可以维持系统的运行。在转换阀门的控制下,烟气和废气交替经过每个蓄热室,实现蓄热、放热的循环过程。其突出特点是燃料消耗少,处理温度高,排烟温度低。
近年来,国内“沸石浓缩转轮吸附+催化燃烧”工艺发展迅速,目前许多知名汽车企业有选用此套工艺处理VOCs废气,如:一汽解放、一汽大众、天津华泰、重庆力帆、长安福特、长安汽车、长城汽车等,都采用此工艺。
3.2预处理+活性炭吸附+催化燃烧
喷漆房排放出来有机废空气先后经过二级或三级预处理,滤去废空气中粉尘及漆雾小液滴。
本法是应用新型活性炭吸附浓缩低浓度的有机废气,吸附接近饱和后引入热空气加热活性炭,使有机废气脱附出来进入催化燃烧床进行燃烧净化处理,热气体在系统中循环使用或增设二级换热器进行热能回收。该法将低浓度的有机废气通过活性炭将其浓缩成高浓度的有机废气再通过催化燃烧彻底净化。该法结合了吸附法和催化燃烧法的优点,克服了单独使用的缺点,解决了治理低浓度、大风量有机废气的难题,是目前国内治理有机废气的成熟、实用方法之一。其大致的工艺流程如图2。
此工艺目前已较为成熟且有广泛推广,已用于电子、化工、制药、鞋业和涂装等各行各业的有机废气治理。相关喷漆行业的应用案例有比亚迪、太平货柜、新华昌、中集等大型企业均有采用此法处理有机废气。
3.3预处理+活性炭吸附/脱附+溶剂回收
喷漆房排放出来有机废空气先后经过过滤器预处理,滤去废空气中粉尘及漆雾小液滴,再由经过漆雾分离器里的水洗后由高压离心风机抽送进入装有活性炭的吸附槽内。有机废气在通过活性炭层时,被活性炭吸附在孔隙中,空气则透过炭层。达到排放要求的尾气由吸附槽顶部排放口排至大气。吸附槽吸附一定时间,当吸附槽顶部即将穿透时,通入蒸汽加热气体溶剂,使活性炭得到再生。从活性炭表面脱附下来的有机溶剂和水蒸汽进入冷凝器冷凝成液体后,混合液体进入油水分离槽自动分离,分离出来的溶剂液进入储槽,废水直接排到废水处理场。
此法目前普遍用于集装箱及厢式货运车喷漆废气处理,如中集、新华昌、太平货柜等大型企业有采用此法,每年可能回收再利用废气中90%左右的有机物,可产生巨大的环境和经济效益。
3.4生物降解处理法
生物降解处理有机废气的原理主要是利用微生物的代谢活动将VOCs气体转化为CO2、H2O以及细胞组成物的过程,处理工艺主要包括生物过滤池、生物洗涤器、生物滴滤塔以及膜生物反应器[5]。生物降解技术最早出现在美国的研究报道中,至20世纪70年代逐渐在西方各国兴起,而我国相关研究起步较晚。据统计,欧洲21世纪初已有7500多套生物降解处理VOCs装置投入运行[6]。
由于生物降解处理技术在常温、常压下进行,操作条件要求低,能耗、投资和操作费用相对较少,而且无二次污染,因此,该技术在各种环保净化方法中具有较广泛的应用前景。对于VOCs浓度低、风量大的废气,生物法具有设备简单、成本低廉、效果好、操作简便等优点被广泛关注[7]。但生物降解技术也存在一定的局限性,其生物降解速率有限,废气中有机物需能溶于水,对具有生物毒性的物质处理效果较差。汽车涂装的VOCs气体的主要成分是苯系污染物,属难溶或不溶于水的,也可称之为疏水性VOCs。
针对疏水性的VOCs气体,国内外开展了广泛的研究,科学家们大量的实验数据也表明,添加表面活性剂是提高处理效率的方法之一。研究表明:甲苯在表面活性剂浓度小于临界胶束浓度的溶液中增溶明显[8]。王宝庆在用生物过滤法净化乙苯过程中添加的表面活性剂为0.3 mol/L的十六酸钾,可使净化效率提高25.86%[9]。添加表面活性剂促进疏水性有机物增溶和降解,将给工业推广生物降解处理疏水性有机废气带来极大的机遇和发展空间。
4结论
四种有机废气处理的工艺各有优势和适用范围(表1)。目前轿车大部分已采用水性漆,水性漆中有机挥发物的成分比传统的油性漆已大大降低,废气中VOCs的浓度低,“沸石浓缩转轮吸附+催化燃烧”是近年来国外引进的新技术,主要用于处理废气量大、浓度较低的有机废气,因此目前普遍应用于轿车类的喷漆废气处理,不过其一次性投入成本较高;“活性炭吸附/脱附+催化燃烧”工艺较为成熟,目前在国内使用较为广泛,但其较为适用于处理浓度中、高的有机废气,且活性炭和天然气消耗量大,汽车涂装行业的废气特点是风量大、浓度较为偏低,若使用“活性炭吸附+催化燃烧”工艺需要耗费大量的电力及天然气,一方面设备的占地面积大,另一方面运行成本高;“活性炭吸附/脱附+溶剂回收”最大的优点在于环境效益和经济效益明显,此法能吸附浓缩废气中90%以上的有机物成分,并将其脱附、冷凝后回收成有机溶剂,回收后的有机溶剂能二次利用,且不用添加天然气等能源去焚烧。其较适用于喷漆量较大、废气浓度较高的工艺,在集装箱喷漆、货车车厢喷漆等废气处理运用较为广泛,且实例证实,此法可取得较大的经济效益和环保效益;客车生产工艺有别于小轿车和厢式货车等,因客车属于定制化产品,颜色、图案都不一样,大多采用间歇式生产,难以实现流水化连续作业,因此相比轿车和厢式货车等连续性流水线作业的产品,客车喷漆废气的废气量更大、浓度更低,喷漆室在100%工况下,实测的VOCs浓度也都在40 mg/m3以下,若采用以上三种废气处理工艺,投资成本和运行费用都极高,占地面积也极大,且处理效率也有限,生物降解处理法或将是此类喷漆废气的一个良好备选方案。
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一.建设项目环境的经济评估现状
环境影响评价是建设项目可行性研究中的一项主要内容。但是,建设项目可行性研究中的环境影响的经济评价存在一些问题。目前的现状是,环境影响评价仅仅通过影响项目投资额来作用于建设项目的经济可行性。对于项目建成之后运行期间,由环境影响产生的成本费用如排污收费、排污交易许可证收费、环境税等并没有在项目前期的可行性研究阶段作为影响项目可行性因素考虑进来,深入研究分析。
1.在项目可行性研究中存在的问题
(1)环评性质界定不明确
在项目立项论证的前期工作中,环境影响的经济评估应该是一个决定其是否可行的关键因素。但是,在现有的建设项目可行性研究中环境影响评价只被列为一个普通的参考项。环境影响评价在决定项目是否可行方面到底发挥多大的影响力? 目前的实践中对这个问题的认识存在很大的模糊。很明显,在分析项目对未来环境的影响时,如果技术上不能达标,则该项目不具有可行性;或者污染治理成本以及运行费用太高,也会导致该项目整体上不可行。但是,建设项目所作的“可行性研究报告”中,环评的约束力只停留在反映项目对环境造成的一般影响及相应的治理措施。
(2)环境成本分析缺失
原则上环境评估须包括环境成本效益分析,即通过项目的环境费用效益分析,比较不同方案的优先性,或者计算出项目实施后的环境污染经济损失, 以判断项目环境影响的可承受性和项目的可行性。虽然我国对项目的环境影响评价的工作早已起步,环境影响制度已经实施了近20 年,但是项目环境影响的经济分析始终是个薄弱环节。虽然评价内容也列入了环境影响的经济分析,然而由于缺乏经济分析的标准方法和参数,实际上没有什么实质性进展。对于项目建成之后运行期间,由环境影响产生的成本费用,现在的可行性研究报告都对此有意无意地忽略了。这项成本费用是项目现金流的组成部分,会对项目的可行性产生很大的影响,不考虑、不计入这个数字,严重地弱化了可行性研究的科学性、准确性。
2.项目可研中环境影响经济评估的必要性
目前我国现有的建设项目的经济评价中一般从项目本身角度进行财务性分析,而项目的环境影响由环保部门进行,环境影响的经济评估在可行性研究中几乎流于形式中国学术期刊网。以经济效益为目标,而没有考虑因环境影响所带来的社会成本和费用的评价模式,忽略了环境经济外部性,不利于做出正确的项目决策。
处于工业化、城市化加速时期的中国,持续、快速发展的同时面临着日益严重的环境问题。为了解决中国所面临的环境问题毕业论文题目,我国较早建立了投资项目环境影响评价制度。《中华人民共和国环境影响评价法》规定,建设项目环境影响报告书的内容应该包括“建设项目对环境影响的经济损益分析”。但是,目前我国并没有制定出环境影响的经济量化分析的实施细则或技术导则。根据有关研究,环境影响的经济量化分析对完善我国的环境影响评价制度具有重大现实意义。通过把环境效益、环境损害和环境保护费用纳入投资项目的费用效益或费用效果分析的框架体系之中,有助于实现经济分析所强调的核心效率目标,即要求以最低的成本来实现最优的政策目标。
二.建设项目环境经济评估案例研究
1.案例描述
(1)项目概况
项目名称:巫溪县300吨野生松籽加工生产扩建项目
建设性质:扩建
建设地点:重庆市巫溪县尖山镇大包村(原黄泥村)
(2)产品方案
本项目建成后,可实现年加工松籽2250吨和年产松仁 450吨目标,满足重庆周边及国内外市场对天然野生松仁产品的不断增长的需求。
充分利用、挖掘现有的基础生产条件和加工规模,在已有的松籽加工生产线基础上实现设备升级、加大研发力度、改善生产环境,购置包括松籽加工、松仁烘烤、松籽烘干、松仁脱红皮、松仁自动拣选等5套设备和运输车3辆;完成技术转让的引进;完成工厂绿化、给排水等基础设施的改善。
(3)项目效益
经济效益:项目建成投产后,可实现项目增量销售收入3600万元,增量净利润235.67万元,增量投资利润率22.75%,增量财务净现值1387.78万元,增量财务内部收益率41.42%,增量投资回收期3.87年。
社会效益:本项目的建设可直接带动当地农户5800户,2300户农户间接受益,安置农业就业人口200人。农户年均收入增加0.5965万元,人均增收0.376万元。对完善农副产品产业链条,提升种植业和加工产业比重,提高农业综合生产能力具有积极意义。
生态效益:本项目建设实现森林资源合理开发和永续利用,发挥林业建设的生态与经济、社会三大综合效益的结合毕业论文题目,有助于“森林重庆”目标在巫溪的实现。
(4)环境评估
环境影响:该项目对环境的主要影响为项目施工中和项目建成后所形成的废水、固体废弃物、废气和设备产生的噪音等,会对周边环境产生一定程度的影响。开发利用野生松籽,可以提高林业附加值;有效避免成熟松塔落地发芽生长,造成树林过于密集,影响林木正常生长;有利于实现森林资源合理开发和永续利用,促进林业健康和可持续发展。
环境治理措施:该项目严格执行建设项目“三同时”制度;项目在施工期间产生的污水和交付使用后产生的废水,基本上不含有对环境污染的有害化学物质;拟收集、处理后排入尖山镇市政工程管网;在施工过程中做好临时的排水沟渠,采取可行有效的施工方案;项目建成后营运期间垃圾或废弃物送至处理场予以填埋处理或回收站循环利用;项目建成后产生的废气也会较少;在项目建成后,也会严格按照《工业企业厂界噪声标准》中Ⅲ类标准,即:昼65dB,夜55dB。项目建设严格执行相应的水土流失防治措施,在工程建设后期会有计划的恢复。
环境影响评价及审批:经项目区环保部门综合论证认为,该项目符合国家的产业政策和重庆市的城市总体规划,加工厂选址合理,污染治理措施可行,污染物能达标排放。对于环境的影响在相关规定许可范围内,同意建设该项目。
2.案例解析
案例简介中建设项目基本情况涵盖建设名称、性质、地点、规模、技术方案、建设期限、投资结构、资金来源等,此外建设项目的可行性研究还要做项目的建设背景、基础条件、市场风险收益分析、项目组织管理、投资估算、财务评估和社会效益方面的分析研究。而项目环境评估是建设项目的可行性研究中的一个环节。
案例中建设项目的环境评估是从环境影响、环境治理措施、环境影响评价及审批等三个角度展开,环境影响部分只是针对项目施工中和项目建成后所形成的废水、固体废弃物、废气和设备产生的噪音等,对周边环境产生一定程度影响进行定性描述和分析。并提出若干一般性的措施,集中在项目施工方案及项目建成后营运期间垃圾或废弃物的循环利用等。但是毕业论文题目,环境影响评价的定量指标体系并没有建立,更谈不上实施过程中的操作性强弱问题。
如果项目方案的环境影响不能以货币价值的形式予以量化,就无法采用基于费用和效益量化结果进行分析评价,无法计算诸如经济净现值、经济内部收益率等经济评价指标,对各方案的经济费用和效益进行分析和比较以确定项目的取舍,因而也就无法采用费用效益分析方法对项目建设方案进行经济分析。在这种情况下,应借助于经济费用效果分析方法,对效益不能货币量化的环境影响效果进行定量分析。
三.结论与对策
通过以上对建设项目环境经济评估现状问题的总结分析,在案例剖析的基础上可得出如下结论与启示:现行建设项目的可行性研究中环境成本效益分析的缺失忽视了环境影响评价作为一项可行性因素的影响力, 忽略了项目建成之后运行期间由环境影响产生的成本费用,国家在税费征收管理的内容和标准方面有很多空白等。
针对这一现状,在建设项目的可行性研究中纳入环境影响的经济评估是亟需且必要的。如何有效纳入建设项目环境影响的经济评估不仅是环保观念的问题,更是制度设计的问题,尤其是现实可操作性问题中国学术期刊网。关于现实可操作性,本文提出“路径可行性”,这种“路径可行性”首先体现在项目环境经济评估的应用条件界定和使用方法的选择上。
1.项目环境经济评估的应用条件
经济费用效果分析是指当用于分析的资金有限、信息有限,难以用货币形式计算效益时,可以不考虑效益,只估算所有备选方案的费用,选择费用最小或在一定费用水平下效果最好的方寒。费用效果分析主要用于互斥建设方案的比选。环境所提供的物品和服务的效益无市场交易条件,很难用货币价值估算出来。当这些物品或服务的损失不可逆时,最优的选择就是选取某种方案,使环境破坏所造成的损失最小化。经济费用效果分析的应用必须满足一定的条件: (l)待评价的方案数目不得少于两个毕业论文题目,并且是互斥方案。 (2)待评价的方案有着共同的目标和目的。如果待评价的各个方案追求的目标不一致,各个方案就没有可比性,费用效果指标也就失去了意义。(3)各方案的费用采用货币单位计算,效果采用非货币的同一单位计算。
2.项目环境经济评估的方法选择
常用的环境成本计算方法包括市场价值法、机会成本法、恢复和防护费用法、影子工程法、人力资本法等。可以分为三类:第一类是按对环境造成的损害价值作为计算基础;第二类是以污染后果的消除与损失补救的成本作为计算的基础;第三类是以建设项目的环保设施投资及运行费用作为计算基础。第一类计算基础为众多专家学者所接受,认为其最合乎经济学原理,主要从经济学角度进行环境成本的计量;第三类指标主要针对建设项目的环保设施投入量进行的,技术上最可行,信息处理量不大。综合对比,第一类的环境的损害价值与第三类建设项目的环保投入,在操作上最可行。由于相同的投入所带来的环境效益的不同和消除环境不良影响的成本差异的巨大,所以在项目可行性的论证中容易造成决策重点偏差,影响决策质量。而环境的影响有四大类:生产力、选择价值、健康和舒适性,所以在可行性研究的操作中,可根据项目对环境产生影响的实际情况来选择环境成本的计算方法。
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