化工炼油工业对环境的污染及防治

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1、化工和炼油工业对环境的污染及防护,第1节 水的循环与污染 一、地球上水的分布 水类型 水量（104km3) 比例（%） 大气水 1.3 0.001 海洋水 132000 97.212 冰川和冰 2920 2.15 河水 0.13 0.0001 淡水湖 12.5 0.0092 盐水湖 10.4 0.0077 土壤水 6.7 0.0049 地下水 835 0.615 生物体内水 0.12 0.0001 总量 135784.85 100,海洋 97.212%,0.023%,地下水0.615%,冰川 2.15%,湖泊 0.0092%,生物体0.0001%,河水0.0001%,大气水蒸汽0.001%,土

2、壤含水0.0049%,地球上水的分布,2.788%,盐水湖 0.0077%,二、水的循环 自然循环 社会循环,三、 中国水资源特点 1. 人均占有量少 淡水总量在全世界占第6位。 但人均占有量只有2340m3/人年 （以12亿人口计），世界平均水准的1/4，占88位。 2. 空间分布不均 81的水资源分布在长江流域及其以南 东南地区降水量可达1600mm，造成涝灾 西北地区降水只有500mm，少的地区不到200mm 3. 年内及年际变化大 6080降水集中在夏季，7，8，9月；年际变化差36倍（大时） 4. 许多地区缺水严重 三北（西北、华北、东北）和沿海（青岛、大连） 在640个城市中，30

3、0多个城市缺水。,第2节 水污染现状及来源 一、水污染现状 1.废水排放总量（亿吨）： 460.0 其中：工业废水排放量 212.4， 城镇生活污水排放量 247.6 2.化学需氧量排放总量（万吨） 1333.6 其中：工业化学需氧量排放量 511.9， 城镇生活化学需氧量排放量 821.7 3.氨氮排放总量（万吨）：129.7 其中：工业氨氮排放量 40.4， 城镇生活氨氮排放量89.3 4.工业废水排放达标率（）： 89.2 5.工业用水重复利用率（）：72.5 6.城市生活污水处理率（） ：25.8,二、自然污染和人为污染 自然污染 社会污染 水体自净 环境容量 在其环境容量的范围以内，

4、受到污染的水体，在一定的时间内，通过物理、化学和生物学等作用，污染程度逐渐降低，这个过程叫水体的自净。也可简单地说，水体受到废水污染后，逐渐从不洁变清的过程称为水体的自净。 水体自净机理 物理过程：稀释、扩散、挥发、沉淀 化学及物理化学：氧化、还原、吸附、凝聚、中和 生物净化过程 机理水体自净机理水体,三、水污染分类 化学性污染 无机污染物质：酸、碱及无机盐类。 无机有毒物质：重金属等 金属毒物不能降解，只能相互转化、分散；离子态毒性最大；在生物体内富集； 非金属毒物中枢神经紊乱，诱发皮肤癌 有机有毒物质：有机农药、多环芳烃、芳香胺等 人工合成有机物，难以生化降解。 需氧污染物质：有机物 植物

5、营养物质：氮、磷等（富营养化） 油类污染物质,物理性污染,悬浮物质污染：不溶性物质 热污染 废水温度过高而引起的危害。 水体DO减少，水生生物因缺氧而死亡 加快藻类繁殖，加速富营养化 化学反应加快，加速腐蚀过程 加速细菌繁殖，增加后续处理费用。 放射性污染 原子核衰变而释放射线的物质,生物污染,致病性微生物，包括致病细菌、病虫卵和病毒。,四、废水的来源,生活污水和工业废水 生活污水是人们日常生活中所产生的废水成份与人们的生活习惯有关。 工业废水工业生产过程中所排出的废水。其成份主要决定于生产过程中采用的原料以及所应用的工艺。生产污水、生产废水（假定净水：间接冷却水、厂区锅炉、电站排水）,五、水

6、污染原因 1人口增加和经济增长的压力： 2粗放型发展模式 3. 面源污染严重 4污水处理率偏低，大量污水直接排放 5环境意识淡薄、环境管理薄弱、环境执法力度不够 6. 排污收费等经济政策未能起到对治污的刺激作用 7. 历史欠帐太多，资金投入严重不足,六、水污染防止战略对策与保障措施 战略对策： 1加快城市废水处理厂的建设步伐，实施废水资源化 2尽快实现从末端治理向源头控制的的战略转移，大力推行清洁生产 3从单纯的点污染源治理转向点源、内源和面源的流域综合综合治理 4切实保护饮用水源地，提高饮用水安全性 保障措施： 1.严格以法治水，制定并实施有效的法律、规章、制度 2.完善水的管理体系，改变“

7、多龙管水”的现象 3.加大水污染治理投资 4.采取有利于水污染防治的经济政策,第3节 水质指标及水质标准 一、废水水质 物理指标 温度 色度 嗅和味 固体物质 总固体（TS） 溶解物质（DS） 悬浮固体物质（SS） 悬浮物是通过过滤法测定的，滤后滤膜或滤纸上截留下来的物质即为悬浮固体，它包括部分的胶体物质，单位为mg/L。,化学性指标 有机物 BOD： 生化需氧量（BOD）表示在有氧条件下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离氧的数量，常用单位为mg/L。 COD：在酸性条件下，用强氧化剂将有机物氧化为CO2、H2O所消耗的氧量。 CODCr，CODMn-高锰酸盐指数 CODBOD

8、20BOD5CODMn BOD5/COD反应废水可生化性,TOD（高温燃烧后，所消耗的氧量）： 有机物主要是由碳（C）、氢（H）、氮（N）、硫（S）等元素所组成。当有机物完全被氧化时，C、H、N、S分别被氧化为CO2、H2O、NO和SO2，此时的需氧量称为总需氧量（TOD）。 水中有机物在燃烧时，消耗了载气中的一部分氧，用电极测定剩余的氧量后，计算出的耗氧量即为总需氧量，单位为mg/L。 TOC（废水中的总碳量）： 总有机碳（TOC）表示的是污水中有机污染物的总含碳量。其测定结果以C含量表示，单位为mg/L。 总有机碳的测定原理是：水中有机碳在高温燃烧过程中，生成CO2，经红外气体分析仪测定后

9、，再折算出其中的C含量。,油类污染物 石油类 动植物油脂 酚类污染物 无机性指标 植物影响元素(N、P） pH值 重金属 生物性指标 细菌总数 大肠菌群 大肠菌群数是指单位体积水中所含的大肠菌群的数目，单位为个升，它是常用的细菌学指标。大肠菌群包括大肠菌等几种大量存在于大肠中的细菌，在一般情况下属非致病菌。,二、污水排放标准 1.地表水环境质量标准 首次发布 1983年 第1次修订 1988年 第2次修订 1999年 GHZB1-1999 第3次修订 2002 GB3838-2002 水体分类： I类 主要适用于源头水、国家自然保护区； II类 主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵

10、鱼类保护区、鱼虾产卵区 III类 主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区 IV类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区 V类 主要适用于农业用水区及一般景观要求区域,表 第一类污染物最高允许排放浓度 单位：mg/l,第4节 废水处理方法综述 按对污染物实施的作用不同 分离法通过各种外力作用，把有害物从废水中分离出来。 转化法通过化学或生化的作用，使其转化为无害的物质或可分离的物质，后者再经过分离予以除去。,分离法,转化法,废水的生物处理方法(也叫生化法) 是利用微生物的代谢作用，使废水中呈镕解状态、胶体状态以及某些不溶解的有机甚至无污染物质，转化为稳

11、定、无害的物质，从而达到净化的目的。此法按照作用微生物习性的不同，可分为好氧法相厌氧法两大类。,按处理程度分： 一级处理：主要去除SS和漂浮物质，通过中和和均衡等预处理对废水进行调节以便排入受纳水体或二级处理装置。 二级处理：去除废水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质，主要采用生物处理法，处理水可以达标排放。 三级处理：对难降解的有机物、磷、氮等营养物质进一步处理。采用混凝、过滤、离子交换、反渗透、超滤、消毒等。,酸性水（含硫污水)汽提装置 酸性水经脱气、除油、换热后送入主汽提塔，塔顶气相产物经冷凝冷却后进入塔顶回流罐，分离出的冷凝液返回主汽提塔，酸性气至硫磺回收装置。主汽提塔塔釜撇出的轻污油进

12、入地下污油罐，主汽提塔塔底抽出处理后净化水，部分回用，部分至含油污水管网。,第二章 炼油厂废水的来源和治理 第1节 废水的来源和分类 炼油厂生产过程中需要大量的水。一个生产装置较完备的炼厂,用水量为原油加工量的530倍,除循环使用和少量消耗掉外,尚有大量的水成为废水排出。 1.含油污水 来源于各装置机泵冷却水、装置区冲洗地面水、原料罐区冲洗地面水、油罐罐底排水、各种油水分离器排水及被油污染的雨水等。 2.含硫废水 酸性废水。含硫污水主要来源于原油的二次加工过程,如催化裂化、焦化、加氢等过程。,3.含氰废水 含氰废水并不是独立的一种污水,如催化裂化装置的含硫污水就含有氰。氰含量高的可达20030

13、0mg/L,对氰化物作单独处理时可称为含氰废水。 4.含酸废水、含碱废水 含酸废水、含碱废水来自酸碱精制装置和配酸、配碱、水处理等处。 5.含盐污水 主要来自常减压装置电脱盐脱水罐排水,除含有大量盐外,还含有原油。 6.假定清净下水 主要来源于循环水场凉水塔排污、软化水处理系统排水、锅炉排水和未污染雨水等。 7.生活污水 来自生产、生活区设施的生活污水。,第2节 废水的治理 目前各炼厂在充分利用水资源、提高水的循环利用率、降低直流水用量、减少排污量的基础上,对排出的废水采用清污分流的方法处理。我国炼厂排水系统通常设置含硫废水系统、含油废水系统、含碱废水系统、生活污水系统和假定清净下水系统等。假

14、定清净下水水质较好,一般经简单隔油或浮选后直接排放。 污水处理一般分三级。一级处理主要包括脱硫、中和、隔油、浮选,将污水中的大部分油、悬浮物、硫化物、氨氮等脱除,达到二级处理对进水的要求;二级处理即生化处理,除去污水中的有机污染物,使之达到企业排放标准;三级处理即深度处理,进一步除去二级处理出水中残留的污染物,以达到更高的排放标准和符和回用的要求。 炼厂污水处理流程因炼制原油含硫量及对出水的要求不同而异。,脱气,除油,均质储存,汽 提 塔,去硫磺回收装置,H2S气,含硫污水,氨气,净化水,含硫废水处理系统原则流程图,废气治理,第一章 概 论 1-1 大气污染,1.大气污染的含义： 国家标准组织

15、定义（ISO）定义： 指自然界中局部的职能变化和人类的生产和生活活动改变大气圈中某些原有成分和向大气中排放有毒害物质，以致使大气质量恶化，影响原来有利的生态平衡体系，严重威胁着人体健康和正常工农业生产，以及对建筑物和设备财产等的损坏.,2.大气污染源的分类,有四种分类法 按污染源存在形式：固定污染源、移动污染源； 按污染源排放方式：高架源、面源、线源； 按污染源排放时间：连续源、间断源、瞬时源； 按污染源产生类型：工业污染源、家庭炉灶、汽车排气。 进行大气质量评价适宜用第一种分法，研究扩散适宜用第二种分法，分析污染物排放时间规律适宜用第三种分法，解决污染物，控制污染物适宜用第四种分法。,3一次污染物和二次污染物,一次污染物：指直接从各类污染源排出的物质。 可分为：非反应物质，其性质较稳定；反应性物质，性质不稳定，在大气中常与某些其它物质产生化学反应或作为催化剂促进其它污染物产生化学反应。 二次污染物：反应性的二次污染物与大气中的其它组分反应形成的物质。如二次污染物硫酸烟雾（又称硫酸气溶胶）形成过程。 往往二次污染物比一次污染物的危害大得多。,4主要大气污染物,按其存在状态可概括为气溶胶状污染物和气态状污染物。 （1）气溶胶状污染物 （2）气态状污染物,(1)气溶胶状污染物,分类：气溶胶中