《工业污染核算》PPT课件.ppt

工业污染核算,一、锅炉与电力工业的污染核算,我国能源利用现状,2006年全国煤炭产量为23.8亿t，煤炭消费量23.7亿t。电力、钢铁、建材和化工4大行业的耗煤总量占了全国煤炭消费总量的85%左右。其中电力行业煤炭消费量超过12亿吨，占到煤炭消费总量的50%以上。,（二）煤,2、煤的用途 动力煤：动力煤产量占煤炭总产量的80以上，全世界近55%的煤炭用于发电。 炼焦煤:主要用途是炼焦炭。我国炼焦煤资源相对较少，储量仅占我国煤炭总储量27.65。,3、锅炉的燃烧方式,按照煤炭的燃烧方式，燃烧设备大致可以分为三类：炉排炉（层燃式锅炉）、煤粉炉、沸腾炉（悬燃式锅炉）、抛煤机炉（半层半悬式锅炉）。,4、锅炉废气污染物的计算,(2)、烟尘排放量的计算 实测法 G = KQC 林格曼黑度法 林格曼黑度对照表,4、锅炉废气污染物的计算,(2)、烟尘排放量的计算 烟气检测法 G产=BAdfh/(1-cfh);G=G(1-) （A-灰分； dfh烟尘中飞灰占灰分总量的比率，与燃烧方式有关；Cfh烟尘中可燃物的比率，一般15%45%。） 物料衡算法 （根据燃煤量、含碳率、残碳率、灰分等指标以及锅炉型式计算）,4、锅炉废气污染物的计算,(3)、SO2排放量的计算 燃煤中的硫成分一般由有机硫、硫氧化物和硫酸盐组成，分为可燃硫和不可燃硫，前两者为可燃硫，燃烧后产生SO2，后一部分为不可燃硫。通常可燃硫占煤中总硫分的7090，一般取80。 GSO2 2*80SB（1-）,4、锅炉废气污染物的计算,(4)、NO排放量的计算 NO排放量的计算可采用系数法。NO排放量1.63耗煤量（然料中的含氮量氮的转化率0.000938） 其中：然料中的含氮量（），煤一般为1.31.5，重油为0.2.一般氮的转化率层燃炉0.10.2；煤粉炉0.20.25；燃油锅炉0.30.4,（四）电力工业的污染,2、火电厂的相关指标 电厂的装机容量 火力发电厂的发电能力（功率）的千瓦数称发电厂的装机容量。 电厂的年平均利用时间 火电厂平均满负荷运行的等效时间称电厂的利用时间。若用火电厂的年发电量除以电厂的装机容量，就可计算出电厂的年利用时间。 近6年我国火电年平均利用小时在5450小时左右。,（四）电力工业的污染,2、火电厂的相关指标 电厂的发电量 电厂统计电量有两个数据，发电机发出的电力是电厂发电量，电厂生产过程所必需的电量（主要用电设备如送风机、引风机、给水泵、循环水泵等高能耗设备等消耗的电量）称电厂自用电量。电厂供应的电量是供电量，电厂供电量=发电量-发电厂自用电量。 电厂进行效益统计是通常填供电量，向电监会上报的是发电量。一般老厂自用电占发电量的10，其中送风又占自用电的10，引风机占15，给水泵占20。而新建电厂自用电占发电量的6左右。,（四）电力工业的污染,电厂的耗煤量 电厂的煤炭消耗与机组水平和煤质优劣有关。,表 不同参数机组热效率及煤耗情况,（四）电力工业的污染,3、电力工业的环境污染 (1)、废气污染 火电厂的废气污染主要来自于煤炭储运、磨制煤粉、锅炉燃烧、气力输灰。一般的火电厂年耗煤量都会在100万t以上，每吨煤产生的废气量都会在10000Nm3左右。燃煤电厂烟气中污染物主要是SO2、烟尘和NOX，各种污染物的产生量与燃料的成分、燃烧方式及操作条件有关。目前，我国燃煤机组容量达3亿kW，年约排放S02 900万t(约占全国S02总排放量的13)、NOx年排放600万t。,（四）电力工业的污染,3、电力工业的环境污染 (2)、废水污染 单位发电量耗水率（kg/kWh）,发达国家发电水耗为2.52kg/kWh，南非发电水耗仅为1.25kg/kWh。,（四）电力工业的污染,3、电力工业的环境污染 (2)、废水污染 冲灰水 水力输灰，灰水经过滤回电厂循环使用。每吨灰渣要用18 m3冲灰水，灰水中的主要污染物是SS、pH值、砷和金属离子等，灰水含SS 40g/L,pH值为811。 火电厂冲灰水耗水量的计算： 耗水量0.34181.05BA 式中：B耗煤量，t； A燃煤灰分，%。 注：每冲一吨灰需水18 m3，其中重复利用率66，则新水为34，灰渣量为1.05BA。,（四）电力工业的污染,3、电力工业的环境污染 (2)、废水污染 化学处理废水 锅炉用水要进行软化处理，一般采用离子交换法。阴阳离子交换树脂使用一定时间后要再生，要用一定浓度的酸碱液冲洗，形成化学处理废水。来自化学水处理车间的冲洗废水中pH值、部分重金属离子会超标。 火电厂化学处理（软化）废水量的计算： 废水量0.03W110 式中：W1发电蒸汽量，t。,（四）电力工业的污染,3、电力工业的环境污染 (2)、废水污染 发电厂的其他废水 发电厂的其他废水还有煤场排水、锅炉排水、锅炉清洗水和冷却水等，以外排冷却水的水量最大。外排冷却水属于间接冷却水，如能按规定分流排放则对外界环境的影响主要是热污染。其余废水均属于不规则排放，锅炉清洗一般在检修锅炉前进行，废水中的污染物除了含一定量的磷、SS、油外，还含清洗剂。（电力工业污染核算学生flash),二、钢铁工业污染核算,（六）焦化工业污染,焦炭属于二次能源，是重要的固体燃料，焦炭行业是钢铁工业重要的辅助性产业。 1、焦化生产工艺 焦化技术是以煤炭为原料，隔绝空气经高温干馏获得焦炭产品和荒煤气，荒煤气中含多环芳烃和杂环化合物、氨、硫化物、氰化物等，荒煤气经净化、分离和精制可得多种化学产品。 炼焦生产以经过洗选，含水约10的炼焦煤为原料，一般制取1吨焦炭需消耗焦煤1.45吨或洗精煤1.38吨。,（六）焦化工业污染,2、设备 一般大中型焦化厂的炼焦生产设备都是焦炉，是用硅转砌成的一系列窄长方形的炭化室。一座焦炉通常有2570个炭化室组成。炭化室顶部有装煤孔、煤气导管，炭化室两侧有推焦炉门。,（六）焦化工业污染,焦化生产过程，主要有煤的配备、炼焦、煤气的净化和回收。 粉碎成细颗粒的炼焦煤由炭化室顶的装煤孔卸入，隔绝空气，由炭化室两侧的燃烧室加热到约1000，经高温干馏产生焦炭。干馏产生的焦炉气通过炭化室顶部的煤气导管排到化学产品回收车间经冷却净化后回收氨、苯类、煤焦油等化学品。煤焦油精致可以得到萘、酚、沥青等产品。粗苯经过精制，可以得到苯、甲苯、二甲苯、溶剂油、古马隆原料等产品。炼焦结束，将炭化室两侧炉门打开，推焦车将炽热的焦炭推进熄焦车，熄焦车通过熄焦塔淋水熄焦（或置入关闭的槽内由循环惰性气体冷却成焦炭。），最后将焦炭放在凉焦台。,3、焦化生产废气,焦炉在备煤车间的煤场贮煤、装卸、破碎、运输、配料过程产生的无组织排放主要是粉尘，大约1千克/吨焦。 在炼焦车间的装煤、推焦、湿熄焦、放焦过程中产生大量烟粉尘，约6千克/吨焦（装煤1 千克/吨焦、推焦2.5 千克/吨焦、熄焦1.5千克/吨焦、炉门炉顶泄漏1 千克/吨焦），还有泄漏的CO、SO2、甲烷、焦油气、苯并（a）芘等。苯并（a）芘排放量约6.5g/ t焦，成为焦化生产过程的主要废气。炼焦过程的烟粉尘主要是无组织排放，而且是间断排放，其中装煤过程排放的污染物占料焦过程排放总量的50，推焦占15，熄焦占15，炼焦设备泄漏占20。,3、焦化生产废气,钢铁厂焦炉的加热常采用高炉煤气混焦炉煤气加热，非钢铁厂的大型焦炉采用焦炉煤气加热，中小锅炉采用焦炉煤气加热。产生的废气量约1500立米,废气中有少量SO2、NO。 在化学产品回收和精制车间设备和管道的泄漏，将生产过程中的许多化学品硫化氢、苯、酚、氰化物、碳氢化合物、氨、多环芳烃等排放到外界环境，都属于有毒化学品。,4、焦化生产废水,焦化厂的污水主要产生于炼焦、制气、化学产品回收过程。废水量大，水质复杂。污水中有大量铵盐、硫化物、氰化物，油类、氨氮还有酚、苯、多环芳烃和杂环烃等，不仅有毒有害、难以降解，而且还有致癌物质，对环境污染极其严重。 焦化生产废水污染严重，治理难度大，应实行循环经济。这是节能减排的的要求。,5、焦化生产废渣,焦炭生产、煤气净化、化学产品精制过程中会产生固态、半固态及液态的固体废物，如尘泥、焦油渣、酸焦油、洗油残渣、黑萘、吹苯残渣及残液、生化处理污泥、酚和吡啶精制残渣、脱硫残渣、焦油与焦油残渣等。这些废渣除尘泥外，均为有毒、易燃的危险废物，应严格管理，尽量回收利用。（钢铁工业污染核算学生flash),三、有色金属工业污染,有色金属是除铁、锰、铬以外的所有金属的总称。我国列入有色金属范围的有64种金属，分为重有色金属（铜、铅、锌、镍、钴、锡、锑、汞等）、轻有色金属（铝、镁等）、贵重金属（金、银、铂等）和稀有金属（锗、钛、钨、钼、锂、铷等）四大类。其中常用的有色金属为：铜、铝、铅、锌、镍、镁、钛、汞、锡、锑。这10种有色金属是国家衡量有色金属产量及其他指标考核的基础。 我国有色金属矿产资源贫矿多、品位低、伴生元素成分复杂，许多矿床含硫分较高。因此我国有色金属冶炼企业的产品种类多，工艺复杂，产生的污染物种类也较多。,（一）铜冶炼工业污染核算,1、原料,熔炼铜主要原料有铜精矿、熔剂（石灰石、砂等）和燃料（焦炭、无烟煤、重油等）。 铜冶炼厂使用的铜精矿主要以硫化铜矿（Cu2S）、黄铜矿（CuFe2S2）、硫砷铜矿（Cu3 AsS4）为主，铜含量一般在2040，硫含量一般为铜含量的13倍，铜精矿还含有氟、铅、锌、金、银、砷等多种元素。,2、铜精矿的采选工艺,我国开采的铜矿石（硫化铜矿）含铜品位在1左右，采取浮选、重选、离析、溶浸等选矿法用药剂把铜和其他金属富集加工成铜精矿。 铜精矿的含铜一般为1230。我国铜冶炼厂的铜精矿一般含铜1824，含铁2130，含硫1433，含二氧化硅618。铜精矿中还含有许多非常有价值的金属，如铅、锌、镍、钴、金、银、铂、钯等重金属和贵金属。在铜冶炼过程中也要把它们以不同的形式回收。铅、锌以氧化物形式回收，镍、钴以硫酸盐形式回收，金、银、铂、钯等贵金属以纯金属形式回收。,3、铜精矿的粗炼,铜锍以硫化亚铁、硫化亚铜聚合物（FeS-Cu2S）为主，并含有金、银。铜锍组成含铜4170，含铁829，含硫2124，含钯0.35，含锌0.32（不同熔炼法含量不同）。炼铜生产过程产生的大量SO2，可以回收生产硫酸。,3、铜精矿的粗炼,目前我国熔炼粗铜的设备与方法有10种：闪速炉熔炼、诺兰达炉熔炼、电炉熔炼、白银炉熔炼、氧气顶吹熔炼、反射炉熔炼、氧气底吹熔炼、密闭鼓风炉熔炼、奥斯麦/艾萨熔炼和离析法熔炼（处理难选氧化铜矿）。目前，密闭鼓风炉、电炉和反射炉等几种熔炼方法属落后的高耗能工艺，其t粗铜的平均综合能耗为1.28t标煤，高出发达国家（0.4t左右）3倍。若将密闭鼓风炉、反射炉改为较先进的诺兰达炉炼铜法，能耗可减少一半以上；实施并扩大浸出-萃取-电积法处理低品位或难选的含铜物料湿法工艺，铜冶炼生产工艺能耗会大幅度降低。,3、铜精矿的粗炼,（2）冰铜吹炼（粗铜） 造锍过程完成了铜与绝大部分铁的分离。熔炼得到的冰铜 (铜锍)再送入转炉通过吹炼除去铜锍中的铁（形成炉渣）、硫（形成SO2）及其他杂质成为粗铜。一个吹炼周期分为两个阶段：第一阶段,将FeS氧化成FeO，造渣除去,得到白冰铜(Cu2S)。冶炼温度11501250。主要反应是： 2FeS3O22FeO2SO2 2FeOSiO22FeOSiO2 第二阶段，冶炼温度12001280将白冰铜按以下反应吹炼成粗铜： 2Cu2S3O22Cu2O2SO2 Cu2S2Cu2O6CuSO2,3、铜精矿的粗炼,（2）冰铜吹炼（粗铜） 吹炼一般在挂式倒吹（P-S）转炉内进行。吹炼有两个周期，鼓入空气吹炼，发生反应，直到生成粗铜（含铜98.5以上），吹炼结束。(铜的冶炼视频）,4、粗铜的精炼,转炉产生的粗铜，含铜量一般为98.599.5，余量为杂质（如硫、氧、铁、砷、锑、锌、铅、镍、钴、硒、铋、碲、金、银等）。杂质影响铜的品质，有的杂质（如金、银、硒、镍、锌、锑等）又有较高经济价值，需要回收利用，所以粗铜还要通过精炼工艺进行提纯。 工业上铜精炼方式有火法精炼和电解精炼两类。火法精炼可以得到9999.9的纯铜。电解精炼可以使铜的纯度达到99.95-99.99。所以粗铜一般先经过火法精炼，除去部分杂质，再浇铸成阳极，进行电解精炼，产出含杂质量达到标准的精铜。,4、粗铜的精炼,（1）火法精炼：火法精炼是利用某些杂质对氧的亲和力大于铜，而其氧化物又不熔于铜液等性质，通过氧化造渣或挥发除去。其过程是将液态铜加入精炼炉升温或固态铜料加入炉内熔化，然后向铜液中鼓风氧化,使杂质挥发、造渣；扒出炉渣后,用插入青木或向铜液注入重油、石油气或氨等方法还原其中的氧化铜。还原过程中用木炭或焦炭覆盖铜液表面，以防再氧化。精炼后可铸成电解精炼所用的铜阳极或铜锭。精炼炉渣含铜较高，可返回转炉处理。精炼作业在反射炉或回转精炼炉内进行。,4、粗铜的精炼,（2）电解精炼： 杂质比铜活泼的Zn、Fe等： 阳极：Zn-2e=Zn2+ Fe-2e=Fe2+ Cu-2e=Cu2+ 活泼性在铜之后的银、金等还原性比铜差的，不能失去电子，它们以单质的形式留在溶液中，成为阳极泥。 阴极： Cu2+2e=Cu,5、湿法炼铜,用溶剂浸出铜矿石或精矿，而后从浸出液中提取铜。 湿法炼铜目前主要用于处理氧化铜矿。硫酸化焙烧-浸出法是将精矿中的铜转变为可溶性硫酸铜溶出；氨液浸出法是将铜转变为铜氨络合物溶出，浸出液在高压釜内用氢还原，制成铜粉，或者用溶剂萃取-电积法制取电铜；氯盐浸出法是将铜转变为铜氯络合物进入溶液，然后进行隔膜电解得电铜。,6、铜冶炼环境污染,废气来源于焙烧、烧结、熔炼和火法精炼过程，与消耗的能源数量有直接关系。目前我国铜冶炼综合能耗平均水平1200 kg标煤/t铜。铜的火法冶炼产生大量废气，废气量近30000m3/ t粗铜，产生的烟粉尘量为320 kg / t粗铜（其中转炉150 kg、反射炉90kg、焙烧炉75 kg、炼前处理5 kg），产生的SO2为1600 kg / t粗铜。如果有5的没有回收，将排放80 kgSO2/t粗铜。粉尘中还含一定量的铜、锌、铅、镉等重金属和砷、氟等元素，含大量CO。如果使用闪速炉、转炉炼铜烟粉尘产生量只有150kg/t粗铜。,6、铜冶炼环境污染,粗铜的废水产生量约为20m3/ t粗铜，废水中含铜、锌、铅、镉等重金属和高浓度SS，废水中铜和锌的产生量各为1.5kg/t左右。铜渣的水淬用水量约78m3/t炉渣，排水量约5m3/t炉渣。湿法铜冶炼过程中废水量约为3080m3/t。,（四）电解铝工业污染,铝的冶炼包括氧化铝的提炼和电解法制取金属铝两个生产阶段。 1、铝矾土的开采 制造1吨氧化铝约需要23吨铝土矿,并消耗8500-12000MJ热能;而制造1吨金属铝也需要近两吨氧化铝。,（四）电解铝工业污染,2、 氧化铝生产 我国的氧化铝生产是以铝土矿为原料，经破碎、选矿、加碱（NaOH）高压溶出、提取沉渣分离出氢氧化铝，氢氧化铝再经结晶、焙烧成氧化铝产品。 氧化铝的生产分烧结法、混联法和拜耳法。 目前我国氧化铝生产多采用混联联合法，它是以拜耳法处理大部分易溶的一水硬铝石，将难溶或不溶部分转入烧结法，且在烧结法中再配入部分铝土矿以提高品位。,混联联合法氧化铝生产工艺,（四）电解铝工业污染,3、氧化铝生产污染 氧化铝厂的有组织排放废气主要来自熟料窑、焙烧窑等设备，无组织排放废气主要来自破碎、筛分、运输、加料的生产过程。氧化铝耗煤量较高，生产1t氧化铝综合能耗1.1t标煤t，碱耗67.3t。实际耗煤约1.5t原煤。烧结法生产1t氧化铝平均废气产生量约为12000m3,(其中熟料窑10000 m3、焙烧窑2000 m3)粉尘产生量约为1600kg（熟料窑1300 kg、焙烧窑300 kg）左右，联合法生产1t氧化铝，废气产生量约为5000 m3，粉尘产生量约为1200 kg左右。燃煤产生的二氧化硫可以通过物料衡算进行计算。,（四）电解铝工业污染,每生产1t铝土矿需要用水7.8 m3。氧化铝生产的分离、洗涤、过滤等过程产生和排放大量废水，生产1t氧化铝废水量烧结法为30m3/t、联合法为20 m3/t。废水中的主要污染物有SS、氧化铝、碱类物质，废水中含碱烧结法为30kg、联合法为14kg,含SS烧结法为22kg、联合法为12kg。 废渣主要有在沉降分离中产生大量赤泥，赤泥产生量烧结法为1.8t/t、联合法为1.1t/t。由于消耗大量燃煤，还会产生相当于燃煤耗量25的灰渣。,（四）电解铝工业污染,4、电解铝生产 电解铝生产过程，一般以氧化铝为原料加氟化盐为熔剂，碳素材料为阴阳极，用电解法制取金属铝。反应结果是阳极上生成CO2、CO、少量的HF，阴极上析出液态的铝。 电解铝主要设备是电解槽。按电解槽所用阳极类型又分为自焙阳极电解槽和预焙阳极电解槽。（铝视频）,（四）电解铝工业污染,5、电解铝生产污染 电解铝生产过程中，每生产1t铝产生废气量约1024万m3/t铝。废气中含氟化氢、载氟粉尘（四氟化硅、四氟化碳、氧化铝、氟化盐、碳粒等）、沥青烟、SO 2。废气中氟化物的浓度高，一般1t电解铝产生的烟气中含总氟1624kg。除了被电解槽衬里吸收部分氟外，大约有17kg氟进入净化系统。电解槽的集气率约为9598，还有部分随无组织排放的尘从天窗排放（约2kg/t铝）。载氟氧化铝的回用可以回收电解氟化盐消耗的50。自焙槽因含水分和碳氢化合物，产生的废气量大，烟气中氟的含量比预焙槽高。氟化氢占总氟化物总量的比例自焙槽占2/3，预焙槽只占1/3。,（四）电解铝工业污染,5、电解铝生产污染 电解铝生产本身废水量和废渣量都比较少，废水主要是除尘水，污染物主要是SS和氟化物。但许多电解铝生产还有炭素阳极的生产，有氧化铝的生产，有氟化盐的回收和生产，这些生产过程废水量较大，且污染物比较复杂；这些过程的废渣量也比较多。,四、 水泥工业的污染核算,（水泥生产前半部分视频）,（一）水泥生产工艺,1、水泥生产工艺过程 水泥生产是两磨一烧，即将石灰石和粘土原料经过采掘、粗碎、烘干，用生料磨磨细成为生料；生料在水泥窑中与煤粉混匀经1450的高温煅烧成为熟料；冷却后的熟料再掺入石膏和配料，在熟料磨中磨成普通硅酸盐水泥细粉。若在熟料中再掺入高炉渣、矿渣等混合材料，制得的是矿渣硅酸盐水泥。（水泥生产的后半部分视频）,（一）水泥生产工艺,2、水泥生产原料 生产1吨熟料约需生料1.52吨左右。其中 1.25吨石灰石、0.25吨粘土、0.02吨铁质料，同时耗煤0.245吨（其中煅烧耗煤0.21吨，烘干耗煤0.035吨）。 生产1吨水泥需0.72吨熟料，0.28吨混合材料（包括0.06吨石膏）。,（一）水泥生产工艺,原料破碎工艺主要是将石灰石通过破碎机进行一次和二次破碎，碎成20毫米的石块，常用的破碎设备有锤式、颚式、反击式、冲击式、辊式、圆锥式破碎机等。,（一）水泥生产工艺,烘干工艺是将粘土、石灰石碎块、煤、矿渣等通过烘干机进行加热干燥（干法生产都要烘干，湿法生产主要对煤进行烘干），专门的烘干设备有回转式烘干机、悬浮式烘干机、烘干塔等，水泥厂普遍使用的是回转式烘干机。回转式烘干机内温度约700，排放废气量约1300立米/吨料。,（一）水泥生产工艺,生料粉磨工艺是分别通过生料磨和煤磨将混合料和煤磨成粒径在几十微米的粉料。常用的设备有雷蒙磨、高压磨、高压悬辊磨、球磨机、圆锥球磨机等。磨机通风抽出的废气中粉尘颗粒级细，废气中的粉尘浓度较高。,（一）水泥生产工艺,水泥生产的焙烧 半干法生产是将干生料粉加1015水制成料球入窑煅烧。主要设备是立窑和立波尔窑。立窑是水泥工业应用最早的煅烧窑。它是先将生料与煤混合粉磨制成小于20毫米的料球，由立窑上部加入窑内。含煤粉的料球在窑内被预热烘干，煤粉燃烧将生料分解烧成熟料。烧好的熟料由底部经卸料篦子卸出。冷风由窑下鼓入，在上升的过程中将熟料冷却，本身也得到预热，到高温区供料球中的煤粉燃烧用，废气由窑顶排出。立窑生产规模小，设备简单，投资相对较低，运行热耗与电耗都比较低。但立窑煅烧不均匀、产品质量较低，窑的规模化产量较低，从目前的技术水平来看也难以实现高水平的现代化。,（一）水泥生产工艺,湿法工艺生产是将生料制成含水3236的料浆，在回转窑内将生料浆烘干并烧成熟料。,（一）水泥生产工艺,干法生产是将生料粉直接送入窑内煅烧，以前的干法生产多用中空回转窑，窑内传热效率较低，现在多采用预分解技术、原料预均化及生料质量控制技术。,（一）水泥生产工艺,所谓预分解技术就是将生料粉的预热和碳酸盐分解都移到窑外在悬浮状态下进行，采用的设备是新型预分解窑。新型预分解窑是在短的回转窑后面加上悬浮式预热器，物料在极短时间通过旋风筒，温度升高到800以上，完成烘干、预热和部分碳酸盐的分解，热效率高，产品质量高。一般将悬浮预热和预分解窑统称为新型干法窑，新型干法生产是今后的发展方向。,（二）水泥生产的环境污染,水泥工业对环境的污染主要表现为大气污染、水污染和噪声污染。 水泥工业的水污染主要为生产设备外排的冷却水、水收尘产生的废水、化验室废水。,（二）水泥生产的环境污染,1、废气量的测算 生料熟料 准备过程（破碎、粉磨、烘干）产生废气量约2000立米/吨熟料， 立窑生产焙烧废气约3500 立米/吨熟料，生料熟料共产生废气量5500 立米/吨熟料 旋窑生产焙烧废气约4200 立米/吨熟料，生料熟料共产生废气量6200 立米/吨熟料（不同旋窑差别较大） 湿法和立波尔窑废气量与立窑相近。,（二）水泥生产的环境污染,熟料水泥 包括磨制和包装产生约1000 立米/吨水泥 生料熟料水泥 立窑 0.725500 + 1000 = 4960 立米/吨水泥 约为5000 立米/吨水泥 旋窑 0.726200 + 1000 = 5464 立米/吨水泥约为5500 立米/吨水泥,（二）水泥生产的环境污染,2、 粉尘的排放量 排放粉尘的主要设备有：回转窑、煤磨、破碎机、生料磨、水泥磨、包装机、输运系统及其它通风设备，另外在熟料运进、运出和产品运出过程，由于产品干燥，如不采取一定防尘措施，也会产生严重的粉尘无组织排放。 在爆破采石（石灰石）、原料和水泥的储运，会产生无组织排放粉尘。 原料破碎、烘干、粉磨、焙烧过程会产生有组织排放粉尘。,（二）水泥生产的环境污染,(1)、立窑生产 如果立窑平均含尘浓度按20克/ 立米， 产尘量约为： 生料熟料 110千克/吨熟料 生料熟料水泥 100千克/吨水泥,（二）水泥生产的环境污染,(2)、旋窑生产 如果湿法平均浓度按20克/立米；干法平均浓度按30克/立米计算，产尘量约为： 湿法：（立波尔窑包括在内） 生料熟料 110千克/吨熟料 生料熟料水泥 100千克/吨水泥 干法： 生料熟料 180千克/吨熟料 生料熟料水泥 165千克/吨水泥,（二）水泥生产的环境污染,(3)、熟料水泥 熟料水泥 20千克/吨水泥 无组织排放粉尘产生量约为20千克/吨水泥（采取措施应酌减）,（二）水泥生产的环境污染,3、SO2排放量 (1)、吨熟料二氧化硫产生量 水泥生产过程约耗燃煤245千克/吨熟料，其中水泥原料焙烧时耗原料煤210千克/吨t熟料，烘干工序耗燃料煤35千克/吨。产生的SO2主要来自煤中的硫分，焙烧时石灰石产生的氧化钙还可吸收生产过程中产生的大部分SO2，形成硫酸钙，所以SO2实际排放较少，不同的窑型对SO2的吸收率不同，平均吸收率约为85。,不同的窑型对SO2的吸收率,（二）水泥生产的环境污染,(2)、吨水泥二氧化硫产生量（生料熟料水泥） 产生的SO2总计为吨熟料生产产生的SO2乘以0.72。 (3)、由熟料磨制水泥没有SO2,（二）水泥生产的环境污染,4、 NOx的排放量 由生料烧制熟料，吨熟料NOx的产生量约为1千克/吨熟料。 由生料烧磨成水泥，t水泥NOx的产生量约为10.72 = 0.72千克/吨水泥。 由熟料磨制水泥，不产生NOx。,（二）水泥生产的环境污染,4、 NOx的排放量 NOx排放浓度约550 毫克/立米。水泥生产中不同的窑型废气中的NO的含量也不同。 还有些水泥企业使用的粘土中氟的含量较高，废气中还会产生氟污染。（水泥工业污染核算学生flash),五、矿产品开采与洗选,（四）矿产品储运过程的污染,矿产品储运产生的扬尘污染与风速、场地面积、气候干燥程度等因素有关。 储存与装卸煤炭时煤尘排污量约为25kg/t煤，一般为2。 少量煤炭堆存煤尘排污量约为1.52kg/t煤年(如有封闭煤仓的排污量，如有喷水方法等措施的排污量减30，如建有防风墙的减20)。,（四）矿产品储运过程的污染,小面积的短期储煤场，在煤炭装卸和储存过程中，干燥气候下，储运煤尘排放量约为24kg/t煤；潮湿季节排放量近为0.20.4kg/t煤。,(五)煤炭开采的环境污染,（煤的成因与开采后半部分视频）,（五）煤炭开采的环境污染,1、大气污染 （1）矿井开采过程中产生的有害气体和粉尘污染。 （2）矸石自燃烟气。 （3）煤炭运输、装卸和破碎过程中产生的煤尘。 （4）矿区取暖烟气。,（五）煤炭开采的环境污染,2、废水污染 煤矿区废水主要来源于矿井开采中产生的矿井涌水（地表渗透水、岩石孔隙水、矿坑水、地下含水层的疏放水）、生产过程中用于防尘、灌浆、充填的污水，以及选煤厂生产的废水。,3、废渣污染 煤产生的矸石量约在0.15吨-1吨左右，北方煤矿在正常开采时，开采1吨煤排出矸石为0.15吨；南方煤矿在正常开采时，开采1吨煤排出矸石为0.2吨-0.4吨。,（五）煤炭开采的环境污染,4、噪声污染 煤矿区地面及井下各种噪声大、震动强烈的设备多，如空气压缩机、风机、凿岩机、风镐、采煤机。因此矿山机械噪音被认为是矿区声环境污染的首要原因。另外，交通噪音也是矿区噪音污染的又一主要原因。,（五）煤炭开采的环境污染,（六）矿山采选工业节能减排,严禁“全民采矿”的蔓延，取缔小采矿和无证采矿； 提高矿山的开采和洗选的回收率； 加强对矿山采选工业的无组织粉尘排放； 加强对矿山开采产生的废水的处理和处置，减少重金属污染水环境； 减少矿山开采对生态环境的破坏。,六、造纸工业的污染,（一）造纸生产的原料,造纸生产的纤维原料包括木材类（树皮、木屑、枝桠、木材、毛竹等）、禾草类（麦草、稻草、甘蔗渣、芦苇、秸秆等）以及废布头、棉花和各类废纸。 制浆过程用的化工原料及药品： 磺铁矿或硫磺、氧化镁、氧化钙、火碱、芒硝、亚硫酸钠、亚硫酸铵、氨水、尿素、氯气、漂白粉等。 造纸过程用的化工原料与药品： 松香、矾土、染料、淀粉、酪素、三聚氰胺、滑石粉等。,（二）造纸生产工艺,造纸生产工艺主要包括制浆和抄纸两部分。 制浆生产是利用化学方法（或机械方法、或半化学半机械方法），将植物原料中的纤维与木质素分开解离出来制成本色纸浆或漂白纸浆的生产过程； 原料贮存备料蒸煮（或磨浆、蒸煮（或浸渍）和磨浆）洗涤筛选漂白纸浆,碱法制浆,造纸用植物纤维原料，是由木质素、纤维素、多糖类和少量的果胶、蛋白等物质组成。碱法制浆是以NaOH与木质素作用，生成碱木素，溶于碱液中而除去。 碱法制浆的蒸煮设备主要为蒸球、立罐或连续卧式蒸解设备。蒸解后纸浆与残液成悬浊液，其中纸浆5080，其余为残液，通过压滤分离出大部分残液（黑液）。,磨解,在机械法制浆中磨解是使纤维成浆的主要工序，它是用石磨的机械或水力磨擦作用将原木或草片磨碎成浆料。磨解使用的设备是磨木机或盘磨机。,洗选,洗选工序将蒸解出的浆料用水洗除蒸解药液及溶出物，再经筛选设备除掉粗大纤维束及其他杂质，得到均匀纯净的纸浆，便于漂白。洗选的主要设备有：除渣机、洗涤机、筛浆机、脱水机等。,漂白,漂白工序是通过漂白机、洗浆机、浓缩机等设备，使用漂白剂（漂白粉、氯气、双氧水等）将本色纸浆漂成白色纸浆。,（二）造纸生产工艺,造纸生产是将纸浆经打浆处理、再加色料胶料、加填料助剂，经抄纸机抄造成纸产品的生产过程。 纸浆打浆施浆、加填筛选、净化抄造精选、整理成品纸,打浆、调料,纸浆通过打浆机、磨浆机、精浆机、制胶设备等将纤维素切断、帚化、分经、压溃、水化，适于纸张成型，并增加强度。再根据纸张品种需要加相应的胶料（如松香）、填料（如滑石粉）、染料（如品兰）等。主要设备圆盘磨浆机、精浆机、打浆机、制胶设备等。,抄纸,经打浆和调料好的浆料通过抄纸机在抄纸网抄成湿纸，再经压榨辊轧除水分，再经加热蒸发制成干毛纸。主要设备是圆网和长网纸机。,整理,整理工序通过分切机、复卷机、切纸机等设备制成筒纸或平板纸。,再生纸生产,再生造纸以废板纸、废报纸、废书刊纸等为主要原料，生产多种规格的白板纸、箱板纸、瓦楞纸等产品。再生纸加工分机械处理法和化学机械处理法。机械法处理的纸浆多用于瓦楞纸板、纸板、牛皮衬纸等产品，生产工艺包括：废纸、碎解、净化、筛选、浓缩、纸浆。化学机械处理法在机械分离之前，要增加废纸脱墨工艺。目前常用采用化学脱墨助剂（NaOH、Na2CO3 、Na2O2 、H2O2等）脱墨处理，用洗涤法或浮选法去除纸浆中的油墨颗粒。,（三）造纸工业废水污染,造纸工业的水污染主要来自制浆过程。 制浆过程的废水主要是蒸煮废水和中段废水。碱法蒸煮废液称黑液（来自喷放仓、挤浆机、逆流洗浆机），65为有机物，主要是木素（40%）和碳水化合物的降解产物。 黑液COD浓度500040000 mg/L，COD产生量在1300/t浆，主要是纤维素、木质素、果胶、树脂等，还含大量残碱，BOD55万mg/L，pH值13，SS1500mg/L。一般每生产1吨化学浆，产生10m3黑液。,黑液碱回收的技术路线：黑液提取、蒸发浓缩、焚烧回收、苛化、回用。 其工作原理就是首先将溶解性固体物从纸浆纤维中分离出来，通过蒸发，使黑液浓缩，然后送入碱炉中焚烧，将木素等可燃物烧掉，这时的主要成分是Na2CO3，将其熔融后，再加石灰苛化，生成NaOH后再回用到纸浆生产工艺中去。,（三）造纸工业废水污染,（三）造纸工业废水污染,洗浆和筛浆生产用水量特别大，1t浆耗水250 m3,排水量约为50 m3/t浆。COD浓度在10001500 mg/L，COD产生量在300350/t浆，污染物与黑液相同。但浓度远低于黑液。 漂白废水的污染，传统的CEH（氯化碱处理次氯酸盐漂白）三段漂污染产生量较大，废液中不但含有COD和BOD，而且还含有其它剧毒物质（有机氯化物）。目前漂白过程多使用双氧水为漂白剂。,（三）造纸工业废水污染,洗选漂产生的废水与碱回收蒸发的冷凝水称为制浆的中段废水，废水量120180 m3/t纸浆、pH值 1012、SS 6001000mg/L、COD 8001200mg/L、BOD5 300600mg/L。中段废水量较大，且提取率较低。,（三）造纸工业废水污染,造纸过程的废水主要来自打浆、纸机前筛选和抄造等工序。造纸机在生产过程中纸料在造纸网上流动时，浆料中添加的辅助化学品和助剂（防腐剂、杀菌剂、消泡剂等）一部分保留在浆料中，另一部分则随着用于悬浮纤维的水流向网下。真空吸滤的、洗毛布的、冷凝冷却污水，除了不能回用水外，统称剩余白水。我国造纸设备耗水量一般在5080m3,许多老企业和中小企业排水量较大，可到100多m3,如果采用白水回用，废水量会大大减少。SS和COD污染负荷分别为60和80kg/t，白水主要含细小纤维，少量填料、果胶、糖类、填料、染料和助剂，都是有用的资源。白水中主要污染物指标是SS和COD，其中：pH值78、SS 500800mg/L、COD 300600mg/L、BOD5 100300mg/L。,（三）造纸工业废水污染,再生纸制浆工艺污染物产生量远低于草木原料制浆，尤其不进行高温蒸煮处理的，污染负荷会明显减少，因此不脱色再生纸的生产水的循环使用率很高，实际排水量很少，只有1020吨/吨纸。再生纸中生产过程如果需要脱墨，因洗涤脱墨工艺用水量大，每吨脱墨浆用水量约为60100m3，实际排水量会比不脱色的再生纸生产大的多，废纸中50的填料、70的细小纤维和95的油墨和少量脱墨剂、表面活性剂进入废水中，但由于没有蒸煮黑液，污染物浓度会比制浆造纸低许多。一般不脱墨废水中COD浓度为1200 mg/L 、BOD浓度300 mg/L 、SS浓度1000 mg/L；脱墨废水中COD浓度为1200 mg/L 、BOD浓度500 mg/L 、SS浓度800 mg/L。国家对再生纸的排水量限制在60m3/t。为节省用水，许多纸厂将利用抄纸废水作为碎浆和高浓度洗浆的用水，可以减少用水量。,七、纺织印染工业污染核算,棉纺织印染行业又分为棉纺织行业和印染行业。棉纺织行业将棉花经梳理纺纱，再由纱织成坯布，送印染厂染色或印花。 棉纺织印染行业产品又分为纯棉及棉混纺产品，纯棉及棉混纺产品产量占全国印染布总产量的64.87。 纯棉及棉混纺产品在织造方法上又分为机织与针织产品。,（一）棉纺印染工业污染核算,1、棉纺印染工艺 （1）纺纱生产工艺 粗梳棉纺工艺 原棉开清棉梳棉并条粗纱细纱 精梳棉纺工艺 原棉开清棉梳棉精梳前准备并条粗纱细纱,（一）棉纺印染工业污染核算,（2）机织品织造生产工艺 经纱络筒整经上浆穿经(综) 纬纱络筒卷纬 经纱、纬纱交织坯布,（一）棉纺印染工业污染核算,（3）针织产品生产工艺 针织产品由一根根纱线变成线圈，互相吊套连接而成的。针织用纱不用上浆。,（一）棉纺印染工业污染核算,（4）棉纺印染工艺 坯布退浆煮炼漂白丝光染色（印花)漂洗整理成品,（一）棉纺印染工业污染核算,纯棉布印染工艺,2、棉纺印染污染 棉纺印染的环境污染中,纺纱厂和织造厂的主要污染是噪声和无组织排放的棉尘，废水污染很不明显。纺织印染行业的主要污染都由印染厂的环境污染体现出来，印染废水基本就是纺织印染行业的全部废水，纺织印染行业的废气主要印染行业的锅炉有组织排放的烟气。,（一）棉纺印染工业污染核算,（1）退浆废水 退浆废水含碱、酶等退浆剂和各种浆料，如淀粉、改性淀粉、PVA、羧甲基纤维素（CMC，一种变性淀粉）等，用水量不多，其废水量约占总废水量的15，污染物较多，COD、BOD、SS浓度高达数千mg/L，退浆废水中的COD约占整个印染过程加工废水中COD的45，如采用天然浆料废水中BOD/COD比值大于0.6，如采用化学浆料，则BOD/COD比值小于0.3，不利于生物降解处理。,（一）棉纺印染工业污染核算,（2）炼漂废水 煮炼废水 煮炼废水量约占总废水量的18，其中含大量烧碱和表面活性剂以及各种原棉杂质，煮炼用水量多，废水呈深褐色，碱性很强，pH值高达1213，同时含大量植物有机物（如生物蜡、浆料分解物、纤维、酶等），COD、BOD浓度高达5000mg/L以上。经中和处理后可排放。如在煮练蒸箱下面做一个蓄碱槽，排放水中的碱剂可以适度利用，这种废水应处理后排放。,（一）棉纺印染工业污染核算,漂白废水 漂白是用次氯酸钠、亚氯酸钠、双氧水等氧化剂除去纤维中的色度，水量大，但污染较小，有时可排放或利用，也有略加处理后回用。,（一）棉纺印染工业污染核算,丝光废水 从丝光工序排出的废液，虽经碱液回收，但排出的废水pH值仍高达1213。这一工序应严格控制碱的流失率。丝光过程从织物上洗下来的烧碱数量很大，国内印染厂大多进行烧碱回收，回收后排出的废水中BOD值和总固体都不高。用水量不多，含碱较高，pH值l2以上，丝光水经简单处理后可回用。,（一）棉纺印染工业污染核算,煮炼、丝光和漂白以及相应的漂洗过程所排出的废水统称为炼漂废水，也称前处理废水。炼漂废水PH较高，色度较低，有机污染物含量较高。,（一）棉纺印染工业污染核算,（3）染整废水 染色废水含各种染料和染色工艺助剂，水质随染料而不同，色泽深，COD值较高，BOD值一般不高，可生化性较差，排放废水除常规处理还需脱色处理。对有些染料可采用残液集中专项处理，如:采用超滤法回收还原染料等疏水性染料，以降低色度和COD量。 如果着色是印花工艺，由于印花色浆中，浆料量比染料量多若干倍，印花废水含各种染料、添加剂和大量浆料，BOD、COD值都较高，故印花工艺比染色工艺COD、BOD要高得多。BOD约占印染厂废水总量的15-20。应处理后排放。 整理废水量小，对染整废水影响不大。,（一）棉纺印染工业污染核算,染色、印花漂洗废水和整理废水合称染整废水。染整废水量约占总废水量的60，含各种染料、助剂（印花还有浆料）等有机物，生化降解性差，色度较高。染整废水主要是流失的染料和助剂产生的色度和COD污染，这部废水中的COD主要是流失的染料产生的，可生化性较差，色泽较深。印染废水的色度主要是这部分废水带来的。,（一）棉纺印染工业污染核算,（4）棉纺印染综合废水 纯棉印染综合废水中COD平均浓度约8001200mg/L，SS约300 mg/L，色度500700左右和pH值在10左右。棉纺印染综合废水生化处理效果还可以，BOD/COD比值在3040，经活性污泥法处理后COD去除率在70，BOD去除率在90，色度去除率在50。退浆和丝光废水应进行碱回收或中和预处理。,（一）棉纺印染工业污染核算,（4）棉纺印染综合废水 现在许多棉织物多为混纺，含有化纤生产残留物，且上浆多用化学浆料（聚乙烯醇），废水中BOD/COD比值在1030，生物可降解性大大降低，单纯采用好氧生物降解，不能满足达标排放的要求。棉混纺中的化学单体、PVA浆料、化纤碱解物等难降解有机物进入棉印染废水，大大增加了棉纺印染废水中COD的浓度，可能上升至20003000毫克/升，BOD/COD比值较低，低于0.2，生化降解性降低。,（一）棉纺印染工业污染核算,（二）毛纺印染工业污染核算,1、洗毛工艺及环境污染 原毛中含多种杂质，主要为羊毛脂、羊汗、固体杂质。原毛在织染前必须进行去杂，即洗毛。 原毛选毛开毛 洗毛烘干炭化烘干捻条毛条 洗毛设备内有溶解一定量纯碱和洗涤剂的水，用于去除羊毛所含杂质，一般采用五槽式联合洗毛机。,洗毛废水属生化降解性能较好的高浓度有机废水。4、5槽水回用，洗毛废水水量大致在1030m3/t毛，属高浓度废水，COD值在1500030000 mg/L，BOD值在800010000 mg/L，SS值在50006000 mg/L。洗毛废水增加回收羊毛脂工艺(在第2、3槽)，COD可降至600010000 mg/L。,（二）毛纺印染工业污染核算,炭化工序将含杂质的洗净毛通过酸液，再经烘焙、搓压，用风力分离已炭化的草屑。然后中和去除羊毛上过多的酸。有些洗毛工艺不用炭化工序，采用梳毛工序代替。,（二）毛纺印染工业污染核算,2、毛粗纺染整生产工艺 （1）坯染工艺：毛条粗纱细纱整经打纬织造 洗呢、缩呢（洗缩废水）染色（染色废水）整理成品 （2）散毛染色：散毛染色（染色废水）梳毛制条粗纱细纱整经打纬织造洗呢、缩呢（洗缩废水）整理 成品,（二）毛纺印染工业污染核算,洗呢工序使用水、纯碱、洗涤剂等去除呢坯中的油污、在杂质等，产生一定洗泥废水。 缩呢工序是利用缩剂（以洗涤剂为主），在一定温度与压力下，使织物产生一定收缩，废水量很少。 染色使用的染料主要是媒介染料和酸性染料，如织物是毛混纺，还会使用部分分散染料、阳离子染料和直接染料等，产生的染色废水含染料残液和含染料的漂洗废水。,（二）毛纺印染工业污染核算,3、毛精纺染整工艺 （1）条染工艺：毛条染色(染色废水)复精洗(复洗废水)复精梳纺纱织造煮呢、洗呢(洗呢废水)整理成品 （2）坯染工艺：毛条梳毛复精梳纺纱织造修补染色(染色废水)成品,（二）毛纺印染工业污染核算,毛精纺产品一般为薄织物，属高档产品。毛精纺染色是毛纺染色中废水量和污染物量最大的。毛精纺使用的染料主要有酸性染料，还会使用部分分散染料、阳离子染料和直接染料等，其生产废水的PH值一般在5.86.5左右，主要含染料残液，污染物较低。煮呢、洗呢废水还含一定量洗涤剂和渗透剂。,（二）毛纺印染工业污染核算,4、绒线生产工艺 绒线的纺纱系统基本属于毛精纺系统，但不同点在于细纱之后增加捻线及纱线合股工艺。 毛条梳毛纺纱洗线(洗线废水)染色(染色废水)脱水成品 洗线工序排放一定量的含洗涤剂的废水。 染色工序排放含染料残液和含染料的漂洗水。 毛绒线分为粗绒线和细绒线，染色通常采用酸性染料，毛腈纶则采用阳离子染料。染色工序产生的废水主要为漂洗废水和染色残液，其污染物浓度介于粗纺与精纺印染废水之间。,（二）毛纺印染工业污染核算,5、毛纺染整环境污染 锅炉排放的燃料燃烧废气 染整废水。 毛纺织物染整主要使用酸性染料、阳离子染料和分散染料，染色环节主要产生漂洗废水和染色残液。主要含染料和各种助剂。污染物浓度不高，大多呈中性，可生化性较好。其印染废水水质一般为：COD 500900mg/L，BOD 250400mg/L，PH值69，色度100300倍。,（二）毛纺印染工业污染核算,毛纺染整废水比棉纺废水污染强度低一些。毛粗纺比毛精纺废水中COD浓度要高一些。纯毛染色废水生化性较好，BOD/COD值在40左右，毛混纺的BOD/COD比值在30左右，均属于生化性较好和可以生化的有机废水。 毛纺废水中还含有一定的悬浮物，是流失的毛纤维。散毛染色最多，粗纺比精纺要多。,（二）毛纺印染工业污染核算,八、皮革工业的污染核算,皮革工业主要包括制革工业、皮鞋制造业、皮革制品业、毛皮业等4个主体行业与之配套皮革机械、皮革化工、鞋用材料等行业组成。,（一）制革生产工艺,制革生产工艺分为准备工段、鞣制工段、整饰工段，前两者为湿操作，后者主要为干操作。 准备工段的工艺： 表面活性剂 碱、硫化物 原料皮水洗浸水去肉脱毛浸灰水洗,（一）制革生产工艺,准备阶段：包括从浸水到浸酸之前的操作，包括浸水、去肉、脱毛等工序，去除原料皮上的废肉、油脂、血污、泥沙、毛、粪便、防腐剂、杀虫剂等杂物，使原料皮恢复到鲜皮状态，以使经过防腐保存而失去水分的原料皮便于制革加工，并有利于化工原料的渗透和结合，除去表皮层、皮下组织层等物质，适度松散真皮层胶原纤维，使裸皮处于适于鞣制状态。,（一）制革生产工艺,鞣制工段的工艺： 软化浸酸铬鞣削匀中和染色加脂 鞣制工段包括鞣制和鞣后湿处理，鞣制的方法是用鞣料处理裸皮，使皮的蛋白质纤维同鞣料结合，性质转变，从而使皮变成了革。鞣制分铬鞣和植鞣。国内目前主要采用铬鞣。,（一）制革生产工艺,制革工业由于所用鞣剂不同，可将皮革分为轻革和重革。一般用于鞋面、服装、手套等的革，称为轻革，按面积计量，轻革是以铬盐为鞣剂，在皮革内部纤维表面之间，加入适宜的油脂，使皮内纤维表面之间的磨擦力，约等于油分子的磨擦力，这样皮就会很柔软；用较厚的动物皮经植物鞣剂或结合鞣制，用于皮鞋内、外底及工业配件等的革称为重革，按重量计量。,（一）制革生产工艺,裸皮在鞣制前要经过脱灰软化和浸酸。脱灰软化是在铵盐和酶的溶液中去除石灰，降低气味，使纤维溶解，并消除蛋白质降