化工行业固体废物产生及处置课件.ppt

1、化工行业固体废物产生及处置1、石油化工行业的分类、石油化工行业的分类石油化工行业是一个较为复杂的行业，按过去传统的概念划分为：石油和天然气开采工业石油化工工业化学工业（医药工业*）石油和天然气开采行业石油和天然气开采行业一般是指石油和天然气勘探，钻井和建井，采油和采气，油气地面处理及输送，以及原油的加工炼制。石油化工行业石油化工行业l以原油为原料进行炼制，得到燃料油如汽油，煤油，柴油，液化气，以及进一步加工得到的润滑油，润滑脂等产品的生产;l以石油和天然气为原料进行基本有机原料的生产，如乙烯，丙烯，异丁烯，丁二烯，苯，甲苯，甲醇，甲醛，乙醛，醋酸，环氧乙烷，环氧丙烷，甘油，丁辛醇，苯酚，丙酮，

2、苯酐等产品的生产；l进行三大合成原料的生产，如合成树脂聚乙烯，聚丙烯，氯乙烯，聚氯乙烯，苯乙烯，聚苯乙烯，ABS树脂等；合成纤维如聚酯，锦纶，涤纶，晴纶，丙纶等；合成橡胶如顺丁橡胶，丁苯橡胶，氯丁橡胶，丁晴橡胶等产品的生产；化学工业（按产品的功能和性质分）化学工业（按产品的功能和性质分）l化肥产品生产行业 氮肥（碳酸氢氨，尿素，硫酸铵，硝酸铵）；磷肥（过磷酸钙，钙镁磷肥，磷酸二铵等）；钾肥（磷酸钾，碳酸钾，硝酸钾等）；l农药产品生产行业 农药种类比较多，分为杀虫剂、杀菌剂、植物生产调节剂、除草剂四个类型。有机磷类，有机氯类，除虫菊酯类；l氯碱产品生产行业烧碱，液氯，盐酸等物质的生产。烧碱的生产

3、方法 有苛化法，电解法在电解法中又有水银法电解制烧碱，隔膜法电解制烧碱，离子膜法电解制烧碱。l纯碱产品生产行业 碳酸钠的生产（包含碳酸氢钠），有联碱工艺、氨碱工艺和天然碱加工三类。l硫酸产品生产行业主要是指硫酸的生产，有硫铁矿法制酸和硫磺矿法制酸；l硝酸产品生产行业 是以合成氨为原料进行氧化生成氧化氮气体，用水吸收而制得；l无机盐化工产品生产行业：主要是以矿物质为原料而制取的含金属元素或非金属元素的单质、氧化物、盐类物质的制造。品种繁多，全世界无机盐产品品种有1000多种。常见的有红矾钠、氟化盐、钛白粉、轻质碳酸钙、钡盐、五氧化二钒等。l基本有机合成行业和有机化工原料产品生产行业如聚乙烯、丙烯

4、和聚丙烯，酒精、醋酸，丙酮，丁醇，硬脂酸等。l染料和中间体行业包括染料、纺织染整和中间体生产和染料中间体产品生产行业：染料又分为直接、酸性、碱性、阳离子、硫化、活性、冰染、分散、有机颜料等数十类。l颜料、涂料和油漆产品生产行业如铬黄，红黄丹，氧化铁红，轻质碳酸钙，钛白粉氧化锌无机涂料，油漆也有很多分类如醇酸树脂漆，硝基漆，丙烯酸树脂漆等。l助剂和催化剂产品生产行业如石油炼制和硫酸生产生产中所示用的五氧化二钒，合成氨生产中使用的铁触媒等l化工矿山开采行业：如硫铁矿，磷矿，天然碱矿，重晶石矿等的开采；l化工机械制造行业：医药工业医药工业医药行业主要门类包括：化学原料药及制剂；中药材、中药饮片、中成

5、药；抗生素、生物制剂、生化药品；放射性药品；医药器械、卫生材料、药用包装材料等。2、石油、石化、化工、医药行业生产特征、石油、石化、化工、医药行业生产特征（1）产品种类繁多。产品数量约有上千万种，通常使用的有十几万种；（2）生产过程中存在高温（低温）、高压（负压）、易燃、易爆、易着火、易中毒的危险性，对周围环境和保护对象影响较大；（3）一种产品可以有多种原料路线和多种工艺路线；（4）使用原料种类和数量多，其中很多中物质的化学活动性很强，而且还有不同的毒理性质，易燃烧，甚至会引起不同程度的爆炸。（5）生产中使用的设备多（分为动设备、静设备）、管线长、阀门和连接件多，因此生产中的泄漏点就多，容易发

6、生物料的泄漏，是造成设备、人身、安全、环境事故的主要因素。（6）很多化学物质的制造工艺流程较长，反应步骤多、操作单元多。因此产率和收率较低，污染物产生量较大。造成治理难度大，所需治理投资和运行费用高。根据资料显示，基本上我国所有的工业在生产过程中都会产生危险废物，由此可知，危险废物产生的来源是很广泛的。其中，化学品制造以及化学原料的生产行业所产生的危险化工产品量是最为严重的，其次就是有色金属的冶炼和石油加工及炼焦行业。从总体上看，化工行业的废物产量占据了全国总的危险废物产量的一半还要多，这足以表明，在我国，化工以及石油工业、冶炼以及加工工业是危险废物产生的主要来源，并且，这些行业也应该是危险废

7、物监督管理的重点行业。3、产生危险废物的行业的分布特点、产生危险废物的行业的分布特点二、化工行业产生固废的原因二、化工行业产生固废的原因 l在生产中，需要对所用原料进行除杂；l由于产品质量的需要，就需要对反应中的副产物进行分离和除去；l无机化工大部分采用沉淀法，产生的废渣多为无机性废渣。而有机化工大多采用蒸馏、精馏或溶剂萃取等方法，产生的废物大多为液体性质；l为了加快反应速度，提高产品的收率，就需要使用各种催化剂，因此也就有产生废催化剂产生；l在医药品的制造中化学合成医药品的废物产生和化工产品相似，而抗生素的生产会产生大量的发酵废渣（菌丝体），在以植物为原料提取中药成分时则会产生大量的植物废渣

8、；l在产品制造中也经常使用活性炭对产品进行吸附脱色，会产生一定量含有化学成分的废活性炭；在废水、废气的回收或处理过程中也会产生固体废物。三、化工固废的特点三、化工固废的特点l产生量大化工固体废物的产生量一般达0.13t固废/t产品，甚至可达812t/t产品；若以产值计算，则一般为 7.16t/万元产值；l危险废物的种类多，有毒物质含量高，危害大如铬渣：致癌；氰渣：直接中毒等l再资源化潜力大化工废渣一般为未反应的原料或者是反应过程产生的副产品。l 废催化剂：产生于加氢、合成、聚合、裂解、醚化等化学反应单元，为失活后的报废催化剂。废吸（脱）附剂：产生于过滤、干燥、精制、除杂等化工生产单元。三泥：隔

9、油池、污水处理装置、化学品储罐等设施中产生的污泥、油泥和残渣。废碱液：产生于脱硫醇、碱洗、中和等化工生产单元。其它废物：除上述工业固体废物以外的其它废物，如有机废液、废树脂、催化剂载体、精蒸馏残渣、锅炉灰渣等。四、化工固废的来源与分类四、化工固废的来源与分类行业名称及产品行业名称及产品 生产方法生产方法 固体废物名称固体废物名称 产生量产生量(t/t产品产品)氮肥工业 合成氨纯碱工业 纯碱硫酸工业 硫酸煤造气氨碱法硫铁矿制酸炉渣废催化剂蒸馏废液硫铁矿烧渣0.7-0.99-11m3/t0.7-1五、化工行业固体废物单位产生量五、化工行业固体废物单位产生量 产品产品生产工艺生产工艺废物名称废物名称

10、产生量产生量（t/t产品）产品）废物组成废物组成（%）季戊四醇低温缩合法离心母液2-3甲酸钠300-500（g/L）季戊四醇50-100（g/L）乙醛乙烯氧化法乙烯醛废液0.005乙醛5-10丁烯醛50-60醋酸乙醛氧气氧化法醋酸锰残渣0.5-1.2醋酸锰11有机原料及合成废物产生情况有机原料及合成废物产生情况 产品产品生产工艺生产工艺废物名称废物名称产生量产生量（t/t产品）产品）废物组成废物组成（%）苯酚磺化法精馏残渣0.1苯酚20-40苯基苯酚10-20苯磺酸钠5-8苯酐萘环氧化法蒸馏残液0.06-0.08苯酐20-30三氯乙烯乙炔氧化法精馏塔高沸物0.1-0.3C2HCl3 40-90

11、C4H2Cl4 5-15C2Cl4 5-30有机原料及合成废物产生情况有机原料及合成废物产生情况 六、医药行业固体废物产生情况案例分析六、医药行业固体废物产生情况案例分析123原药生产原药生产中药提取中药提取中药针剂生产中药针剂生产NNO2NCH3H+AlCl3CH3COOC2H5HOClCH2CHCH2NNO2NCH3AlCl3H2ONNO2NCH3HClCH3O2NNN.HClNH3NNO2NCH3+NH4Cl.OClClCH2CHCH2OHClCH2CHCH2OHClCH2CHCH2OH左奥硝唑左奥硝唑化学反应过程（左奥硝唑化学反应过程（左奥硝唑）工艺流程简述工艺流程简述 粗品原料、溶剂

12、缩合反应催化剂水解反应水酸化反应水、酸溶剂回收中和、萃取溶剂、碱减压蒸馏冷析结晶母液溶剂回收残液残液S S1 1u粗品的制备工艺流程简述工艺流程简述 u半成品的制备半成品粗品加热溶解溶剂母液溶剂回收残液残液S S2 2冷却结晶离心甩滤工艺流程简述工艺流程简述 u精制精制结晶过滤离心溶剂活性炭母液溶剂回收废活性炭废活性炭S S3 3残液残液S S4 4干燥粉碎包装成品三三十十万万级级净净化化区区半成品固体废弃物产生状况固体废弃物产生状况序号序号名称及编号名称及编号编号编号性状性状1浓缩残液HW06261-005-06液2废活性炭HW06261-005-06固氟替卡松丙酸酯氟替卡松丙酸酯（1）硫化

13、反应 得率：98%1.催化剂,N,N-二甲基甲酰胺2.浓盐酸，水OFFCH3HOHCH3COOHHOHCH3OFFCH3HOHCH3COSHHOHCH3FP_010FP_020H2S+H2O+氟替卡松丙酸酯氟替卡松丙酸酯（2）酯化反应 得率：99%OFFCH3HOHCH3COSHHOCOC2H5CH3FP_030OFFCH3HOHCH3COSHHOHCH3FP_020二乙胺ClO+Et3N+Et3NHCl+氟替卡松丙酸酯氟替卡松丙酸酯（3）氟化反应 得率：90%OFFCH3HOHCH3COSCH2FHOCOC2H5CH3FP_040（粗品）氟替卡松（粗品）OFFCH3HOHCH3COSHHOC

14、OC2H5CH3FP_030碳酸氢钾N,N-二甲基甲酰胺CH2BrF+CH3Br+氟替卡松丙酸酯氟替卡松丙酸酯（4）氟替卡松（粗品的）纯化 得率：83%FP_040（粗品）氟替卡松（粗品）1.丙酮2.丙酮/水 洗涤FP_040（中级品）氟替卡松（中级品）OFFCH3HOHCH3COSCH2FHOCOC2H5CH3OFFCH3HOHCH3COSCH2FHOCOC2H5CH3氟替卡松丙酸酯氟替卡松丙酸酯 （5）氟替卡松的精制 得率:81%OFFCH3HOHCH3COSCH2FHOCOC2H5CH3OFFCH3HOHCH3COSCH2FHOCOC2H5CH31.丙酮2.水FP_040（中级品）氟替卡

15、松（中级品）FP_040 氟替卡松危废编号产生量（t/a）废溶剂HW42126.20 废溶剂HW42123.35 废溶剂HW4238.35 废溶剂HW423.18 G13-蒸汽G12-乙醇残渣S1295%乙醇G11-蒸汽乙 醇制剂车间浓 缩流浸膏制剂车间中药原粉真空干燥制剂车间醇 液浓缩液浓 缩分离液水二次提取药渣S11投 料原材料（栀子、冰片、麝香等）提 取分 离水图3.2-3 中药提取工艺流程中药提取中药提取废水W12麝香、蒸馏水药渣S11废水W11蒸 馏原材料（外购）再次蒸馏加辅料滤膜过滤灌 封印字、包装、入库晾瓶、灯检灭菌、检漏蒸汽、水辅料（冰片、吐温、盐水）滤渣S12 安瓿瓶（烘干灭

16、菌）蒸汽、色水废药液W13不合格安瓿瓶S13不合格药液W14图3.2-4 醒脑静注射液生产工艺流程中药针剂生产中药针剂生产固废产生及排放情况固废产生及排放情况序号名称产生量（t/a）含水率（%）1废包装材料、不合格玻璃瓶等60-2药渣、滤渣2.58403废活性炭4.04-4尘渣4.71-总结总结原辅材料的种类及理化性质反应得率、副反应纯化工艺公辅设施废气、废水治理产能七、危险固废的处置七、危险固废的处置危险固体废物的预处理危险固体废物的预处理12危险固体废物的最终处置技术危险固体废物的最终处置技术固体废物处置固体废物处置 固体废物处置是指对当前技术条件下无法继续利用固体废物处置是指对当前技术条

17、件下无法继续利用的固体污染物终态，由于其自行降解能力微弱，可的固体污染物终态，由于其自行降解能力微弱，可长期停留环境中，为防止这些固体污染物质对环境长期停留环境中，为防止这些固体污染物质对环境的影响，把它们置于安全可靠场所的活动。的影响，把它们置于安全可靠场所的活动。固体废物处置原则：固体废物处置原则：分类处置（危险废物和放射性废物分类处置（危险废物和放射性废物 ）最大限度与生物圈相隔最大限度与生物圈相隔 集中处置集中处置1、危险固体废物的预处理危险固体废物的预处理物理处理化学处理生物处理+固化 稳定处理、过滤、吸附、离心分离、电渗析、电解、絮凝、沉淀和沉降、浮选、冷却、结晶等氧化还原技术、中

18、和处理技术等厌氧处理、好氧处理和兼性厌氧处理等2、危险固体废物的预处理危险固体废物的预处理u固化固化/稳定化技术稳定化技术固化稳定化处理就是将有害废物固定或包封在惰性固体基材中，使危险废物中的所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，减小废物的毒性和迁移性，同时改善处理对象的工程性质，便于运输、利用和处置。2、危险固体废物的预处理危险固体废物的预处理u固化固化/稳定化技术稳定化技术 水泥固化：如电镀污泥处置，油泥 石灰固化：重金属污泥 塑性材料固化：少量剧毒废物，放射性废物的沥青固化 自胶结固化：含有大量CaSO4的危险废物 玻璃固化/陶瓷固化：铬渣、污染土壤 有机聚合物固化目前常用方法2 2、危

19、险固体废物的预处理危险固体废物的预处理技术适用对象优点缺点水泥固化法重金属、废酸、氧化物1.水泥搅拌，处理技术已相当成熟；2.对废物中化学性质的变动具有相当的承受力；3.可由水泥与废物的比例来控制固化体的结构强度与不透水性；4.无需特殊的设备，处理成本低；5.废物可直接处理无需前处理1.废物中若含有特殊的欲类，会造成固化体破裂；2.有机物的分解造成裂隙，增加渗透胜降低结构强度；3.大量水泥的使用增加固化体的体积和重量；石灰固化法重金属、废酸、氧化物1.所用物料价格便宜，容易购得；2.操作不需特殊的设备及技术；3.在适当的处置环境，可维持波索来反应的持续进行。1.固化体的强度较低，且需较长的养护

20、时间；2.有较大的体积膨胀，增加清运和处置的困难。塑性固化法部分非极性有机物、废酸、重金属1.固化体的渗透性较其他固化法低；2.对水溶液有良好的阻隔性1.需要特殊的设备及专业的操作人员；2.废污水中若含氧化剂或挥发性物质，加热时可能会着火或逸散；3.废物需先干燥，破碎后才能进行操作。熔融固化法不挥发的高危害性废物、核能废料1.玻璃体的高稳定性，可确保固化体的长期稳定；2.可利用废玻璃屑作为固化材料；3.对核能废料的处理已有相当成功的技术。1.对可燃或具挥发险的废物并不适用；2.高温热融需消耗大量能源；3.需要特殊的设备及专业人员。自胶结法含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的废物1.烧结体的陛质稳定，结构

21、强度高；2.烧结体不具生物反应性及着火性。1.应用面较为狭窄；2.需要特殊的设备及专业人员。u固化固化/稳定化技术稳定化技术2 2、危险固体废物的预处理危险固体废物的预处理u固化固化/稳定化技术稳定化技术对固化处理的基本要求有害废物经固化处理后所形成的固化体应具有良好的抗渗透性、抗浸出性、抗干湿性、抗冻融性及足够的机械强度等，最好能作为资源加以利用，如作建筑基础和路基材料等；固化过程中材料和能量消耗要低，增容比要低；固化工艺过程简单、便于操作；固化剂来源丰富，价廉易得；处理费用低。衡量固化处理效果的主要指标是固化体的浸出率、抗压强度和增容比。3、危险固体废物的最终处置技术危险固体废物的最终处置

22、技术固体废物海洋处置法焚烧法填埋法土地耕作法深井灌注法最终处置技术堆存法3、危险固体废物的最终处置技术危险固体废物的最终处置技术技术适用范围堆存法对废物成分有一定要求,一般是用于处置不溶解、不扬尘、不腐烂变质、不含重金属等不危害周围环境的固体废物,对有毒、有害物质绝不可施用,以防进入生物循环系统。土地耕作法深井灌注法需要将固体废物液化,形成真溶液或乳浊液,主要用来处置那些难于破坏、难于转化、不能采用其它方法处置或采用其它方法费用昂贵的废物,例如高放射性废物;海洋处置法填埋法目前焚烧法和土地填埋法在大多数国家己成为固体废物最终处置的一种重要方法,也是危险废物最终处置常用且行之有效的方法。焚烧法3

23、、危险固体废物的最终处置技术危险固体废物的最终处置技术u焚烧法焚烧法危险废物预处理焚烧炉灰渣废气燃料焚烧处理一般流程：颗粒状污染物、酸性气体、NOx、重金属、CO、有机氯化物3、危险固体废物的最终处置技术危险固体废物的最终处置技术u焚烧法焚烧法焚烧控制参数过剩空气率气体停留时间搅拌混合程度焚烧温度3、危险固体废物的最终处置技术危险固体废物的最终处置技术u焚烧法焚烧法不准焚烧处理的危险废物：1、高压气瓶或液体容器盛装的物质；2、放射性废物；3、爆炸性废物；4、含Hg废物；5、多氯联苯含量50mg/L的废物；6、含二恶英的废物；7、集尘器所收集的飞灰；8、重金属含量高的废物。3、危险固体废物的最终

24、处置技术危险固体废物的最终处置技术u焚烧法焚烧法焚烧法优点 能迅速而大量地减少废物容积消除有害微生物破坏毒性有机物并回收热能焚烧法缺点 容易造成二次污染投资费用高运行管理费用较高3、危险固体废物的最终处置技术危险固体废物的最终处置技术u填埋法填埋法填埋处置原理：多重屏障原理3、危险固体废物的最终处置技术危险固体废物的最终处置技术u填埋法填埋法实质：废物铺成有一定厚度的薄层后加以压实,并 覆盖土壤的方法。技术关键：利用填埋场的防渗漏系统,将废物永久、安全地与周围环境隔离。常用的危险废物最终处置技术是土地安全填埋技术。3、危险固体废物的最终处置技术危险固体废物的最终处置技术u填埋法填埋法填埋作业程

25、序：危险废物化学成分分析相容性分析同意接纳定量定容渗滤液监测指定位置处理3、危险固体废物的最终处置技术u填埋法填埋法可选择的处置技术：A共处置B单组分处置将难处置的废物有意识地与生活垃圾或同类废物一起处置。将物理、化学形态相同的废物一起处置。3、危险固体废物的最终处置技术危险固体废物的最终处置技术u填埋法填埋法可选择的处置技术：C多组分处置D预处理后填埋前提条件处置混合时，确保各组分之间不能发生反应而产生更毒的废物或更严重的污染（如高浓度有毒废气）。对于那些物理、化学性质不适合于填埋处理的危险废物。3、危险固体废物的最终处置技术危险固体废物的最终处置技术u填埋法填埋法影响填埋场实际容量及使用年

26、限的主要因子填埋场填埋场理论容理论容量量固体废物组分可压缩性覆盖层物质的体积废物降解和负重高度的作用废物/土壤=4:1-10:13、危险固体废物的最终处置技术危险固体废物的最终处置技术u填埋法填埋法填埋场封场后，经营者仍需做以下；1、对最终盖层系统进行修复；2、收集并处理渗滤液；3、地下水监测；4、填埋气监测。3 3、危险固体废物的最终处置技术、危险固体废物的最终处置技术u处理技术比较填埋焚烧选址及土地成本较困难，需防止地质渗漏；远离市区，运输距离远容易，可在近郊，运输距离远技术成熟度可靠可靠适合处理的固废无机物60%，含水量0.5吨/立方固废低位热值3350KJ/kg时不需添加辅助燃料二次污染如果填埋场发生泄漏，有可能对大气、水、土壤造成污染可产生轻微二噁英，无害化程度最高回收物沼气电力、热力最终处置无残渣需要填埋，初始量的10%投资投资少初期投资大，运营成本高适合投资的地域经济欠发达，土地成本低土地资源成本高、热值高谢谢谢谢!