綠色化工環(huán)保技術(shù)與環(huán)境治理分析研究

王慶閣

（大連慧科環(huán)保工程有限公司，遼寧 大連 116000）

當(dāng)前，我國(guó)已成為全球制造業(yè)中的最大工業(yè)國(guó)，但隨著GDP的增長(zhǎng)，各種環(huán)境污染問(wèn)題，如大氣污染，水污染等問(wèn)題愈發(fā)突出，這對(duì)人們的身體健康造成了很大影響?；诖?，本文對(duì)綠色化工技術(shù)在環(huán)境治理中的應(yīng)用提出了一些建議和措施，從而為有效改善環(huán)境質(zhì)量提供一些參考和借鑒。

1 我國(guó)環(huán)境污染現(xiàn)狀分析

目前，在我國(guó)的環(huán)境污染治理中，所面對(duì)的最大問(wèn)題是大氣污染、水污染和固體污染。其中，化工企業(yè)排放的廢水廢氣廢渣帶來(lái)的各類污染尤為嚴(yán)重。由此，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)我國(guó)目前的污染占比最高的三種污染種類進(jìn)行了梳理，具體數(shù)據(jù)歸納詳見(jiàn)表1。

表1 我國(guó)目前污染占比最高的三種污染種類

從表1中可以看出，自然環(huán)境受到水污染的影響最大。目前，國(guó)際上通常采用化學(xué)需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）作為衡量指標(biāo)，以此對(duì)工業(yè)廢水中的氨氮等污染物含量進(jìn)行研究。針對(duì)此問(wèn)題，一般是利用水泥進(jìn)行污染固化，但這一方式存在泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。而在水污染中，化工企業(yè)排放的污水量較多，所以，如何進(jìn)行污水處理是化工企業(yè)在環(huán)保工程中的重要任務(wù)。

2 綠色化工環(huán)保技術(shù)概述

2.1 特點(diǎn)

（1）應(yīng)用綠色化工環(huán)保技術(shù)的化工企業(yè)，既可以減少生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗，又降低了污染水平。同時(shí)，利用該技術(shù)，有效提升了整個(gè)生產(chǎn)工藝水平，實(shí)現(xiàn)了過(guò)程優(yōu)化、節(jié)能減排。

（2）化工企業(yè)運(yùn)用該技術(shù)，可不斷提升企業(yè)的生產(chǎn)效率。如傳統(tǒng)化工企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，總會(huì)出現(xiàn)一些反應(yīng)過(guò)程的副產(chǎn)品，且這些副產(chǎn)品要么無(wú)法分解，要么有毒有害[1]，但如果利用相關(guān)環(huán)保技術(shù)，既可以減少副產(chǎn)品，或是將副產(chǎn)品回收利用，又大力提升了原料的利用率與生產(chǎn)效率。

2.2 綠色化工環(huán)保技術(shù)

2.2.1 電化學(xué)合成技術(shù)

在綠色化工技術(shù)中，其中一類重要的技術(shù)就是電化學(xué)技術(shù)。該技術(shù)是通過(guò)電解池實(shí)現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)。通常，在電解池中，陰陽(yáng)極分別進(jìn)行了如下的電極反應(yīng)：

陽(yáng)極反應(yīng)：

陰極反應(yīng)：

電化學(xué)總反應(yīng)：

因此，將電化學(xué)技術(shù)應(yīng)用于化工生產(chǎn)過(guò)程，可有效降低能源消耗，減少環(huán)境損害。但在實(shí)際應(yīng)用中，相關(guān)技術(shù)人員還應(yīng)合理利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，對(duì)企業(yè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行改進(jìn)，從而真正發(fā)揮出該項(xiàng)技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)。

2.2.2 清潔生產(chǎn)技術(shù)

清潔生產(chǎn)技術(shù)，是指在化工生產(chǎn)中處理一些低毒或是生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有很多廢棄物的工藝流程。其中，常見(jiàn)的清潔生產(chǎn)技術(shù)包括綠色催化和輻射熱加工技術(shù)，這些技術(shù)如今在煤炭化工、石油化工、冶金、印染等方面有著廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，相比于傳統(tǒng)技術(shù)，這些技術(shù)能大幅減少污染物質(zhì)的產(chǎn)生。此外，這些技術(shù)目前也被用來(lái)處理生活垃圾，從而有效降低了垃圾中的污染物質(zhì)成分[2]。而污染物質(zhì)經(jīng)清潔技術(shù)處理后，可再利用沼氣技術(shù)，進(jìn)行取暖或發(fā)電，以此增加了能源供應(yīng)。近10年來(lái)，超臨界流體技術(shù)逐漸進(jìn)入實(shí)用化，該技術(shù)能很好的處理海洋中的垃圾，且通過(guò)超流體的特性，實(shí)現(xiàn)了高效污染治理，具體情況詳見(jiàn)表2。

表2 超臨界流體的基本特性

超臨界流體具有不一樣的物理化學(xué)特性，其既含有液態(tài)特性，也具有一定的氣體特性，還具有粘度較小，擴(kuò)散系數(shù)較大，滲透性相對(duì)較小的特點(diǎn)，與其他液態(tài)溶劑相比，其能很好的實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)分離。

3 應(yīng)用環(huán)保技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

3.1 降低環(huán)境保護(hù)成本

應(yīng)用相關(guān)保護(hù)技術(shù)能有效降低企業(yè)的治理成本。查閱資料發(fā)現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容：（1）在2018年，江蘇對(duì)一家違法排放污染物的化工企業(yè)處以近1 000萬(wàn)元的罰款。因此，應(yīng)用綠色化工環(huán)保技術(shù)，不僅可以控制污染物的排放，還可以避免重罰。（2）在2021年，萬(wàn)邦達(dá)公司和吉林第一化工園區(qū)共同建設(shè)循環(huán)綠色資源項(xiàng)目，總投資為5.3億元。雖然這筆投資較大，但在優(yōu)化環(huán)境政策、促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面非常有價(jià)值[3]。而經(jīng)由本次環(huán)保改造，吉林省內(nèi)的百余家企業(yè)都通過(guò)管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了化工廢水的集中回收，從而杜絕了廢水的二次污染。同時(shí)，省內(nèi)的環(huán)保局也在政策上予以了傾斜，進(jìn)行了資金與技術(shù)的支持。

從我國(guó)目前的環(huán)境治理發(fā)現(xiàn)，不僅相關(guān)法規(guī)和政策已從最初的綜合治理開(kāi)始發(fā)揮經(jīng)濟(jì)作用，而且環(huán)保技術(shù)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效已遠(yuǎn)超其投入成本。例如：清洗效果由原來(lái)的混合大范圍處理提高到分體處理；而對(duì)于酸性廢水，醇酮裝置可用于回收甲酸；綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)資源項(xiàng)目的建設(shè)也越來(lái)越環(huán)保，已通過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格限定。因此，化工企業(yè)不僅積極應(yīng)用化工環(huán)保技術(shù)，還實(shí)現(xiàn)了污染物的嚴(yán)格控制。

3.2 確保企業(yè)效益雙贏

目前，國(guó)內(nèi)的化工企業(yè)通過(guò)應(yīng)用化工環(huán)保技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境治理的良好融合，這為該行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。主要原因在于：越來(lái)越多企業(yè)開(kāi)始認(rèn)識(shí)到環(huán)境治理是化工企業(yè)控制污染的最好方法，而且通過(guò)科技手段，還能有效提升環(huán)保效益，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，同時(shí)減少反應(yīng)過(guò)程的副產(chǎn)物。因此，通過(guò)應(yīng)用該技術(shù)，可以保證企業(yè)實(shí)現(xiàn)環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

3.3 實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展

當(dāng)前，由于環(huán)保工程的傳統(tǒng)管理方式較為落后，導(dǎo)致我國(guó)化工企業(yè)的工藝更新改造不及時(shí)，致使污水處理中廢棄物、污染物較多。主要原因在于，治理方式過(guò)于被動(dòng)，治理效率偏低，其中，企業(yè)自身不夠重視環(huán)保是主要原因。如面對(duì)環(huán)保工程前期投入較高的情況，一些企業(yè)出現(xiàn)了秘密處置污染物的情況。由此，化工企業(yè)只有改進(jìn)工藝，減少污染物產(chǎn)出，同時(shí)利用綠色環(huán)保技術(shù)即應(yīng)用綠色催化劑技術(shù)、電化學(xué)合成技術(shù)等技術(shù)，有效控制生產(chǎn)中的環(huán)境污染物，提升產(chǎn)品質(zhì)量，才能促進(jìn)企業(yè)在市場(chǎng)中的占有率，才會(huì)使企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[4]。

3.4 是化工企業(yè)現(xiàn)代化的必由之路

以前，在化工企業(yè)生產(chǎn)中并沒(méi)有嚴(yán)格的環(huán)保措施，導(dǎo)致環(huán)境破壞現(xiàn)象日益嚴(yán)重，尤其是隨著化工企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大。因此，應(yīng)用各類綠色環(huán)保技術(shù)必須要結(jié)合化工企業(yè)的實(shí)際需要，同時(shí)遵循實(shí)際的發(fā)展規(guī)律，才能充分發(fā)揮出綠色環(huán)保技術(shù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，這也是化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的必經(jīng)之路。當(dāng)前，我國(guó)化工企業(yè)綠色環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用情況主要有以下三類：一是化學(xué)環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用，既可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)品無(wú)毒化的處理，提高資源的利用率，又減少了對(duì)環(huán)境的破壞。二是實(shí)現(xiàn)了在化工產(chǎn)品制造過(guò)程中不產(chǎn)生廢物的目標(biāo)，從而確保化工原料的無(wú)毒無(wú)害化處理。三是隨著化工產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提高，也加強(qiáng)了對(duì)制造工藝的環(huán)保分析，以減少化工產(chǎn)品對(duì)人體的威脅。

3.5 符合人類發(fā)展規(guī)律的要求

在社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中，無(wú)論是生產(chǎn)還是生活，都會(huì)消耗大量的能源。由此，化工企業(yè)在實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的過(guò)程中，需要對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行剖析，對(duì)制造工藝進(jìn)行優(yōu)化，以提升生產(chǎn)效率。但結(jié)合我國(guó)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況看，化工企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中與環(huán)境保護(hù)的矛盾日益突出。所以，化工企業(yè)應(yīng)該積極主動(dòng)應(yīng)用綠色環(huán)保技術(shù)，并通過(guò)科學(xué)科學(xué)合理的技術(shù)支持，降低污染物產(chǎn)量，減少環(huán)境破壞，進(jìn)一步促進(jìn)解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾，從而實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共存發(fā)展。

4 綠色化工環(huán)保技術(shù)在環(huán)境治理中的運(yùn)用

4.1 空氣污染治理

當(dāng)前，最主要的空氣污染物是SO2，其無(wú)色無(wú)味，不僅具有腐蝕性，還會(huì)對(duì)人們身體健康造成傷害，而煤炭燃燒不充分是SO2產(chǎn)生的主要原因。因此，為了有效避免燃煤造成的空氣污染，非常有必要采用綠色化學(xué)品和環(huán)保技術(shù)的脫硫工藝。如在火力發(fā)電廠使用脫硫、固硫技術(shù)，可以對(duì)煤燃燒后的廢氣進(jìn)行統(tǒng)一回收處理，并利用化學(xué)反應(yīng)對(duì)其中的硫以及硫化物進(jìn)行固定，從而分離出SO2。通常，脫硫的主要目的是防止燃煤造成大氣污染，而采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)有效管理SO2，控制燃燒過(guò)程的排放量，可有效減少SO2硫的排放量。

應(yīng)用綠色化工技術(shù)，目前的治理思路逐漸從污染治理轉(zhuǎn)向防止污染產(chǎn)生，如圖1所示，一種生物脫硫技術(shù)的原理圖。需要注意的是，在對(duì)煤炭中的硫元素進(jìn)行處理時(shí)，生物浸出工藝的廣泛使用對(duì)空氣污染控制產(chǎn)生了重大影響。

圖1 生物脫硫工藝

4.2 水污染治理

水污染也是我國(guó)較為嚴(yán)重的一種污染情況，其中，化工廢水的排放是水污染的重要來(lái)源。而被污染的水源會(huì)嚴(yán)重影響人們的生命財(cái)產(chǎn)，如日本的水俁病等。結(jié)合目前的實(shí)際情況看，生活污水是造成水污染的主要原因。最初，我國(guó)在關(guān)注水污染時(shí)，建了循環(huán)冷卻水處理廠，進(jìn)行強(qiáng)制污水處理，且余壓返回冷卻塔，放入吸水池循環(huán)利用。而現(xiàn)階段，應(yīng)用環(huán)保技術(shù)基本不產(chǎn)生污水，主要是通過(guò)先進(jìn)工藝將污水凈化至符合飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，不僅緩解了缺水問(wèn)題，還進(jìn)一步抑制了缺水問(wèn)題。因此，在綠色化工環(huán)保技術(shù)中，超濾技術(shù)在應(yīng)用中已得到確認(rèn)，并在防止水污染方面發(fā)揮出了重要作用。循環(huán)式冷卻水處理系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 循環(huán)式冷卻水處理系統(tǒng)

4.3 固體廢棄物污染治理

目前，在工業(yè)生產(chǎn)和人們的生活中都會(huì)產(chǎn)生一定的固體廢物。如果對(duì)這些固體廢物隨意處置，會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境，特別是土壤和水環(huán)境。因此，在固體廢物污染的處理中，常規(guī)焚燒和填埋的處理方式較為普遍，但處理效果較差，容易產(chǎn)生二次污染。而且，與其他污染源相比，固體廢物的來(lái)源更多，包括工業(yè)和家庭污染，以及礦山污染，所以，要進(jìn)行科學(xué)治理就需要分析各種污染物的性質(zhì)。而在綠色化工環(huán)保技術(shù)中，等離子氣化技術(shù)可用于處理固體廢物污染。該技術(shù)是經(jīng)過(guò)多年的研究與發(fā)展，已被投入應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)，其使用成本相對(duì)較低。在應(yīng)用該技術(shù)對(duì)固體廢物進(jìn)行處理時(shí)，首先需要對(duì)固體廢物的成分進(jìn)行分析，如采礦業(yè)產(chǎn)生的固體廢物具有回收價(jià)值，這樣既可以節(jié)約資源，又可以保護(hù)環(huán)境。此外，生物滲濾液處理技術(shù)也可用于處理礦山的廢棄物，其效果也較為顯著。

5 綠色化工環(huán)保技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

基于我國(guó)的污染現(xiàn)狀，如果對(duì)化工企業(yè)的污染情況放任不管，必然會(huì)導(dǎo)致不可挽回的后果。而現(xiàn)在，越來(lái)越多的人開(kāi)始重視環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，因此，綠色環(huán)保技術(shù)的重要性也逐漸體現(xiàn)出來(lái)。此項(xiàng)技術(shù)不僅能有效降低污染水平，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處，還能有效提升化工企業(yè)的生產(chǎn)效率。目前，我國(guó)已成為世界唯一一個(gè)擁有完整工藝體系的國(guó)家，但從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，環(huán)境治理決不能放松，而應(yīng)用綠色化工環(huán)保技術(shù)是必由之路，這就需要不斷強(qiáng)化綠色發(fā)展理念，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境治理與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的和諧共存。

5.1 持續(xù)開(kāi)發(fā)化工產(chǎn)品生產(chǎn)的環(huán)保技術(shù)

使用化工產(chǎn)品雖然在一定程度上方便了人們的日常生活，但在化工產(chǎn)品的制造過(guò)程中，很可能會(huì)產(chǎn)生一些廢物。所以，為了推進(jìn)化工環(huán)保技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)需對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，且不斷開(kāi)發(fā)化工產(chǎn)品生產(chǎn)的環(huán)保技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。

5.2 加大對(duì)環(huán)保技術(shù)的宣傳

目前，我國(guó)環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用尚處于起步階段，只有少部分企業(yè)開(kāi)始使用環(huán)保技術(shù)。因此，要加大對(duì)環(huán)保技術(shù)的宣傳，促進(jìn)化工企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)加深對(duì)化工環(huán)保技術(shù)的了解。同時(shí)，各地區(qū)也要根據(jù)國(guó)家出臺(tái)的政策指導(dǎo)方針，并結(jié)合生產(chǎn)需要，對(duì)區(qū)域的發(fā)展情況進(jìn)行調(diào)整，并引進(jìn)先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)提升化工企業(yè)污染防治水平。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，化工行業(yè)是推動(dòng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)，但也面臨著環(huán)境污染問(wèn)題。因此，為了改善這種狀況，應(yīng)全面治理水污染、大氣污染、固體廢物污染，而綠色化工環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用，不僅優(yōu)化了人們的生活環(huán)境，還實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙贏，這對(duì)于促進(jìn)人與自然和諧共生發(fā)展作出了一定貢獻(xiàn)。