冶金與環(huán)境保護(hù)

冶金與環(huán)境保護(hù)班級(jí)：冶金2班學(xué)號(hào)：0945562221姓名：任云強(qiáng)冶金與環(huán)境保護(hù)0945562221任云強(qiáng)環(huán)境是人類(lèi)生存和發(fā)展的基本前提，為人類(lèi)的生存和發(fā)展提供了必須的資源和條件。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為了一個(gè)不可回避的重要問(wèn)題。環(huán)境保護(hù)、減輕環(huán)境污染、修復(fù)生態(tài)環(huán)境已經(jīng)成為各國(guó)政府的一項(xiàng)重要任務(wù)。保護(hù)環(huán)境是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策，解決環(huán)境問(wèn)題，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展和實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，是政府面臨的重要而艱巨的任務(wù)。冶金工業(yè)是一個(gè)以開(kāi)發(fā)金屬礦產(chǎn)資源、生產(chǎn)各類(lèi)金屬產(chǎn)品原料工業(yè)，與國(guó)計(jì)民生息息相關(guān)。冶金企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，需要處理大量的物料，這些物料在整個(gè)流程中具有不同的物理、化學(xué)狀態(tài)，在冶煉提取主金屬的同時(shí)，產(chǎn)生大量的"三廢"（廢水、廢氣、廢渣）。這些廢水、廢氣、廢渣的排放將會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，如何將這些污染物實(shí)現(xiàn)減量化、資源化、無(wú)害化是當(dāng)前冶金工作者的主要任務(wù)之一。冶金工業(yè)會(huì)造成對(duì)大氣的污染。大氣污染通常是指由于人類(lèi)的活動(dòng)和自然過(guò)程引起某種物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到了足夠的時(shí)間并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了環(huán)境的現(xiàn)象。凡是能使空氣質(zhì)量變差的物質(zhì)都是大氣污染物。大氣污染物目前已知的約有100多種。有自然因素（如森林火災(zāi)、火山爆發(fā)等）和人為因素（如工業(yè)廢氣、生活燃煤、汽車(chē)尾氣等）兩種，并且以后者為主要因素，尤其是工業(yè)生產(chǎn)和交通運(yùn)輸所造成的。主要過(guò)程由污染源排放、大氣傳播、人與物受害這三個(gè)環(huán)節(jié)所構(gòu)成。影響大氣污染范圍和強(qiáng)度的因素有污染物的性質(zhì)（物理的和化學(xué)的），污染源的性質(zhì)（源強(qiáng)、源高、源內(nèi)溫度、排氣速率等），氣象條件（風(fēng)向、風(fēng)速、溫度層結(jié)等），地表性質(zhì)（地形起伏、粗糙度、地面覆蓋物等）。防治方法很多，根本途徑是改革生產(chǎn)工藝，綜合利用，將污染物消滅在生產(chǎn)過(guò)程之中；另外，全面規(guī)劃，合理布局，減少居民稠密區(qū)的污染；在高污染區(qū)，限制交通流量；選擇合適廠址，設(shè)計(jì)恰當(dāng)煙囪高度，減少地面污染；在最不利氣象條件下，采取措施，控制污染物的排放量。中國(guó)已制訂《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法（試行）》，并制訂國(guó)家和平共地區(qū)的"廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)"，以減輕大氣污染，保護(hù)人民健康。按其存在狀態(tài)可分為兩大類(lèi)。一種是氣溶膠狀態(tài)污染物，另一種是氣體狀態(tài)污染物。氣溶膠狀態(tài)污染物主要有粉塵、煙液滴、霧、降塵、飄塵、懸浮物等。氣體狀態(tài)污染物主要有以二氧化硫?yàn)橹鞯牧蜓趸衔铮远趸獮橹鞯牡趸衔?，以二氧化碳為主的碳氧化合物以及碳、氫結(jié)合的碳?xì)浠衔铩４髿庵胁粌H含無(wú)機(jī)污染物，而且含有機(jī)污染物。并且隨著人類(lèi)不斷開(kāi)發(fā)新的物質(zhì)，大氣污染物的種類(lèi)和數(shù)量也在不斷變化著。就連南極和北極的動(dòng)物也受到了大氣污染的影響。大氣污染后，由于污染物質(zhì)的來(lái)源、性質(zhì)、濃度和持續(xù)時(shí)間的不同，污染地區(qū)的氣象條件、地理環(huán)境等因素的差別，甚至人的年齡、健康狀況的不同，對(duì)人均會(huì)產(chǎn)生不同的危害。大氣污染對(duì)人體的影響，首先是感覺(jué)上不舒服，隨后生理上出現(xiàn)可逆性反應(yīng)，再進(jìn)一步就出現(xiàn)急性危害癥狀。大氣污染對(duì)人的危害大致可分為急性中毒、慢性中毒、致癌三種。在冶金過(guò)程中，一般都產(chǎn)生煙氣和煙塵。冶煉煙氣的性質(zhì)與冶煉工藝過(guò)程、設(shè)備及其操作條件有關(guān)，冶煉煙氣的特點(diǎn)是煙氣溫度高，含塵量大，波動(dòng)范圍大，有些煙氣還具有很高的濕度，并含有腐蝕性的氣體（SO2、SO3）和有毒有害氣體。冶煉過(guò)程中形成煙塵的主要原因有兩類(lèi)：（1）機(jī)械作用。冶金爐料的細(xì)微顆粒被流動(dòng)的煙氣帶走而形成煙氣，如在礦石、熔劑的破碎、篩分，粉煤的制備、輸送和精礦的干燥、焙燒等過(guò)程中產(chǎn)生煙塵。此類(lèi)煙塵的粒徑一般大于10um，其成分與原料相近，易于被普通除塵器所收集。（2）揮發(fā)作用。某些金屬常以元素或化合物狀態(tài)揮發(fā)逸出，遇冷而形成細(xì)微煙塵。此類(lèi)煙塵的顆粒很細(xì)，其成分與物料發(fā)生化學(xué)變化時(shí)所生成的物質(zhì)組成相同，僅能在濾袋除塵器、電除塵器或某些濕式除塵器中收集。如在礦物的熔煉、冰銅的吹煉、爐渣的煙化、金屬的精煉等過(guò)程中產(chǎn)生的凝結(jié)性煙塵。根據(jù)煙氣、煙塵的特性選擇不同的除塵設(shè)備。一般冶金廠常采用的凈化煙氣的除塵設(shè)備，根據(jù)除塵設(shè)備工作原理不同可分為機(jī)械除塵、濕式除塵、過(guò)濾除塵、點(diǎn)除塵等。A機(jī)械除塵機(jī)械除塵是利用機(jī)械力（重力、離心力、慣性力）將懸浮物從氣流中分離出來(lái)，主要設(shè)備有沉降室、旋風(fēng)除塵器等。這種除塵設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，氣流阻力和功率消耗小，基建投資、維修費(fèi)用都比較省，適于處理含塵濃度高及懸浮顆粒度較大的含塵氣體。缺點(diǎn)是除塵效率不高，出不掉細(xì)微粒子。(1)重力沉降室。重力沉降室主要是利用含塵氣流通過(guò)橫斷面比管道大得多的空間時(shí)，流速降低，塵粒在自身重力作用下自然沉降，落入灰斗。(2)慣性力除塵。慣性力除塵器是使含塵氣流方向急劇變化或與擋板、百葉等障礙物碰撞時(shí)，利用塵粒自身慣性力從含塵氣流中分離塵粒的設(shè)備。(3)旋風(fēng)除塵器。旋風(fēng)除塵器是使寒塵氣流旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生離心力，利用氣流的離心力將塵粒從含塵氣流中分離出來(lái)的除塵設(shè)備。B過(guò)濾式除塵器（1）袋式除塵器。凈化氣體時(shí)，使含塵氣體通過(guò)一多孔織物，氣體分子可以通過(guò)纖維間隙，懸浮的煙塵則通不過(guò)去而被截留下來(lái)。（2）顆粒除塵器。顆粒除塵器是一種用石英砂、河沙、焦炭、金屬屑、陶粒、玻璃球等顆粒狀物料構(gòu)成過(guò)濾層的除塵器，能耐高溫，不燃不爆，耐磨損。且濾料來(lái)源廣，價(jià)格低，使用時(shí)間長(zhǎng)，除塵效率高，捕集灰塵種類(lèi)多，出塵效率受氣溫、氣量、灰塵波動(dòng)的影響小。C靜電除塵濕式空氣氧化法是以空氣為氧化劑，將水中的溶解性物質(zhì)(包括無(wú)機(jī)物和有機(jī)物)通過(guò)氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)害的新物質(zhì)，或者轉(zhuǎn)化為容易從水中分離排除的形態(tài)(氣體或固體)，從而達(dá)到處理的目的。通常情況下氧氣在水中的溶解度非常低1atm、20℃時(shí)氧氣在水中溶解度約9mg／L左右)，因而在常溫常壓下，這種氧化反應(yīng)速度很慢，尤其是高濃度的污染物，利用空氣中的氧氣進(jìn)行的氧化反應(yīng)就更慢，需要借助各種輔助手段促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行(通常需要借助高溫、高壓和催化劑的作用)。一般來(lái)說(shuō)，在200～300℃、100-200atm條件下，氧氣在水中的溶解度會(huì)增大，幾乎所有污染物都能被氧化成二氧化碳和水。濕式空氣氧化法的關(guān)鍵在于產(chǎn)生足夠的自由基供給氧化反應(yīng)。雖然該法可以降解幾乎所有的有機(jī)物，但由于反應(yīng)條件苛刻，對(duì)設(shè)備的要求很高(要耐高溫高壓)，燃料消耗大，因而不適合大水量廢水的處理。2、催化濕式氧化法催化濕式氧化法(CatalyticWetOxidationProcess，CWOP)是一種工業(yè)廢水的高級(jí)處理方法(屬于物理化學(xué)方法)。它是依據(jù)廢水中的有機(jī)物在高溫高壓下進(jìn)行催化燃燒的原理來(lái)凈化處理高濃度有機(jī)廢水的，其最顯著的特點(diǎn)是以羥基自由基為主要氧化劑與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)中生成的有機(jī)自由基可以繼續(xù)參加OH的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，或者通過(guò)生成有機(jī)過(guò)氧化物自由基后進(jìn)一步發(fā)生氧化分解反應(yīng)直至降解為最終產(chǎn)物CO和H0，從而達(dá)到氧化分解有機(jī)物的目的。近年來(lái)，膜技術(shù)發(fā)展迅速，在電力、冶金、石油石化、醫(yī)藥、食品、市政工程、污水回用及海水淡化等領(lǐng)域得到了較為廣泛的應(yīng)用，各類(lèi)工程對(duì)膜技術(shù)及其裝備的需求量更是急速增加。目前已經(jīng)熟和不斷研發(fā)出來(lái)的微濾、超濾、反滲透、納濾、滲析、電滲析、氣體分離、滲透汽化、無(wú)機(jī)膜等技術(shù)正在廣泛用于石油、化工、環(huán)保、能源、電子等行業(yè)中，并產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，將對(duì)21世紀(jì)的工業(yè)技術(shù)改造起著重要的戰(zhàn)略作用。同時(shí)，國(guó)家和政府相關(guān)部門(mén)的高度支持和重視也給膜行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇。微濾的分離目的是溶液脫粒子和氣體脫粒子，截留粒徑為0．02-10m的粒子，是所有膜過(guò)程中應(yīng)用最普遍且總銷(xiāo)售額最大的一項(xiàng)技術(shù)，主要用于制藥行業(yè)的過(guò)濾除菌和高純水的制備。超濾(包括納濾)的分離目的是溶液脫大分子、大分子溶液脫小分子、大分子分級(jí)，截留粒徑為1．0-20nm的粒子。超濾技術(shù)可用于回收電泳涂漆廢水中的涂料，現(xiàn)已廣泛用于世界各地的電泳涂漆自動(dòng)化流水線上。日本等國(guó)一些造紙廠的工業(yè)廢液也已采用超濾技術(shù)進(jìn)行處理。在采礦及冶金工業(yè)中，超濾技術(shù)的應(yīng)用正日益受到重視，采用該技術(shù)處理酸性礦物排出液，其滲透液可環(huán)使用，濃縮液可回收有用物質(zhì)。同時(shí)，電子工業(yè)集成電路生產(chǎn)和醫(yī)藥工業(yè)用水過(guò)程也已開(kāi)始廣泛應(yīng)用超濾技術(shù)。納濾是在反滲透基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型分離技術(shù)，在廢水處理方面，用納濾膜對(duì)木材制漿堿萃取階段所形成的廢液進(jìn)行脫色，脫色率可達(dá)98%以上。還可用納濾膜從酸性溶液中分離金屬硫酸鹽和硝酸鹽，其中對(duì)硫酸鎳的截留率可達(dá)95%。反滲透分離的目的是溶劑脫溶質(zhì)、含小分子溶質(zhì)溶液的濃縮，截留粒徑為0．1-1nm的小分子溶質(zhì)。反滲透技術(shù)已成為海水和苦咸水淡化、純水和超純水制備及物料預(yù)濃縮的最經(jīng)濟(jì)手段，而且隨著性能優(yōu)良的反滲透膜及膜組件的工業(yè)化，反滲透技術(shù)的應(yīng)用范圍已從最初的脫鹽放到電子、化工、醫(yī)藥、食品、飲料、冶金和環(huán)保等領(lǐng)域?，F(xiàn)正在開(kāi)發(fā)反滲透技術(shù)在化工和石油化工中的應(yīng)用，如：工藝用水的生產(chǎn)和再利用；廢液處理；水、有機(jī)液體的分離；電鍍漂洗水再利用和金屬回收等。食品工業(yè)正用反滲透技術(shù)開(kāi)發(fā)奶品加工、糖液濃縮、果汁和乳品加工、廢水處理、低度酒和啤酒的生產(chǎn)。電滲析技術(shù)目前已發(fā)展成為一個(gè)大規(guī)模的化工單元過(guò)程，廣泛用于苦咸水脫鹽，是電滲析技術(shù)應(yīng)用最早且至今仍最大的應(yīng)用領(lǐng)域，前景極好。鍋爐及工業(yè)過(guò)程用初級(jí)純水的制備是電滲析技術(shù)應(yīng)用的第二大領(lǐng)域。近年來(lái)，我國(guó)廢水、污水排放量以每年1．8×10。kt的速度增長(zhǎng)，全國(guó)工業(yè)廢水和生活污水每天的排放量近1．64×10kt，其中約80%未經(jīng)處理而直接排人水域。因而，我國(guó)環(huán)保水處理方面對(duì)膜應(yīng)用的需求量將很大，這一領(lǐng)域?qū)⒊蔀樗幚砉I(yè)增長(zhǎng)潛力最大的領(lǐng)域。含酚廢水含酚廢水主要來(lái)自焦化廠、煤氣廠、石油化工廠、絕緣材料廠等工業(yè)部門(mén)以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纖維、合成染料、有機(jī)農(nóng)藥和酚醛樹(shù)脂生產(chǎn)過(guò)程。含酚廢水中主要含有酚基化合物，如苯酚、甲酚、二甲酚和硝基甲酚等。酚基化合物是一種原生質(zhì)毒物，可使蛋白質(zhì)凝固。水中酚的質(zhì)量濃度達(dá)到0．1一0．2mg/L時(shí)，魚(yú)肉即有異味，不能食用；質(zhì)量濃度增加到1mg/L，會(huì)影響魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵，含酚5-10mg/L，魚(yú)類(lèi)就會(huì)大量死亡。飲用水中含酚能影響人體健康，即使水中含酚質(zhì)量濃度只有0.002mg／L，用氯消毒也會(huì)產(chǎn)生氯酚惡臭。通常將質(zhì)量濃度為1000mg/L的含酚廢水．稱(chēng)為高濃度含酚廢水，這種廢水須回收酚后，再進(jìn)行處理。質(zhì)量濃度小于1000mg/L的含酚廢水，稱(chēng)為低濃度含酚廢水。通常將這類(lèi)廢水循環(huán)使用，將酚濃縮回收后處理?；厥辗拥姆椒ㄓ腥軇┹腿》ā⒄羝得摲?、吸附法、封閉循環(huán)法等。含酚質(zhì)量濃度在300mg/L以下的廢水可用生物氧化、化學(xué)氧化、物理化學(xué)氧化等方法進(jìn)行處理后排放或回收。含汞廢水含汞廢水主要來(lái)源于有色金屬冶煉廠、化工廠、農(nóng)藥廠、造紙廠、染料廠及熱工儀器儀表廠等。從廢水中去除無(wú)機(jī)汞的方法有硫化物沉淀法、化學(xué)凝聚法、活性炭吸附怯、金屬還原法、離子交換法和微生物法等。一般偏堿性含汞廢水通常采用化學(xué)凝聚法或硫化物沉淀法處理。偏酸性的含汞廢水可用金屬還原法處理。低濃度