对电厂化学环保的探讨

【摘要】造成环境污染的因素有很多，大体可分为物理的、化学的及生物学的三方面，而其中化学物质引起的污染约占80%-90%。从化学的角度出发，探讨由于人类活动而引起的环境质量的变化规律及其保护和治理环境的方法原理，就其主要内容而言，环境化学除了研究环境污染物的检测方法和原理（属于环境分析化学的范围）及探讨环境污染和治理技术中的化学、化工原理和化学过程等问题。随着环境化学研究的深化，为环境科学的发展奠定了坚实的基础，为治理环境污染提供了重要的科学依据。

【关键词】环境污染 化学物质

风能具有一次投入少，建设周期短，见效快，投入/产出比好等优点，是人类近期最有可能大规模开发的新能源。太阳能、潮汐能等新能源虽然相对环保，但是以煤为燃料的的火力发电厂在中国仍然作为电厂的主力。因此在火力发电厂电厂化学方面保护是我国电业保护环境的主要、重要组成部分。

电厂化学中控制“三废”，控制烟气的二氧化硫含量，保护水体不受污染，使我们保护我们的水源，呵护我们的大气，使我们维护赖以生存的生态环境得到保护。

一、化学实验过程产生的“三废”

分析化学实验过程中，要产生“三废”，其中大多数废气、废液、废渣都有有毒物质，其中还有些是剧毒物质和致癌物质，如果直接排放，就会污染环境，损害人体健康。所以尽管实验过程中所产生的废液、废气量少且复杂，仍需要经过必要的处理才能排放。排放总则为：

（1）少量有毒气体可通过排风设备排出室外，被空气稀释。毒气量大时必须经过吸收处理，然后才能排出。氧化氮、二氧化硫等酸性气体可用碱液吸收。

（2）有机溶剂的回收：分析实验用过的有机溶剂有些可以回收再用。使用前应经过空白或标准试验，效果良好才能使用。处理有机溶剂均在分液漏斗中进行以下指出的洗一次或几次均指振摇并分层。蒸馏操作细节参看有机化学实验书。具体方法如下：①可燃性有机毒物可于燃烧炉中供给充分的氧气使其完全燃烧，生成二氧化碳和水。②对于较纯的有机溶剂废液（含有少量其他试剂和被测物）应回收再用。③高浓度的酚可用乙酸丁酯萃取、重蒸馏回收。低浓度的含酚废液可加入次氯酸钠或漂白粉使酚氧化为二氧化碳和水。④若不小心将金属汞散失在实验室里，必须立即用滴管、毛笔或用在硝酸汞的酸性溶液中浸过的薄铜片收集起来用水覆盖，散落过汞的地面应撒上硫磺粉或喷上20%三氯化铁的水溶液，干后再清扫干净。如果室内的汞蒸汽浓度超过0.01毫克/立方米，可用碘净化，即将碘加热或自然升华，碘蒸汽与空气中的汞及吸附在墙上、地面上及器物上的汞作用生成不易挥发的碘化汞，然后彻底清扫干净。⑤含汞盐的废液可先调节ph至8-10，加入过量硫化钠，使其生成硫化汞沉淀，再加入硫酸亚铁作为共沉淀剂，硫化铁将水中悬浮的硫化汞微粒吸附而共沉淀。清液可排放，残渣可用烧法回收汞，或再制成汞盐。⑥铬酸洗液如失效变绿，可浓缩冷却后加高锰酸钾粉末氧化，用沙芯漏斗滤去二氧化锰沉淀后再用。失效的废液可用废铁屑还原残留CR（Ⅵ）到CR（Ⅲ），再用废碱液或石灰中和使其生成低毒的CR（OH）3沉淀。⑦实验室的混合废液可用铁粉法处理，此法操作简便，没有相互干扰，效果良好。调节废液PH为3～4，加入铁粉，搅拌半小时，用碱把ph调至9左右，继续搅拌10分钟，加入高分子混凝剂，进行混凝后沉淀，清液可排放，沉淀物以废渣处理。⑧将废氯仿顺序用水、浓硫酸（用量为氯仿的四分之一）、纯水、盐酸羟胺（0.5%，分析纯）洗涤。用重蒸馏水洗后，按上方法干燥并蒸馏二次。对于蒸馏法仍不能除去的有机杂志可用活性炭吸附纯化。

以上回收工作必须有实验室班组成员两人以上共同操作方可进行。在化验实验过程中一定在确保安全的情况下细致认真。

二、最大限度的、合理的、有效的利用水资源

在中国有百分之七十多的河流、湖泊、近海都受到污染，90%的城市地下水受到污染。水污染正在慢慢的从江河支流向干流逐步的蔓延、延伸；从地表向地下逐步的渗透；从陆地向海洋滑移；连农村也正慢慢的受到污染；在河流沿岸的村庄，癌症的患者在逐年的增加。因此作为发电厂要最大限度的、合理的、有效的利用水资源包括节约原水的用量，增强水的循环应用，合理利用废水，减少废水的排放，控制废水的各项指标，是全体电厂化学工作者义不容辞的责任和义务。以下从废水的重复利用；控制废水的各项指标、增强水的循环应用两方面进行探讨。

（1）废水的重复利用。除灰水在火力发电厂中可以采用经处理合格后的废水或循环冷却水后系统的排污水，在使用循环冷却水后系统的排污水作为冲灰水时要控制循环冷却水的浓缩倍数，使之相互匹配，冲灰水的一部分经处理可以循环使用或者可以用来冲刷混煤仓、输煤皮袋等。

（2）尽量控制废水的各项指标、增强水的循环应用。谈到尽量控制废水的各项指标、增强水的循环应用当然就离不开水处理，就要谈到离子交换树脂这个水处理的“灵魂”如果有机物在这里慈生，产生树脂污染、污堵导致制水量大幅度的减少，更严重的树脂的寿命减短会间接会给环境带来等大的危害（只有节能才能谈到减排）。对于水处理的要求流程概要如下

化验员要对现场树脂的运行工艺和再生工艺进行了监测，对树脂的入口水水质也进行了化验，通过对以往的处理工艺的改进，找出了合理的处理方案，并根据实际情况制定了合理的处理周期。

离子交换法制取纯净水是近几十年来发展很快的一项应用技术。高参数大容量的火力电机组及核电站几乎全部采用离子交换法即化学除盐法做为获取纯净水的手段。化学除盐是一项成熟工艺，它是依赖离子交换树脂内部的功能基的活性进行离子交换作用。除去水中的溶解盐类而达到将水净化的目的。离子交换树脂是多孔结构的，离子在孔道内进出、扩散是进行交换的必要条件，如果孔道被杂质堵塞，功能基被遮盖，必然严重地影响树脂的交换能力。影响使用性能。

旧树脂的保管。对使用过的树脂，中途如果有较长时间的停用时。应采取下面的措施：必须经过转型处理，以盐型保存备用，即用食盐再生，使阳树脂转变成钠型（R—Na），阴树脂转变成氯型（R—C1），阳树脂不宜以游离酸型（或称氢型R—H）保存，阴树脂不宜以游离碱型（或称羟型R—OH）保存，因为R—H型或R—OH型树脂的稳定性差。停用树脂经转型后，仍要湿法存放，经水清洗后，浸没在水中，经常还得检查水是否流失，树脂是否干燥。

污染的现象。降低出水pH值，有时可低至pH=5.5；增加出水电导率；提早漏二氧化硅；增加清洗用水量；树脂的交换容量急剧下降。

三、废水集中处理

废水集中处理应优先采取“以废治废”的综合治理原则，经过处理后的废水可以回收利用。当然废水要采取“清污分流”的原则。废水集中处理流程。污水处理（污水经过一定方法处理后.达到设定的某些标准.排入水体.排入某一水体或再次使用等的采取的某些措施或者方法）一级处理.主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质.物理处理法大部分只能完成一级处理的要求，经过一级处理的污水.BOD一般可去除30%左右.达不到排放标准，一级处理属于二级处理的预处理。

二级处理。主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质（BOD.COD物质），去除率可达90%以上.使有机污染物达到排放标准。

三级处理。进一步处理难降解的有机物.氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等，主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法.砂率法.活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等。

整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后，经过格删或者筛率器.之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理（即物理处理），初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，（其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池，生物转盘，生物接触氧化法和生物流化床），生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法，二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。

四、结论

对于以上所述从火力发电厂电厂化学方面探讨了怎样从化验室“三废”、最大限度的、合理的、有效的利用水资源，废水集中处理方面保护环境。具体方案还要在实际的工作中得以改进和完善。作为一个化学工作者，一个爱护环境的公民，相信只有在工作中不断地学习、时间、总结方法，一定会有一套更加合理的关于化学制水设备经济、稳定运行的方案，为我们赖以生存的环境尽一份自己的力量。

参考文献：

[1]李培元.火力发电厂水处理及水质控制[M].北京：中国电力出版社，1999.

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