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什么是清洁生产?如何做好清洁生产管理工作?

日期: 2020-05-05
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清洁生产是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中,以期减少对人类和环境的风险。清洁生产从本质上来说,就是对生产过程与产品采取整体预防的环境策略,减少或者消除它们对人类及环境的可能危害,同时充分满足人类需要,使社会经济效益最大化的一种生产模式。


废水和其中的污染物是生产工艺过程的产物,因此改革生产工艺,实行清洁生产是消灭或减少废水危害的根本措施。通过工艺及设备的改革可以把废水消灭于生产过程之中,这样既可以提高原辅材料的利用率,又可减少废水的处理费用。这方面工作应由生产工艺工程师及环境工程师共同合作完成。应该认识到保护环境不只是环境工程师的工作,而是要从污染源头进行控制,这样才能真正把废水治理好。


因此,在工艺设计、产品试制时就要考虑今后可能发生的环境污染问题。在选择合成路线时,尽量采用无公害、少公害的生产工艺,要选择原料利用率最高的路线,在生产工艺中不用或少用生物难降解性物质或有毒有害物质,包括原辅材料及溶剂,并加强溶剂及副产品的回收及综合利用工作。


具体的办法大致有下列几种:


(1)、采用新工艺、新技术、新路线


采用新工艺、新技术、新路线。首先可对生产工艺中配料比作一核实,应把污染较大,而又超过理论配比的原料降低,以增加原料的利用率以及废水的可处理性。


在化工生产中,有时采取了新的路线,不但可提高生产水平,也可以解决废水处理问题。例如以往抗结核药物原料异烟酸,需由硫酸作电解液进行电解氧化制备,过程中产生的酸性废水水量较大且较难处理。现采用空气催化氧化新技术,在流化床中进行反应,废水水量也较少,污染问题也比较容易解决。


(2)、更换原辅材料


这是常用的方法,如用无毒或低毒的原料代替高毒或剧毒的原料,用生物可降解物质代替生物难降解物质等。此外要尽可能地不用和少用排放标准中规定限止性物质,特别是一些要求严格的物质,这样就可以减轻废水处理的负担。例如现在对废水中的氨氮浓度有较严格的要求,这样就要求在生产中尽可能少用氨水或液氨。例如以前在调节废水pH时,有的处理工艺用氨水调节,则出水中的氨氮就会大大超标,也增加了废水的生化处理的难度。同样的原理我们应少用重铬酸钾做氧化剂,少用硝基化合物、氯代烃做溶剂。


在选用溶剂时,除了需满足生产工艺上的要求外,还需考虑溶剂的生物可降解性及其毒性。


从上述要求来说,其选用的优先秩序见下表。


溶剂选择优先秩序表


【优先使用】:甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、醋酸、醋酸乙酯、甘油、乙二醇


【可以使用】苯、甲苯、二甲基甲酰胺(DMF)、甲酰胺、二甲苯


【避免使用】:叔丁醇、二甲亚砜(DMSO)、三乙胺、二甲基苯胺、氯仿*、四氯化碳*、氯苯、硝基苯*、吡啶*、吗啉、四氢呋喃


注:*表示对微生物有毒性或有抑制作用。


(3)、选用新的后处理工艺,将污染减轻或消灭在生产工艺中


这种方法对于从事化学化工生产的技术人员来说,是大有用武之地的。例如,在有机合成工业中,常用加水稀释反应物料的方法(水析)使反应产物从反应有机溶剂中析出,水析所产生的母液,由于水量较大,其中有机溶剂(如甲醇、乙醇等水溶性溶剂)较难回收,带入废水流中造成污染。如果在稀释前,先用蒸馏法回收大部分溶剂,再用水稀释,则废水中有机物的含量可明显下降。


为了使所得的产品保证较好的质量,反应产物或中间产物常需进行洗涤,以除去产物中夹带的杂质。洗涤操作是否合理,对废水污染程度有相当大的影响。但是,如果采用新的后处理技术即可以使洗涤废水全部消灭于工艺操作过程中,实现零排污。废水中的盐分含量太高会抑制微生物的生长繁殖,影响生化处理的效果。我们也可以采用新的后处理工艺来解决废水处理中的这一难点。例如某厂将对硝基氯苯在甲醇溶剂中与氢氧化钠反应制备对硝基苯甲醚。原先的后处理操作工艺是用水洗涤去除反应物料中的NaCl盐分,该操作的结果是废水水量大,废水中的盐分含量高,导致后续的生化处理发生困难。后来该厂改进了后处理的操作工艺,先将反应物料(有机相)中的NaCl过滤掉,再用水洗涤并析出对硝基苯甲醚,改进后的操作工艺不仅可以减少废水水量的50%,而且可以回收废水中盐分的97.4%,削减废水有机负荷58.7%,废水的生物降解性能得到了很大的改善。


(4)、加强溶剂回收工作


在大多数化工原料生产厂,溶剂在原辅料中的使用比例是相当高的,可以说,许多生产废水中的有机负荷基本上来自溶剂,因此,重视和做好溶剂的回收工作不仅是防治污染、减少污染的重要措施,也是降本增效、提高利润的重要途径,具有环境和经济的双重效益。如上海某生产激素的制药厂,有机负荷(COD)的日排放总量为8吨,是地区的污染大户。该厂的环保治理首先从溶剂的回收工作做起,将含有相同溶剂的母液废水集中起来加以回收,结果废水中的有机负荷日排放总量从8吨降至3吨,回收溶剂的收益超过了废水处理站的运行费用。


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