仲桂英
(中國鋁業(yè)青海分公司,青海 西寧 810108)
預焙陽極是以石油焦、瀝青焦為骨料,煤瀝青為黏結劑制造而成,用做鋁電解陽極?,F(xiàn)代的鋁電解法最初產(chǎn)生于1880年的美國,這種電解法來制造鋁不論從效率上還是成本上都是最優(yōu)的方法,因此之后的法國、德國等國家都先后采用這種方法,使用與預焙陽極來進行鋁的冶煉。但是,這種冶煉方法,最主要的就是其瀝青煙的污染問題。在最初,為了經(jīng)濟的發(fā)展和鋁的冶煉,往往生產(chǎn)商都會選擇忽視。瀝青煙組分極為復雜,既有瀝青揮發(fā)組分凝結成的固體和液體微粒,又有蒸汽狀態(tài)的有機物,一旦排放到大氣中,造成的空氣污染就相當嚴重[1]。因此,凈化和處理瀝青煙成為了我國目前很重視的問題,截至2019年,我國鋁廠數(shù)量已經(jīng)突破了500家,炭素廠更是數(shù)量不少,這些工廠在近年來雖然也逐漸開始重視瀝青煙的凈化問題,但是其污染問題依然存在,為了響應國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,解決這些瀝青煙的污染問題非常有必要。本文就從瀝青煙的結構組成開始談起,進而對國內(nèi)外先進的瀝青煙處理凈化技術做一個總結,最后對瀝青煙的凈化事業(yè)發(fā)展做出合理的展望,希望能夠促進我國瀝青煙污染凈化事業(yè)的發(fā)展。
(1)基本構成。瀝青煙就是瀝青加熱和含瀝青物質(zhì)的燃燒產(chǎn)生的氣溶膠和蒸汽。但是,瀝青煙的組成其實非常復雜,既有固體微粒,也有液體微粒,而且也有蒸汽狀態(tài)的有機物。雖然很多研究表明,瀝青煙的成分和瀝青基本相似,但是因為其構成中有氧、氮和硫等多種化合物,因此瀝青煙區(qū)別于其他污染物的主要特點就是非常容易粘附在別的物品之上,除此之外,易燃易爆也是它的特點之一[2]。而且由于它的構成特點也導致了治理起來會非常困難。
(2)瀝青煙的危害。瀝青煙本身的排放通常我們?nèi)庋劭吹降念伾呛谏?,帶有著刺激性的氣味。這種夾雜著煙塵的瀝青煙,首先對人類的呼吸道具有強烈的損害,還會刺激人類的心肺器官。除此之外,瀝青煙本身對人的皮膚也具有侵蝕作用。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,在從事相關工作的工人當中,會不同程度的增加罹患皮膚癌、陰囊癌的概率。
瀝青煙的危害十分巨大。我國近年來提倡可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,對于生態(tài)環(huán)境的保護意識也日漸提升,下面是國內(nèi)外對瀝青煙的凈化處理技術。
(1)焚燒法處理瀝青煙。焚燒法處理瀝青煙是比較初始的一種方法,主要是因為一開始工廠在處理瀝青煙的時候沒有特別好的方法,焚燒法是處理許多污染物的主要方法,這種方法主要被使用是在20世紀的70年代,焚燒之后能夠把大量的污染物處理掉,方法比較簡單。但是這種方法也有它的弱點,首先,需要一定的容器,而且焚燒之后還會產(chǎn)生其他的有毒煙塵和氣體,雖然其毒性比瀝青煙要小,但是這種二次空氣污染處理會追加處理成本。再者就是這種處理方法需要保證瀝青煙的濃度,因為如果瀝青煙的濃度不夠,那么就無法焚燒,或者需要加入其他的易燃氣體混合后焚燒,因此產(chǎn)生的費用損耗也比較大。除此之外,安全性也是一個問題。因為瀝青煙是易燃易爆的,如果把握不好這個度,那就不僅僅是污染的問題,也是人身安全和財產(chǎn)安全的問題了。
(2)電捕法處理瀝青煙。電捕法處理瀝青煙的方式有點像靜電吸塵器,主要通過把瀝青煙用引風機送入電場之中,通過放電,把瀝青煙中的各種不同的粒子成分進行吸附處理。但其實這種處理方式則有點像掃垃圾,雖然是對瀝青煙的內(nèi)部構造進行了劃分,但實際上等于把污染物分離出來,干式電捕器能夠?qū)r青煙中的干塵進行吸附,濕式電捕器則能吸附瀝青煙中的液態(tài)瀝青。也就是說,污染物還是這些污染物,并沒有得到更加好的處理方法。雖然這種處理瀝青煙的方法比起焚燒來說比較環(huán)保,但是濕式電捕器容易產(chǎn)生廢焦油及廢水,廢焦油處理難度更大,而廢水又會產(chǎn)生二次污染,所以二次水污染的問題讓電捕法也出現(xiàn)了弊端。
(3)吸收法凈化瀝青煙。吸收法凈化瀝青煙主要是通過不同的試劑對瀝青煙進行過濾和溶解,能夠?qū)r青煙的不同成分進行吸附和溶解。這種方法雖然看似是物理的方法,實際上卻是化學方法,也會產(chǎn)生新的液體污染,和電捕法一樣,需要面臨二次污染凈化的問題。也無法保證能夠完全凈化瀝青煙,更何況本身這些溶劑的造價也比較高。實際操作時,瀝青煙的構成和比例隨時變化,更多的情況下是吸收法并不能把瀝青煙完全的凈化好,因此排放的瀝青煙依然存在空氣污染的問題。
(4)吸附法凈化瀝青煙。吸附法是目前行業(yè)中比較流行的一種處理方法,主要采用的是活性炭進行物理吸附。對瀝青煙里面的污染成分通過活性炭的特點,對其進行吸附處理。這種凈化方式對瀝青煙的凈化能力可以達到99%,甚至以上。而且因為是物理手段進行凈化,并不會產(chǎn)生二次污染的問題。除此之外,對于凈化的活性炭可以進行二次加工處理,繼而投入到新的領域中使用。這種處理方法之所以比較流行,主要是因為這種凈化瀝青煙的方法不僅成本低,而且對于環(huán)境的污染也可以降到最低、瀝青煙的過濾效果也要優(yōu)于其他三種方法。同時過濾之后的瀝青煙可實現(xiàn)達標排放,這種瀝青煙凈化方式都是比較科學而合理的方法。
隨著建筑行業(yè)的發(fā)展,我國電解鋁生產(chǎn)的發(fā)展也比較迅速。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的瀝青煙的量也必定會增大,自然產(chǎn)生的污染也比較大。對于排污和治污的問題,我國起步比較晚,因此污染問題仍然是我國電解鋁行業(yè)發(fā)展面臨的重要問題。關于瀝青煙的凈化方法在國外已經(jīng)有所發(fā)展,近年來隨著我國的科技不斷發(fā)展,關于瀝青煙的處理也逐漸進步,雖然目前仍然有一些問題,但是也在不斷的獲得解決,這是一個發(fā)展過程中必要的過程,而且國家也相繼推出了相關的政策來幫助和輔助企業(yè)進行瀝青煙的凈化治理,所以從近幾年的污染治理情況來看,前景還是比較可觀的。
污染物處理一直都是近年來我國比較重視的領域,這是因為污染物排放涉及到人類社會發(fā)展的長治久安。而瀝青煙作為電解鋁工廠中最主要的污染排放物,對于空氣和人類社會都有著非常不良的影響,因此進行瀝青煙的處理關系到人類的健康,也關系到我國社會的環(huán)保事業(yè)發(fā)展,但是相信隨著科技的發(fā)展,社會的自覺程度逐漸增強,瀝青煙的處理一定會越來越高效、便利。