第一节 钛白粉清洁生产 一、概述
二、钛白粉生产的传统工艺
三、钛白粉的清洁生产工艺
第二节 芦荟 一、芦荟的概述
二、芦荟的种类及其化学成分 三、芦荟的功效
四、芦荟产品开发的前景 五、芦荟的传统生产工艺 六、芦荟的清洁生产工艺 第三节 味精清洁生产工艺 一、概述
二、市场状况 三、味精的性质 四、味精的用途
五、味精清洁生产工艺
第九章 酸碱行业清洁生产及酸碱废液资源化技术 第一节 烧碱清洁生产 一、传统工艺 二、离子膜电解法 三、双极膜法 第二节 有机酸清洁生产 一、氨基酸 二、葡萄糖酸 三、酒石酸 四、乳酸 五、维生素C（Vc） 六、柠檬酸第三节 废酸碱处置与资源化技术 一．钢铁清洗废酸回收 1．喷雾焙烧法
2．双极膜技术回收工艺 二．铜电解贫液中酸的回收 三．烟道气脱硫碱液再生利用
第一章 绪论
清洁生产是联合国环境规划署提出的环境保护由末端治理转向生产的全过程控制的全新污染预防策略。它以节能、降耗、减污为目标，以技术管理为手段，通过对生产过程的排污审计，筛选并实施污染预防措施，以削减工业生产对人类健康与生态环境的影响，达到预防工业污染、提高经济效益双重目的的综合性措施。
第一节清洁生产的定义和实现途径
一、清洁生产的由来和发展
清洁生产自诞生以来，经不断创新、丰富、发展成为国际环境保护的主流思想，有力地推动了世界各国的环境保护。清洁生产由何而来呢?
在人类历史的长河中，工业革命标志着人类的进步，但在烟囱林立、烟尘滚滚、钢花四溅、生产规模不断扩大给人类带来巨大财富的同时，也在高速消耗着地球上的资源，在向大自然无止境地排放着危害人类健康和破坏生态环境的各类污染物。大自然承受能力是有限的，当消纳不了这些污染物时就出现了1950 年代相继发生的恶性污染事件如马斯河谷烟雾事件、伦敦烟雾事件、四日市哮喘事件等八大公害事件。面对这严峻的危害，人们震惊了，认识到只顾单纯地消耗资源而发展经济不行了。1970 年代人们开始广泛关注由于工业飞速发展带来的一系列环境问题，国家针对工业排出的污染物展开了攻势——治理污染，即对各工业排放的污染物进行末端治理，人们付出了巨大代价，对排出的各种污染废水、工业废气进行治理，然而工业迅速发展，排放污染物急剧增加，这种末端治理显示出其局限性，近20 年来又发生了一系列的公害事件如墨西哥气体爆炸事件、莱茵河污染事件、维索化学污染事件等，又一次震撼了人们。面对环境污染日趋严重、资源日趋短缺的局面，工业发达国家在对其经济发展过程进行反思的基础上，认识到不改变长期沿用的大量消耗资源和能源来推动经济增长的传统模式，单靠一些补救的环境保护措施，是不能从根本上解决环境问题的，解决的办法只有从源头全过程考虑。为此，清洁生产应运而生。
清洁生产的概念由联合国环境规划署（UNEP）于1989 年5 月首次提出，但其基本思想最早出现于1974 年美国3M 公司曾经推行的实现污染预防有回报―3P‖ 计划中。UNEP 于1990 年10 月正式提出清洁生产计划，希望摆脱传统的末端控制技术，超越废物最小化，使整个工业界走向清洁生产。1992 年6 月在联合国环境与发展大会上，正式将清洁生产定为实现可持续发展的先决条件，同时也是工业界达到改善和保持竞争力和可盈利性的核心手段之一，并将清洁生产纳入《二十一世纪议程》中。随后，根据此会的精神，联合国环境规划署调整了清洁生产计划，建立示范项目及国家清洁生产中心，以加强各地区的清洁生产能力。1994 年5 月，可持续发展委员会再次认定清洁生产是可持续发展的基本条件。自从清洁生产提出以来，每两年举行一次研讨会，研究和实施清洁生产，为未来的工业化指明了发展方向。
而中国对清洁生产的探索和实践最早在1970 年代，曾经提出了―预防为主，防治结合‖、―综合利用，化害为利‖的环境保护方针，该方针充分体现和概括了清洁生产的基本内容。从1980 年代就开始推行少废和无废的清洁生产过程，1990 年代提出的《中国环境与发展十大对策》中强调了清洁生产；1993 年10 月第二次全国工业污染防治会议将大力推行清洁生产、实现经济持续发展作为实现工业污染防治的重要任务。2003 年1 月1 日，我国开始实施《中华人民共和国清洁生产促进法》，这进一步表明清洁生产现已成为我国工业污染防治工作战略转变的重要内容，成为我国实现可持续发展战略的重要措施和手段。
二、清洁生产的定义
《中华人民共和国清洁生产促进法》中规定，所谓清洁生产，是指不断采取改进设计，使
用清洁的能源和原料，采用先进的工艺技术与设备，改善管理、综合利用，从源头削减污染，提高资源利用率，减少或避免生产、服务和使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或消除对人类健康和环境的危害。
联合国环境规划署的清洁生产的定义是：清洁生产是指在生产过程中和产品寿命中持续地应用整体预防的环境战略，以期减少对人类和环境的风险。
① 对生产过程，要求节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，减降所有废弃物的数量和毒性；
② 对产品，要求减少从原料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响； ③ 对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。
从上述定义可以看出，实行清洁生产包括清洁生产过程、清洁产品和服务三个方面。对生产过程而言，它要求采用清洁工艺和清洁生产技术，提高能源、资源利用率以及通过源削减和废物回收利用来减少和降低所有废物的数量和毒性。
对产品和服务而言，实行清洁生产要求对产品的全生命周期实行全过程管理控制，不仅要考虑产品的生产工艺、生产的操作管理、有毒原材料替代、节约能源资源，还要考虑产品的配方设计、包装与消费方式，直至废弃后的资源回收利用等环节，并且要将环境因素纳入到设计和所提供的服务中，从而实现经济与环境协调发展。
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三、清洁生产的实现途径
清洁生产主要有两个实现途径：一是通过国家相关管理政策；二是通过对整个生产过程的实际改造。
（一）国家管理政策 1．清洁生产审计
清洁生产审计是企业实施清洁生产最直接、最有效的途径。清洁生产审计是对企业现在的和计划进行的工业生产实行预防污染的分析程序。它通过分析污染来源、废弃物产生原因及其解决方案的思维方式来寻找尽可能高效率的利用资源，同时减少或消除废物的产生和排放的方法。它是从污染预防的角度对现有的或计划进行的工业生产活动中物料的走向和转换所实行的一种分析程序。
清洁生产审计没有特定的审计准则，只是发现推行清洁生产的机会，从原辅材料和能源、技术工艺、设备、过程控制、管理、员工、产品、废弃物等八个方面人手解决问题。企业要实施清洁生产还必须注意以下一些问题。
要开展清洁生产审计，必须要取得企业领导的真正支持。通过领导的支持与参与，才能发动职工找问题、提意见，并通过职工的参与，使清洁生产防治污染的措施得到落实、执行。
企业要实施清洁生产，必须首先对生产现状、污染源和环境状况进行分析、评估。必须通过历史资料和现状调查找出污染所在，制定削减污染和防治污染的措施。调查越充分，开展清洁生产的机会就越多，真正解决问题取得成功的可能性就越大。这对于粗放型经营的企业来说，也是加强科学管理、提高管理人员素质的极好的学习机会。在此基础上建立各个工序和整个流程的物料平衡和能量平衡，计算出单位产品的物耗、能耗、水耗、以及废料排放、污染物排放
的数据。以此与国内外同类产品和同类工艺进行比较，摸清该企业所处的水平，为科学制定清洁生产目标奠定基础。
对产生的方案应分门别类加以整理并进行初步的筛选，剔除明显不现实的方案，对其余方案即可开展可行性分析。可行性分析包括技术评估、经济评估和环境评估三部分内容。通过方案的比较，选择花费少、效益高的项目实施。
特别需要指出的是清洁生产审计过程中产生的一些无费、低费方案，必须遵循边审计边实施的原则。这些无低费方案产生的效益对于企业的领导乃至员工来说都是一个鼓励。同时，一轮清洁生产审计工作的完成并不意味着这项工作的结束，而是应适时地提出新的目标，展开一轮的努力，是一个螺旋上升的过程。
2．环境管理体系IS0 14000
环境管理体系IS0 14000 认证是推行清洁生产的又一有力工具。环境管理体系是组织全部管理体系的一个组成部分，包括为制定、实施、实现、评审和保持环境方针所需的组织机构、规划活动、机构责任、程序、过程、惯例和资源。环境管理体系ISO 14000 的框架类似于质量管理体系ISO 9000 ，都是企业自愿采取的一种管理模式。
环境管理体系ISO 14000 中明确要求待认证的组织实施清洁生产，这无疑从制度上以文件化的形式规定了组织必须实施清洁生产。二者在某些程度上有很好的结合点，尽管人们目前为止还未充分认识到。即环境管理体系的环境管理目标、指标可以和清洁生产的近期、远期目标相结合；环境管理方案可以和清洁生产的无低费、中高费方案相结合。这样就以文件化的形式把清洁生产与环境管理体系很好地结合起来了。环境管理体系从制度上、清洁生产审计从技术上给企业良好的环境管理创造了条件，从而为企业带来经济效益。
3．产品生命周期评估LCA
产品生命周期是指一个产品系统从原料采集和处理、加工制作、运销、使用复用、再循环，直至最终处置和废弃等环节组成的生命链。亦即体现产品从自然中来又回到自然中去的物质转化全过程。生命周期有时也被形象地称作―从摇篮到坟墓‖。从LCA强调全面认识物质转化过程中的环境影响，这些环境影响不但包括各种废料的排放，还涉及物料和能源的消耗以及对环境造成的破坏作用。将污染控制与减少消耗联系在一起，这样既可以防止环境问题从生命周期的某个阶段转移到另一个阶段或污染物从一个介质转移到另一个介质，也有利于通过全过程控制实现污染预防。
LCA的目标不仅仅是实现―达标排放‖，而是改善产品的环境性能，使其与环境相容。因此，我们可以说LCA的思想原则导致了新的环保战略——推行清洁生产。
LCA可促进企业认识与企业活动相联系的所有环境困素，正确全面理解自己的环境责任，积极建立环境管理体系，制定合理可行的环境方针和环境目标。其次LCA可协助企业发现与产品有关的各种环境问题的根源，发现管理中的薄弱环节，提高物料和能源的利用率，减少排污，降低产品潜在的环境风险，实现全过程控制。
4．环境标志
环境标志是一种标在产品或其包装上的标签，是产品的证明性商标，它表明该产品不仅质量合格，而且在生产、使用和处理过程中符合特定的环境保护要求，与同类产品相比，具
有低毒少害、节约资源等优势，这与清洁生产的思想是一致的。实践证明，环境标志作为一种指导性的、自愿的、控制市场的手段可以成为保护环境的有效工具。有关环境标志的内容已被列入ISO 14000 环境管理体系系列标准之中，作为环境管理体系的技术支撑之一。 近年来许多国家实施的环境标志制度，其宗旨就是通过提供比较权威的认证将消费者的购买力引向购买环境性能较优的产品这一方向上来，使消费者日常的购货行动转化为环境保护的推动力，使市场转向―绿化‖，从而引导企业自觉的实施清洁生产，申请标志认证。
5．其他：产业、金融政策
产业政策、金融政策等是促进企业实施清洁生产的另外一些有效的途径。政府以及行业主管部门、金融部门可以制定一系列相应的优惠政策促进企业实施清洁生产。比如对通过清洁生产审计企业的建设项目缩短审批时间、减少审批程序，对于没有通过清洁生产审计的企业原则上不予贷款等已经实施和即将实施的政策都有力的促进了企业实施清洁生产。
（二）生产过程
在实际的生产过程中，形成了一些具体的清洁生产的实现途径。 1．产品的改变
（1）产品性能改善。生产厂家可通过改变一种产品的性能减少产品最终使用时产生的废物。例如，某润滑油生产厂家研究出一种使用寿命更长的新产品，减少了废润滑油的产生量。
（2）产品配方改变。新产品的设计应充分考虑其环境兼容性，即产品是否使用稀有原材料，是否含有害物质，是否消耗太多能源，是否容易再生利用。例如，原有许多石油化工厂生产含铅汽油，由于国内外对汽油含铅量的严格限制以及我国城市大气环境污染日益严重，迫切需要改为生产无铅汽油。许多厂将原生产装置进行了改造，对产品进行重新配制，不再使用四乙基铅做配料，改用催化稳定汽油、高辛烷值的重整生成油及甲基叔丁醚按一定比例调配成无铅汽油。新产品不含铅，消除了汽车排气的铅污染，产品打入了国际市场后，经济效益和社会效益显著。
2．产品的生产规模
合理的经济规模在投资、能源利用、管理、污染物产生与治理等方面都有着明显的优越性。 由于生产规模小，管理方式落后，自动化程度差，物料收率低，产品的物耗和能耗高。小厂在全国星罗棋布，造成的污染也很难控制。例如我国合成氨生产的中、小型厂生产产量占合成氨总产量的70% 以上，而中、小合成氨厂废水排放量是大型厂的10 倍以上，氨氮排放量是大型厂的8～13 倍，能耗也比大型厂高20%～80%。
3．原料路线的选择
原料路线的选择对生产过程中污染物的产生至关重要，如采用高污染的原料，在产品生产的同时也产生大量污染物，不仅对环境造成威胁，也为末端治理留下很重的负担。如硫酸生产若采用含硫品位较低的硫铁矿，硫的烧出率低，使矿耗很高，由表1-1 可以看出，将硫铁矿品位由含硫25%提高到42%，生产硫酸排除烧渣量可减少约50% 。另外，低品位矿中往往砷、氟含量高，使净化系统废水中氟、砷含量也高，增加了废水治理难度，而且砷和氟还会影响催化剂的寿命。