淺談化工項(xiàng)目環(huán)評(píng)工作中的工程分析要點(diǎn)與方法

[摘要]化工項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告的重點(diǎn)是工程分析，結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，編寫工程分析應(yīng)涉及的主要內(nèi)容，包括工藝分析、物料衡算、水平衡、污染源強(qiáng)分析、清潔生產(chǎn)水平分析、環(huán)保措施方案分析以及總圖布置方案分析等。

[關(guān)鍵詞]環(huán)境影響評(píng)價(jià)工程分析要點(diǎn)

化學(xué)工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要部門，它不僅和人民生活息息相關(guān)，而且還是發(fā)展農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、國(guó)防現(xiàn)代化、電子技術(shù)現(xiàn)代化等科技尖端技術(shù)的重要基礎(chǔ)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位[1]?；瘜W(xué)工業(yè)項(xiàng)目因其生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜，加工的物料及產(chǎn)品，具有易燃、易爆、易揮發(fā)、有毒有害等特征，生產(chǎn)過(guò)程中介質(zhì)處于高溫、高壓、負(fù)壓等工藝狀態(tài)，即使同類化工項(xiàng)目，其污染物的排放情況也會(huì)有很大的差異[2]。工程分析作為化工項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告文件中的核心內(nèi)容，分析是否到位是決定環(huán)評(píng)報(bào)告質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。筆者認(rèn)為應(yīng)解決好以下幾個(gè)方面:

1 工藝分析

工藝分析是工程分析的基礎(chǔ)和主體。以下從工藝分析的任務(wù)、內(nèi)容和應(yīng)取得的成果三個(gè)方面進(jìn)行論述。

1.1 工藝分析的主要任務(wù)要求

1.1.1 要根據(jù)項(xiàng)目批文、項(xiàng)目建議書和可行性研究報(bào)告確定的工程內(nèi)容進(jìn)行工藝分析。針對(duì)建設(shè)項(xiàng)目在產(chǎn)業(yè)政策、能源政策、資源利用政策和環(huán)保政策等方面的問(wèn)題，剖析對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響，做到既要有政策性，又要有針對(duì)性。

1.1.2 以“清潔生產(chǎn)”、達(dá)標(biāo)排放和污染物總量控制為綱，分析論證工藝的先進(jìn)性和工藝全過(guò)程的污染控制水平，以及各環(huán)保治理措施的處理技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性，從環(huán)保角度為項(xiàng)目選址和工程設(shè)計(jì)提出優(yōu)化建議。

1.1.3 復(fù)核各工藝裝置的廢氣、廢水、固體廢物的排放量、排放方式和去向;并按污染源分類分析，定量描述污染物排放總量，篩選出對(duì)環(huán)境有影響的評(píng)價(jià)因子，包括特征因子。

1.1.4 為各專題評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，力求做到科學(xué)、準(zhǔn)確、有針對(duì)性。

1.2 工藝分析的具體內(nèi)容

1.2.1 生產(chǎn)方法及工藝路線論述

首先要對(duì)擬建項(xiàng)目的產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)行調(diào)查了解，查找該產(chǎn)品國(guó)內(nèi)外的研究進(jìn)展報(bào)道及相關(guān)的論文。然后結(jié)合項(xiàng)目可行性研究報(bào)告等資料進(jìn)行分類歸納，總結(jié)原料、副產(chǎn)品、產(chǎn)品的主要用途和物理、化學(xué)性質(zhì)，以及生產(chǎn)工藝路線，列出主要化學(xué)反應(yīng)、副反應(yīng)式。

1.2.2 工藝流程說(shuō)明及污染源排放情況

利用生產(chǎn)方法和工藝路線歸納總結(jié)的資料，編寫工藝流程說(shuō)明，繪制標(biāo)有各裝備(單元)污染源分布的工藝流程圖，編制各裝置廢氣、廢水、噪聲和固體廢物的污染物產(chǎn)生量、去除量、排放量表。以一圖一表的形式能更清晰的將污染環(huán)節(jié)和排放情況表示出來(lái)。應(yīng)該注意的是，排放表中污染源編號(hào)應(yīng)與污染工藝流程圖中編號(hào)一致，同時(shí)應(yīng)列出各排放點(diǎn)所產(chǎn)生的污染物的名稱、濃度、產(chǎn)生量、去除量、排放量，以及排放方式和去向。

1.2.3 污染源分類匯總

在前述工作基礎(chǔ)上，將所列舉的污染源分別按照廢氣、廢水、固體廢物和噪聲源進(jìn)行匯總和分析，可作為環(huán)境影響預(yù)測(cè)和初步設(shè)計(jì)、工程竣工驗(yàn)收以及今后環(huán)保監(jiān)管的依據(jù)。

1.2.4 達(dá)標(biāo)分析和污染物總量排放建議指標(biāo)

達(dá)標(biāo)分析和污染物總量排放建議指標(biāo)，主要評(píng)價(jià)工程“三廢”排放是否符合國(guó)家和地方政府頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)。其次，結(jié)合環(huán)境影響評(píng)價(jià)所確定的保護(hù)目標(biāo)，提出污染控制目標(biāo)，并確定各環(huán)境影響要素的評(píng)價(jià)因子和污染物排放總量控制因子。

工藝分析的主要內(nèi)容可以用下面的樹形圖來(lái)表示(見(jiàn)圖1)。

1.3 工藝分析應(yīng)取得的成果

對(duì)于化工建設(shè)項(xiàng)目，只有在詳細(xì)了解生產(chǎn)工藝的前提下，才可能得到正確的結(jié)論和成果。經(jīng)過(guò)工藝分析后應(yīng)得到的成果包括，①生產(chǎn)方法及工藝路線污染分析結(jié)論;②污染源分類排放狀況表和污染物排放總量表;③環(huán)境影響分析結(jié)論及評(píng)價(jià)因子;④擬選廠址的合理性及對(duì)總圖布置建議[3]。

2物料衡算與水平衡

2.1 物料衡算

物料衡算是根據(jù)質(zhì)量守恒定律而進(jìn)行的物料平衡計(jì)算，包括總物料衡算、有毒有害物料衡算和有毒有害元素物料衡算，它既可用于化工生產(chǎn)全過(guò)程或某一階段總物料的平衡計(jì)算，也可用于任一組分的衡算。物料衡算其基本原理為投入某系統(tǒng)的物料等于該系統(tǒng)產(chǎn)出物質(zhì)的產(chǎn)量和物料流失量之和，即:

在繪制物料平衡圖過(guò)程中，需注意以下幾點(diǎn):一是注意轉(zhuǎn)化率不同于收率。轉(zhuǎn)化率是指參加反應(yīng)的原料量和投入反應(yīng)設(shè)備的原料量的百分比，它包括主反應(yīng)和副反應(yīng);而收率僅指生成目標(biāo)產(chǎn)品的原料消耗量和投入反應(yīng)設(shè)備的原料量的百分比，它僅包括主反應(yīng)。二是物料的流向要注意結(jié)合物質(zhì)的沸點(diǎn)、溶解度、飽和度、飽和蒸氣壓等理化性質(zhì)。三是注意繪制重金屬或有毒有害化學(xué)品等特征物質(zhì)物料平衡圖。四是物料平衡圖繪制完成后，要及時(shí)與建設(shè)方的技術(shù)人員溝通交流，核實(shí)完善物料平衡圖，進(jìn)一步保證工程分析的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

例:某石化公司加氫裂化裝置技改項(xiàng)目總物料平衡圖(見(jiàn)圖2)。

例:某合成氨廠節(jié)能技改項(xiàng)目硫平衡圖(見(jiàn)圖3)。

2.2 水平衡

水平衡是環(huán)評(píng)導(dǎo)則明確的任務(wù)，通過(guò)工程分析中的水平衡分析，可以核定化工建設(shè)項(xiàng)目中廢水排放情況，為廢水質(zhì)量方案的確定和水污染物總量控制提供依據(jù)，同時(shí)提出用水計(jì)劃和節(jié)水方案。

水作為工業(yè)生產(chǎn)中的原料和載體，在任一單元內(nèi)都存在著水量和平衡關(guān)系，同樣可以依據(jù)質(zhì)量守恒定律，進(jìn)行水平衡計(jì)算，工業(yè)用水量和排水量的關(guān)系見(jiàn)圖4，其水平衡式為:Q+C+A+W=H+P+L。

例:某化肥廠技改工程水平衡圖(見(jiàn)圖5)。

3污染源強(qiáng)和排放量分析

結(jié)合工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)、物料平衡、水平衡、類比調(diào)研等工作確定項(xiàng)目生產(chǎn)過(guò)程中主要污染因子、特征、性質(zhì)以及擬采取的污染治理措施，然后按照各生產(chǎn)單元(車間)逐一列出廢水、廢氣、噪聲及固廢的產(chǎn)生與排放源強(qiáng)清單，若是技改擴(kuò)建工程應(yīng)包括現(xiàn)有項(xiàng)目排放量、擬建項(xiàng)目排放量和技改擴(kuò)建后(包括“以新帶老”消減量)總排放量，對(duì)于有毒有害污染物還應(yīng)列出非正常排放的源強(qiáng)。通過(guò)對(duì)污染源產(chǎn)生、削減和排放量的計(jì)算，可以對(duì)可行性研究報(bào)告擬提出的污染治理措施可行性進(jìn)行論證，并根據(jù)這些污染物特征和達(dá)標(biāo)情況，有針對(duì)性地選擇合理有效的污染治理措施，即推薦方案，從而確保污染物最終達(dá)標(biāo)排放。

4清潔生產(chǎn)水平分析

絕大多數(shù)化工廠屬于高污染、重污染單位，清潔生產(chǎn)是一種新的污染防治戰(zhàn)略。實(shí)施清潔生產(chǎn)，可以減輕污染治理設(shè)施末端處理的負(fù)擔(dān)，提高項(xiàng)目建設(shè)的環(huán)境可行性[4]。清潔生產(chǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

4.1 盡量使用低污染、無(wú)污染的原料，替代有毒有害的原材料。

4.2 采用清潔高效的生產(chǎn)工藝，使物料、能源高效率轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，減少有毒有害的副產(chǎn)品和廢物量;同時(shí)對(duì)可再生利用的廢物進(jìn)行回用，變廢為寶提高利用率，減少排放量。

4.3 生產(chǎn)清潔產(chǎn)品，要求對(duì)人體和環(huán)境不產(chǎn)生污染危害或能將有害影響減少到最低程度。

4.4 在產(chǎn)品使用壽命結(jié)束后，能便于回收利用，不對(duì)環(huán)境造成污染。

4.5 完善企業(yè)管理，保障清潔生產(chǎn)規(guī)章制度和操作規(guī)程。

5環(huán)保措施方案分析

在化工建設(shè)項(xiàng)目中積極推行清潔生產(chǎn)，把污染盡量解決在工藝過(guò)程中的同時(shí)，必要的末端治理措施對(duì)確保污染物達(dá)標(biāo)排放也是必不可少的。

環(huán)保措施方案分析包括兩個(gè)層次，首先對(duì)項(xiàng)目可研報(bào)告等文件提供的污染防治措施進(jìn)行技術(shù)先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)合理性及運(yùn)行的可靠性評(píng)價(jià)，若所提措施有的不能滿足環(huán)保要求，則需提出切實(shí)可行的改進(jìn)完善建議。

6總圖布置方案與外環(huán)境關(guān)系分析

化工項(xiàng)目工藝流程復(fù)雜、生產(chǎn)設(shè)備多、污染物排放方式也不同，對(duì)于存在面源污染的企業(yè)，須對(duì)該企業(yè)制定衛(wèi)生防護(hù)距離，分析廠區(qū)與周圍環(huán)境敏感點(diǎn)距離可靠性，同時(shí)繪制總圖布置與外環(huán)境關(guān)系圖;合理廠區(qū)內(nèi)車間的布置，對(duì)可能導(dǎo)致敏感點(diǎn)和廠界污染物濃度超標(biāo)的車間應(yīng)做調(diào)整;對(duì)廠區(qū)周圍敏感點(diǎn)提出切實(shí)可行的處置措施(如搬遷、防護(hù)等)。

7結(jié)論

綜上所述，化工項(xiàng)目環(huán)評(píng)中工程分析主要內(nèi)容應(yīng)包括工藝分析、物料衡算、水平衡、污染源強(qiáng)分析、清潔生產(chǎn)水平分析、環(huán)保措施方案分析以及總圖布置合理性分析。其工作思路可歸納如下:查找國(guó)、內(nèi)外同類產(chǎn)品和各類生產(chǎn)工藝及其他相關(guān)資料——對(duì)建設(shè)單位提供的初期資料進(jìn)行詳細(xì)分析——繪制污染工藝流程圖，標(biāo)識(shí)污染物的具體部位——繪制物料平衡和水平衡圖——與建設(shè)單位技術(shù)人員溝通——給出最終污染源位置、污染物排放源強(qiáng)與排放方式。

參考文獻(xiàn):

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[3] 國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局監(jiān)督管理司編.化工、石化及醫(yī)藥行業(yè)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)[M]. 北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社， 2003.

[4] 朱慎林，趙毅紅，周中平.清潔生產(chǎn)導(dǎo)論[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

例2:富屯溪邵武段橫向擴(kuò)散系數(shù)的求取

為了確定年產(chǎn)5萬(wàn)噸邵武竹漿廠的排污。我們進(jìn)行了二維示蹤擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)。因?yàn)槭沁B續(xù)投料，所以配制的是4000ppm的稀溶液，采用結(jié)繩法確定采樣點(diǎn)的橫向距離，由于當(dāng)?shù)刂魉鞑辉诤拥乐虚g，所以每個(gè)采樣點(diǎn)都進(jìn)行流速和水深的測(cè)量。然后用累積流量法進(jìn)行模擬。

N=0，±1，±2……， ∞

進(jìn)行非線性擬合估算，求得邵武河段的橫向擴(kuò)散系數(shù)，代入計(jì)算后八組模型的計(jì)算值和實(shí)測(cè)值的回歸相關(guān)每數(shù)γ=0.85～0.99，平均0.94。

圖12#-3#斷面計(jì)算曲線和實(shí)測(cè)濃度對(duì)比

圖24#斷面計(jì)算曲線和實(shí)測(cè)濃度對(duì)比

以上實(shí)測(cè)說(shuō)明了示蹤實(shí)驗(yàn)的組織和實(shí)施是進(jìn)行擴(kuò)散預(yù)測(cè)的重要保證，關(guān)系到預(yù)測(cè)工作是否成敗的關(guān)鍵，是進(jìn)行水?dāng)U散實(shí)驗(yàn)時(shí)必須重視的。

參考文獻(xiàn):

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