某銅冶煉廠高濃度二氧化硫煙氣泄漏 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響分析及應(yīng)急措施

金明虎 韓丹 邊振濤

摘?要： 本文以銅冶煉廠為例，結(jié)合其工程特征及其周圍環(huán)境特征，采用多煙團(tuán)模式對(duì)二氧化硫泄漏的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響進(jìn)行定量預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)，為同類企業(yè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響評(píng)價(jià)及應(yīng)急措施提供參考。

關(guān)鍵詞： 二氧化硫管道泄漏;環(huán)境風(fēng)險(xiǎn);銅冶煉;應(yīng)急措施

【中圖分類號(hào)】TQ086.5?????【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?????【文章編號(hào)】1674-3733（2020）01-0036-02

高濃度二氧化硫煙氣泄漏，會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境，損害健康，人們吸入相當(dāng)數(shù)量的SO2后，會(huì)誘發(fā)呼吸道疾病并使之惡化，諸如咳嗽、哮喘等，甚至可能會(huì)引起肺氣腫痼疾。SO2同時(shí)對(duì)正處在生長(zhǎng)期的綠色植物損害較大，會(huì)導(dǎo)致植物停止生長(zhǎng)，樹葉枯萎等現(xiàn)象[1]。因此，對(duì)二氧化硫泄漏的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)，將作為企業(yè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控措施的重要依據(jù)，對(duì)同類冶煉企業(yè)污染控制具有重要意義[2，3]。

1?企業(yè)基本情況

1.1?項(xiàng)目工程情況

該企業(yè)年產(chǎn)高純陰極銅40萬噸，硫酸31.2萬噸的銅冶煉企業(yè)，主要產(chǎn)品有陰極銅、硫酸、黃金、白銀、二氧化硒、硫酸銅等，主要原輔料為銅精礦、石英石、粉煤、天然氣、氧氣等，所采取的工藝流程主要為配料→干燥→閃速熔煉→轉(zhuǎn)爐吹煉→陽極爐精煉→電解精煉。環(huán)境集煙煙氣經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后通過100m高煙囪排空，冶煉煙氣經(jīng)制酸處理后通過100m煙囪排放，兩根煙囪均裝有尾氣在線監(jiān)測(cè)裝置。

1.2?周邊環(huán)境情況

該企業(yè)位于黃河中上游西北黃土高原中部丘陵地帶，海拔1275～3321米，地勢(shì)由西北向東南傾斜。西部、北部山巒起伏，溝壑縱橫;中部向東為山間盆地，較為平坦; 企業(yè)所在地屬于干旱地區(qū)，無地表河流，只有分別貫穿市城區(qū)東、西兩側(cè)平行而過的東、西大溝兩條排洪溝。地處西北黃土高原，靠近騰格里沙漠，為典型的大陸性氣候，其特點(diǎn)是：日照充足，干旱多風(fēng)沙，降雨量少，蒸發(fā)量大，平均氣溫低，且溫差大，霜期長(zhǎng)，年平均氣溫8.9℃，多年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)，年均風(fēng)速1.7m/s。企業(yè)所在地環(huán)境空氣質(zhì)量執(zhí)行二類功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。距離企業(yè)較近的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體主要為企業(yè)東側(cè)及東南側(cè)的居民集中區(qū)，距廠界分別約為500m與600m。

2?影響預(yù)測(cè)與分析

2.1?泄漏源強(qiáng)

冶煉煙氣直排中對(duì)環(huán)境影響最大的風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)為高濃度二氧化硫，本次風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)源強(qiáng)選取二氧化硫?yàn)橹饕蜃?，事故情景為二氧化硫風(fēng)機(jī)故障，導(dǎo)致高濃度二氧化硫煙氣直排，具體源強(qiáng)見表1。

2.2?預(yù)測(cè)模式

風(fēng)險(xiǎn)事故預(yù)測(cè)模式采用《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》（HJ/T169-2018）中的SLAB模型，計(jì)算事故后釋放的氣體擴(kuò)散。SLAB模型適用于平坦地形下重質(zhì)氣體排放的擴(kuò)散模擬[4]。

2.3?評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

本次風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)采用大氣毒性終點(diǎn)濃度進(jìn)行評(píng)價(jià)。大氣毒性終點(diǎn)濃度值分為1、2級(jí)，1級(jí)為當(dāng)大氣中危險(xiǎn)物質(zhì)濃度低于該限值時(shí)，絕大多數(shù)人員暴露1h不會(huì)對(duì)生命造成威脅，當(dāng)超過該限值時(shí)，有可能對(duì)人群造成生命威脅，2級(jí)為當(dāng)大氣中危險(xiǎn)物質(zhì)濃度低于該限值時(shí)，暴露1h一般不會(huì)對(duì)人體造成不可逆的傷害，或出現(xiàn)的癥狀一般不會(huì)損傷該個(gè)體采取有效防護(hù)措施的能力。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

2.4?預(yù)測(cè)結(jié)果

選擇最不利氣象條件：1.5m/s風(fēng)速，F(xiàn)類穩(wěn)定度，溫度25℃，相對(duì)濕度50%，假設(shè)事故排放時(shí)間為30min，進(jìn)行了預(yù)測(cè)計(jì)算。具體數(shù)值見表3與表4。

由以上預(yù)測(cè)結(jié)果可知，煙氣直排事故將出現(xiàn)SO2濃度超過二級(jí)毒性重點(diǎn)濃度的情況。其中，東南側(cè)環(huán)境受體11分鐘時(shí)出現(xiàn)SO2超標(biāo)情況，44分鐘時(shí)消散，持續(xù)時(shí)間33分鐘;東南側(cè)環(huán)境受體13分鐘時(shí)出現(xiàn)SO2超標(biāo)情況，45分鐘時(shí)消散，持續(xù)時(shí)間32分鐘。

3?應(yīng)急措施

任何人發(fā)現(xiàn)二氧化硫泄漏事故時(shí)，應(yīng)立即采取各種措施控制危害源進(jìn)行自救。對(duì)嚴(yán)重的二氧化硫泄漏事故，應(yīng)立即向車間報(bào)告。車間根據(jù)情節(jié)嚴(yán)重情況起動(dòng)應(yīng)急預(yù)案及事故報(bào)告。

3.1?少量二氧化硫泄漏

發(fā)現(xiàn)少量二氧化硫泄漏時(shí)，立即上報(bào)同時(shí)佩戴好防護(hù)用品迅速采取措施排除泄漏，如關(guān)閉閥門、停止作業(yè)，采取事先準(zhǔn)備的堵漏工具實(shí)施堵漏，并對(duì)已經(jīng)泄漏出的二氧化硫進(jìn)行處理。

3.2?大量二氧化硫泄漏

（1）風(fēng)機(jī)故障的應(yīng)急措施。

為焙燒煙氣風(fēng)機(jī)設(shè)置聯(lián)鎖裝置，將SO2風(fēng)機(jī)、加料皮帶等設(shè)備的啟停并入聯(lián)鎖控制進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)加料與風(fēng)機(jī)同步停車，若SO2風(fēng)機(jī)發(fā)生故障，大量含二氧化硫煙氣從爐窯加料口泄漏，風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖裝置立即啟動(dòng)，停止加料，同時(shí)應(yīng)急保障組人員戴好防護(hù)裝備第一時(shí)間開啟備用風(fēng)機(jī)，爐窯停止加料后，應(yīng)按照操作規(guī)程關(guān)停爐窯，避免造成更多二氧化硫煙氣直排外環(huán)境。

（2）煙氣管道泄漏的應(yīng)急措施。

當(dāng)焙燒煙氣管道出現(xiàn)泄漏事故時(shí)，緊急停爐，用事先準(zhǔn)備好的工具，如金屬石棉絲布將泄漏部位堵住，待管道內(nèi)氣體排空后，立即開展搶修和維護(hù)。

（3）應(yīng)急疏散及警戒措施。

當(dāng)二氧化硫發(fā)現(xiàn)泄漏時(shí)，應(yīng)急人員應(yīng)使用便攜式監(jiān)測(cè)儀器測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)二氧化硫濃度，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)二氧化硫濃度嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)，非工作人員不得在該區(qū)域逗留，應(yīng)急保障人員立即組織所有人員撤離到安全區(qū)域。同時(shí)通知車間負(fù)責(zé)人或環(huán)保管理員，在上述人員未到達(dá)之前阻止行人、車輛進(jìn)入事故區(qū)域，同時(shí)在危險(xiǎn)區(qū)域周圍設(shè)警戒線，掛警示牌。

4?結(jié)論

從對(duì)二氧化硫泄漏環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響預(yù)測(cè)結(jié)果來看，一旦發(fā)生高濃度二氧化硫泄漏會(huì)對(duì)周邊環(huán)境及人員造成較大危害[5]。因此，在對(duì)企業(yè)的工程特征及周邊環(huán)境敏感性調(diào)查的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確識(shí)別二氧化硫泄漏源項(xiàng)及源強(qiáng)，并預(yù)測(cè)出二氧化硫泄漏的影響范圍及程度，針對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果制定合理的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范措施具有重要意義，盡最大可能的消除環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)隱患。

參考文獻(xiàn)

[1]?肖文訓(xùn)，夏紅玉.二氧化硫超標(biāo)排放事故原因的調(diào)查與分析（J）.化工安全與環(huán)境.2007年第16期.

[2]?蔣宏國(guó)，蔣雅.鉛鋅冶煉的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究（J）.綠色科技，2013，（11）：143～147.

[3]?白飛，楚敬龍，林星杰.我國(guó)某鉛鋅長(zhǎng)二氧化硫管道泄漏環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)（C）.2015年中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)年會(huì)論文集.

[4]?環(huán)境保護(hù)部.HJ 169-2018 建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則.北京：生態(tài)環(huán)境部，2019-03-01.

[5]?曹倫.二氧化硫管道泄漏影響范圍模擬計(jì)算（J）.廣州化工.2011年39卷第20期.