以某磷肥氟鹽項目為背景淺析環(huán)評工作的要點

陳艷紅，徐鑫

（1.遼寧博創(chuàng)環(huán)保技術(shù)有限公司，遼寧沈陽 110000；2.遼寧中盟環(huán)?？萍加邢薰?，遼寧沈陽 110000）

化工用品在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生各種環(huán)境污染物質(zhì)，不同的化學(xué)物質(zhì)需要單獨分析和處理，本文以“某年產(chǎn)4萬噸過磷酸鈣（磷肥）、9千噸氟鹽產(chǎn)品生產(chǎn)線建設(shè)項目”為例，通過分析污染影響因素、物料平衡和污染源強，擬定防治對策，并對其中的工程分析要點進行了初步探討。

1 做好環(huán)境評價工作的要點

1.1 了解項目開展特點

1.1.1 環(huán)境風(fēng)險與危害

化學(xué)原料的種類已超過600萬種，其中大部分帶有毒性和腐蝕性[1]。這表明日常生活中接觸的化學(xué)品應(yīng)將有毒有害物質(zhì)控制在標準限度內(nèi)，以減少對人體和環(huán)境的危害，如甲醛、苯等化合物。醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，不良生活環(huán)境會直接影響癌癥發(fā)生，而化工行業(yè)項目的開展會直接影響居民生活環(huán)境，不合格的化工生產(chǎn)過程會增加周邊居民患病的風(fēng)險。

1.1.2 生產(chǎn)工藝技術(shù)

相比其他行業(yè)，化工行業(yè)生產(chǎn)過程一般是連續(xù)、長久且復(fù)雜的[1]。當化工項目在生產(chǎn)過程中途發(fā)生事故時，將會直接導(dǎo)致下一個生產(chǎn)步驟不能正常運行，最終會影響到生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量?？偨Y(jié)分析國內(nèi)目前普遍采用的化工生產(chǎn)技術(shù)發(fā)現(xiàn)，我國現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)體系發(fā)展還不夠完善，這不僅會造成生產(chǎn)設(shè)備不同程度的磨損、老化加速，還可能引發(fā)化工安全事故，嚴重威脅環(huán)境和人體健康。

1.1.3 原輔材料與廢棄物

化工項目的開展依賴于形形色色的化工原料，這些化學(xué)原料大部分都是有毒有害的，增加化工項目的安全風(fēng)險[2]。而在生產(chǎn)過程中還會產(chǎn)生各種有毒有害的化學(xué)副反應(yīng)物，進一步加大生產(chǎn)安全風(fēng)險。

1.2 認真開展工程分析

（1）要對項目有一定的整體了解，包括主體工程、公用工程、輔助工程等情況，并對工藝流程和污染環(huán)節(jié)展開分析[3]；（2）尋找和確定項目的污染影響因素，主要針對化工項目的工藝流程和產(chǎn)污節(jié)點，整個過程要做到全面且細致；（3）進行物料平衡和能耗平衡的分析，著重進行水平衡的計算；（4）編制污染物源強一覽表，本文著重對污染源強中的廢氣和廢水結(jié)合項目運用類比法進行具體分析。

1.3 提出環(huán)境污染防治對策

（1）統(tǒng)一性對策——項目開展過程中建立健全環(huán)境管理及監(jiān)測制度、環(huán)境信息公開制度、污染物排放管理制度等。依據(jù)《中華人民共和國環(huán)境保護法》和企業(yè)法體系的基本精神，在生產(chǎn)和經(jīng)營中防止污染、保護環(huán)境，做實防止環(huán)境污染的統(tǒng)一性工作。

（2）獨一性對策——“一事一議、一項目一方案”的環(huán)境污染防治對策是科學(xué)管理化工項目的重要舉措[4]。無論是項目建設(shè)者還是項目環(huán)境評價單位，只有深入項目、了解項目的獨一性才能提出真正能防止環(huán)境遭到污染的對策和方案。

2 實例分析

2.1 項目概況

項目占地面積為30 074.8 m2，建筑面積28 566 m2。項目分兩期建設(shè)，一期建設(shè)內(nèi)容為過磷酸鈣全套生產(chǎn)裝置及包裝線，氟硅酸鈉生產(chǎn)裝置，給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)等輔助工程及環(huán)保設(shè)施；二期建設(shè)內(nèi)容為氟化鈉生產(chǎn)裝置、有水氫氟酸生產(chǎn)裝置、氟鈦酸鉀生產(chǎn)裝置、水玻璃生產(chǎn)裝置及配套環(huán)保設(shè)施、辦公樓等。

2.2 工程分析

2.2.1 污染影響因素分析

本項目的主要影響因素如下：（1）過磷酸鈣生產(chǎn)的工藝流程及產(chǎn)排污節(jié)點；（2）氟硅酸鈉生產(chǎn)的工藝流程及產(chǎn)排污節(jié)點；（3）氟硅酸鉀生產(chǎn)的工藝流程及產(chǎn)排污節(jié)點；（4）工業(yè)硅酸鈉生產(chǎn)的工藝流程及產(chǎn)排污節(jié)點等。

2.2.2 物料平衡——水平衡

（1）過磷酸鈣生產(chǎn)線。生產(chǎn)穩(wěn)定后，生產(chǎn)過程不需使用新水，可全部使用氟硅酸鈉生產(chǎn)線產(chǎn)生的離心母液，生產(chǎn)過程母液全部因反應(yīng)消耗、隨廢氣排放或進入產(chǎn)品，無廢水產(chǎn)生和排放。

（2）氟硅酸鈉生產(chǎn)線。生產(chǎn)過程用水由氟硅酸帶入，產(chǎn)生的離心母液收集到母液槽中，部分返回生產(chǎn)重復(fù)利用，剩余部分在過磷酸鈣生產(chǎn)線混合機配酸過程利用。氟硅酸鈉產(chǎn)品洗滌廢水排入廠區(qū)生產(chǎn)廢水處理站，通過園區(qū)污水管網(wǎng)排入水口山工業(yè)污水處理廠。

（3）過磷酸鈣生產(chǎn)線尾氣吸收系統(tǒng)。由于混化廢氣中含有大量水蒸氣，吸收系統(tǒng)運行穩(wěn)定后不需加水，水蒸氣在處理過程和氟化物生成18%氟硅酸，排出吸收系統(tǒng)后在氟硅酸鈉生產(chǎn)線進行利用，無廢水產(chǎn)生。

（4）氟鹽廢氣吸收系統(tǒng)。氟硅酸鈉生產(chǎn)過程廢氣采用一套二級堿液噴淋吸收裝置進行處理，吸收液為10%氫氧化鈉溶液。該廢氣處理系統(tǒng)循環(huán)水量20 m3/d，蒸發(fā)損耗量約10%，即2 m3/d，平均20 d更換一次吸收液，則廢吸收液產(chǎn)生量為1 m3/d，約300 m3/a。廢吸收液排入廠區(qū)生產(chǎn)廢水處理站，通過園區(qū)管網(wǎng)排入水口山工業(yè)污水處理廠。

2.2.3 污染源強

2.2.3.1 廢氣

（1）磷礦庫粉塵

廠區(qū)磷礦石進廠在磷礦石原料庫內(nèi)儲存，原料庫為封閉式儲庫，車輛出入口設(shè)置雙層門，僅在車輛出入時開啟。磷礦庫內(nèi)礦石在卸車、堆存和轉(zhuǎn)運的過程中會產(chǎn)生磷礦粉塵，屬于無組織污染源[4]。磷礦庫粉塵的排放受風(fēng)速、堆棚的面積等多種因素的影響，堆棚的起塵量采用西安冶金建筑學(xué)院干堆計算公式，如式（1）所示：

式中，Q1為起塵量，mg/s；u為堆場平均風(fēng)速，m/s；AP為堆場的表面積，m2。本項目中，風(fēng)速為1.9 m/s，面源面積為70.5×24=1 692 m2，面源高度為15 m，經(jīng)計算粉塵年產(chǎn)生量為0.431 t，氟化物年產(chǎn)生量為 0.006 t。

（2）磷礦破碎、干燥廢氣

項目外購原料磷礦石首先采用破碎機進行粉碎，原料在外力作用下破碎崩裂，粒徑進一步減小，產(chǎn)生粉塵，原料破碎后用皮帶輸送機輸送至磷礦干燥機。根據(jù)項目設(shè)計資料，結(jié)合同類項目相關(guān)數(shù)據(jù)類比情況，原料破碎過程中粉塵產(chǎn)生量約占原料總量的1%，項目年加工磷礦石23 483 t，則原料破碎、輸送粉塵產(chǎn)生量為234.83 t/a，磷礦石原料氟化物含量為1.4%，則廢氣中氟化物產(chǎn)生量為3.288 t/a。破碎、輸送產(chǎn)生的粉塵采用封閉式集氣罩收集，與磷礦干燥廢氣引至一套脈沖式布袋除塵器處理，尾氣經(jīng)風(fēng)機引至1根20 m高排氣筒排放。

項目磷礦用熱風(fēng)爐進行干燥，熱風(fēng)爐以天然氣為燃料，天然氣燃燒產(chǎn)生的熱風(fēng)與磷礦原料直接接觸，將原料含水量由6%降至2%。干燥廢氣中的污染物主要有SO2、NOx、顆粒物等。參照《第一次全國污染源普查公報》中的天然氣工業(yè)鍋爐產(chǎn)排污系數(shù)，天然氣燃燒污染物排放量中的SO2為0.025 kg/104 m3、NOx為18.71 kg/104 m3。本工序天然氣年用量170萬 m3/a，含硫量為 200 mg/m3，則 SO2、NOx的產(chǎn)生量分別為0.68 t/a、3.181 t/a。干燥過程在熱風(fēng)擾動下會產(chǎn)生含塵廢氣，根據(jù)項目設(shè)計資料，結(jié)合同類項目相關(guān)數(shù)據(jù)類比情況，干燥過程中顆粒物產(chǎn)生量約為234.83 t/a，則廢氣中氟化物產(chǎn)生量為3.288 t/a。干燥廢氣與磷礦破碎、輸送廢氣引至一套脈沖式布袋除塵器處理，尾氣經(jīng)風(fēng)機引至1根20 m高排氣筒排放。

（3）磷礦粉風(fēng)選含塵廢氣

干燥后的磷礦先用球磨機磨成礦粉，再用管道輸送至風(fēng)選機進行選粉，合格的細粒礦粉和氣流用旋風(fēng)分離器分離成品礦粉后，低濃度氣粉混合物作為風(fēng)選廢氣進入脈沖式布袋除塵器處理，收集到的除塵灰為成品礦粉，尾氣由除塵風(fēng)機引至1根20 m高排氣筒達標排放。

根據(jù)項目設(shè)計資料，結(jié)合同類項目相關(guān)數(shù)據(jù)類比情況，風(fēng)選粉塵產(chǎn)生量為234.83 t/a，則廢氣中氟化物產(chǎn)生量為3.288 t/a。風(fēng)選工段年工作時間7 200 h，脈沖式布袋除塵效率為99%，廢氣量為6 000 m3/h。經(jīng)計算，風(fēng)選廢氣顆粒物產(chǎn)生量234.83 t/a、產(chǎn)生速率32.615 kg/h、產(chǎn)生濃度5 436 mg/m3，氟化物產(chǎn)生量3.288 t/a、產(chǎn)生速率 0.457 kg/h、產(chǎn)生濃度 76 mg/m3；經(jīng)處理后，顆粒物排放量2.348 t/a、排放速率0.329 kg/h、排放濃度54.4 mg/m3，氟化物排放量0.033 t/a、排放速率0.005 kg/h、排放濃度0.8 mg/m3。風(fēng)選廢氣中顆粒物、氟化物排放滿足《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297—1996）二級標準要求。

（4）磷礦粉倉含塵廢氣

磷礦粉倉為密閉式粉倉，礦粉入倉落料時因高差產(chǎn)生粉塵，由風(fēng)機引至一臺脈沖式布袋除塵器進行處理，通過1根20 m高排氣筒達標排放。處理后，顆粒物排放量2.348 t/a、排放速率0.326 kg/h、排放濃度65.2 mg/m3，氟化物排放量0.033 t/a、排放速率0.005 kg/h、排放濃度1 mg/m3。廢氣中顆粒物、氟化物排放滿足《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297—1996）二級標準要求。

（5）混化廢氣

在項目生產(chǎn)過程中，干磷礦粉和硫酸/磷酸在混合、化成過程中會有一定的硫酸霧及含氟廢氣逸出。本項目采取“一室一文一塔”氟吸收工藝，氟吸收效率可達99.9%，硫酸霧去除效率可達99%，混化廢氣風(fēng)機風(fēng)量為15 000 m3/h。經(jīng)計算，氟化物排放速率0.59 kg/h，允許排放濃度為90 mg/m3；硫酸霧排放速率8.8 kg/h，允許排放濃度為45 mg/m3，混化廢氣排放能滿足《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297—1996）要求。

2.2.3.2 廢水

本項目產(chǎn)生廢水包括工藝廢水、生活污水和初期雨水，本文主要對工藝廢水進行分析。

（1）過磷酸鈣生產(chǎn)線：生產(chǎn)過程用水全部因反應(yīng)消耗、隨廢氣排放或進入產(chǎn)品，無廢水產(chǎn)生和排放。（2）氟硅酸鈉生產(chǎn)線：生產(chǎn)過程產(chǎn)生的離心母液收集到母液槽中，部分返回生產(chǎn)重復(fù)利用，剩余部分再過磷酸鈣生產(chǎn)線混合機配酸過程利用，無廢水排放。（3）氟化鈉生產(chǎn)線：生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的離心母液，循環(huán)至母液沉降槽，經(jīng)沉降分離后，清液部分由沉降槽上部溢流至母液貯槽，底流部分由離心機進行固液分離得到硅膠，送水玻璃生產(chǎn)裝置利用；濾液返回母液貯槽，經(jīng)泵送往系統(tǒng)回用，不足部分用工藝水補充，無廢水外排。（4）水玻璃生產(chǎn)線：水玻璃產(chǎn)品為硅酸鈉水溶液，生產(chǎn)過程用水全部進入產(chǎn)品，無廢水產(chǎn)生和排放。

2.3 污染防治對策

（1）要科學(xué)合理地擬定相關(guān)措施，廢氣和廢水的處理要著重把分類處理作為日常工作重要的參考點[3]。（2）對于廢氣的處理，要遵循“應(yīng)收盡收”的原則，嚴格控制揮發(fā)性氣體的排放。在生產(chǎn)過程中對生產(chǎn)設(shè)備進行現(xiàn)場密封性檢查，做好維修保養(yǎng)工作，實現(xiàn)全過程全方位監(jiān)測和監(jiān)控。（3）廢氣的早期處理要盡量控制有害成分，減少對后期生產(chǎn)過程的影響，這樣可以有效降低有害物質(zhì)在后期加工中的成本。

3 結(jié)語

對工程項目進行分析是做好化工項目環(huán)境影響評價的基礎(chǔ)，對不同的生產(chǎn)工藝特點進行對比分析更是做好化工項目的關(guān)鍵。在工藝分析中，還要關(guān)注工藝過程中原輔材料的用量、能量消耗及污染物的排放，對其進行定性、定量的描述，從而全面把握項目建設(shè)過程中三廢的種類、性質(zhì)和危害，根據(jù)其產(chǎn)生和排放情況制訂相應(yīng)的治理措施。其中，擬建工程分析中的物料平衡數(shù)據(jù)是影響評價書結(jié)果的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，工程分析的準確性決定著整個化工項目環(huán)境影響評價的成敗[2]。

化工項目作為國民經(jīng)濟社會發(fā)展必不可缺少的工業(yè)門類，具有工藝復(fù)雜、門類齊全、樣品多樣等顯著特征。其中，部分項目建設(shè)投產(chǎn)之后會排放出較強毒性的污染物因子，具有較高的環(huán)境風(fēng)險，因此做好環(huán)境影響評價工作是后期項目安全開展的必要工作。