鐵合金行業(yè)污染因子排放標準和環(huán)境管理分析

林金華

（龍巖市連城環(huán)境監(jiān)測站，福建 龍巖 366200）

21 世紀以來，我國鐵合金產(chǎn)量持續(xù)快速增長，鐵合金成為支撐我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一。鋼鐵工業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)發(fā)展離不開鐵合金工業(yè)，中國鋼鐵工業(yè)的壯大也為鐵合金工業(yè)的蓬勃發(fā)展提供了契機[1]。近年來，中國鐵合金工業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)格局進一步優(yōu)化，產(chǎn)業(yè)集中度低、裝備水平差的狀況有所改善，生產(chǎn)技術和工藝水平有所提升，節(jié)能減排、三廢（廢水、廢氣、廢渣）治理等環(huán)保措施全面啟動，中國正由鐵合金生產(chǎn)大國向鐵合金生產(chǎn)強國轉(zhuǎn)變[2]。本文結(jié)合具體案例，從多角度入手開展具體分析，針對鐵合金企業(yè)環(huán)境監(jiān)測發(fā)現(xiàn)的問題，提出相應對策，為企業(yè)穩(wěn)定達標排放和日常環(huán)境監(jiān)管提供依據(jù)。

1 生產(chǎn)工藝及產(chǎn)污環(huán)節(jié)

1.1 生產(chǎn)工藝

某企業(yè)主要從事硅錳合金生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝比較復雜，工藝流程如圖1 所示。

圖1 硅錳合金生產(chǎn)工藝流程

爐內(nèi)冶煉是一種埋弧連續(xù)性冶煉，將3 根電極插埋到爐料中，電極和爐料間產(chǎn)生高溫電弧，形成坩堝，爐料被加熱、熔化，發(fā)生還原反應，液態(tài)硅錳沉積在爐膛底部。沉積一定時間后，用鐵釬打開爐底側(cè)的出鐵口，放出液態(tài)硅錳，使其流入鐵水包。鐵水包在錠模中澆注，然后冷卻成固體。澆注成型的產(chǎn)品經(jīng)空氣冷卻后脫模，吊送到成品間，進行人工精整、破碎和檢驗，最后進入成品庫。

1.2 產(chǎn)污環(huán)節(jié)

污染物產(chǎn)生環(huán)節(jié)及排放位置如圖2 所示。從原料、生產(chǎn)工藝可以看出，鐵合金生產(chǎn)廢水主要來自電爐冷卻、水淬。電爐冷卻水、水淬廢水集中后經(jīng)冷卻塔冷卻，然后收集在循環(huán)池中，以水泵抽至生產(chǎn)車間進行循環(huán)利用，不外排。電爐煙氣的主要污染物為煙塵、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）等。

圖2 污染物產(chǎn)生環(huán)節(jié)及排放位置

2 排放標準與實際產(chǎn)污對比

2.1 廢水排放方面

《鐵合金工業(yè)污染物排放標準》（GB 28666—2012）對鐵合金企業(yè)的水污染物排放控制提出具體要求[3]，而從該硅錳合金生產(chǎn)企業(yè)來看，鐵合金生產(chǎn)廢水主要來自電爐冷卻、水淬，經(jīng)冷卻塔冷卻后收集在循環(huán)池中進行循環(huán)利用，不外排。該處理工藝不僅可以減輕污染物治理成本，節(jié)約水資源，有效控制污染物排放對外環(huán)境的影響，還能減輕生態(tài)環(huán)境部門對企業(yè)的監(jiān)管壓力，有利于企業(yè)的良性發(fā)展。

2.2 廢氣排放方面

《鐵合金工業(yè)污染物排放標準》（GB 28666—2012）對鐵合金企業(yè)的大氣污染物排放控制提出具體要求[3]，但該標準只規(guī)定了顆粒物、鉻及其化合物的排放濃度限值。該硅錳合金生產(chǎn)企業(yè)所在地盛產(chǎn)錳礦，企業(yè)產(chǎn)品以硅錳合金為主，使用當?shù)劐i礦石作為原料，而原料含有鉛、鎘等重金屬。因此，在有組織排放及企業(yè)邊界大氣污染物中，應加入鉛及其化合物、鎘及其化合物等污染物的日常監(jiān)測。同時，生產(chǎn)工藝排放的大氣污染物含有SO2及NOx，應一并納入監(jiān)測范圍。

3 污染物排放標準確認及濃度計算

3.1 污染物排放標準確認

《鐵合金工業(yè)污染物排放標準》（GB 28666—2012）只規(guī)定了顆粒物、鉻及其化合物的排放濃度限值，而根據(jù)實際排污情況，鉛、鎘等重金屬及SO2和NOx等氣態(tài)污染物應納入監(jiān)管范圍，但需要確定排放標準。礦熱爐屬于工業(yè)爐窯的一種，因此參照《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準》（GB 9078—1996）進行監(jiān)管，但該標準只規(guī)定SO2的排放濃度限值?！洞髿馕廴疚锞C合排放標準》（GB 16297—1996）規(guī)定了NOx、鉛及其化合物、鎘及其化合物的排放濃度限值，行業(yè)標準沒有明確規(guī)定某些污染物排放限值時，為了加強企業(yè)監(jiān)管，保護生態(tài)環(huán)境，鐵合金生產(chǎn)企業(yè)廢氣排放層面，SO2執(zhí)行《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準》（GB 9078—1996）中對應工藝的排放限值，NOx、鉛及其化合物、鎘及其化合物執(zhí)行《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297—1996）的排放限值。

3.2 污染物濃度計算

《鐵合金工業(yè)污染物排放標準》（GB 28666—2012）指出，在國家未規(guī)定生產(chǎn)單位產(chǎn)品的基準排氣量之前，以實測濃度作為判定大氣污染物排放是否達標的依據(jù)[3]。因此，在監(jiān)測過程中，未監(jiān)測含氧量，以實測濃度替代折算濃度，而企業(yè)建設廢氣處理設施時，為減少高溫對除塵布袋的破壞，同時降低廢氣溫度，處理設施往往未做密閉處理，導致廢氣處理設施的廢氣收集效果大打折扣，污染物以無組織的方式擴散出去，對周圍環(huán)境造成較大的破壞，特別是含重金屬的顆粒物對周邊土壤和植物影響大。但是，由于SO2、NOx、鉛及其化合物、鎘及其化合物等污染物執(zhí)行《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準》（GB 9078—1996）或《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297—1996）的排放限值，實測濃度不能體現(xiàn)企業(yè)的真正排放情況，因此在監(jiān)測過程中應考慮廢氣含氧量的影響，利用過量空氣系數(shù)進行折算。

該硅錳合金生產(chǎn)企業(yè)顆粒物、SO2、NOx的實際監(jiān)測數(shù)據(jù)如表1 所示，由此可以對比實測濃度和折算濃度的達標情況。檢測點位為廢氣總排口。從標準限值來看，根據(jù)《鐵合金工業(yè)污染物排放標準》（GB 28666—2012），顆粒物折算濃度應不超過50 mg/m3；根據(jù)《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準》（GB 9078—1996），SO2折算濃度應不超過850 mg/m3；根據(jù)《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297—1996），NOx折算濃度應不超過240 mg/m3。根據(jù)標準限值，顆粒物超標，SO2達標，NOx超標。

表1 硅錳合金生產(chǎn)企業(yè)廢氣監(jiān)測結(jié)果

廢氣處理設施采用半封閉設計，煙氣含氧量高，如考慮過量空氣系數(shù)，污染物實測濃度折算成過量空氣系數(shù)為1.7時的排放濃度，顆粒物和NOx很容易超標，對環(huán)境造成破壞，同時監(jiān)管處罰也影響企業(yè)的發(fā)展。

4 固體廢物性質(zhì)的確定

鐵合金企業(yè)生產(chǎn)過程中，主要大氣污染物為顆粒物，顆粒物通過布袋除塵器回收，形成除塵渣[4]。根據(jù)生產(chǎn)工藝可知，本地原料含有鉛、鎘等重金屬，因此應通過鑒定確認除塵渣屬于一般固體廢物或是危險廢物?！惰F合金工業(yè)污染物排放標準》（GB 28666—2012）指出，鐵合金企業(yè)固體廢物的鑒別、處理和處置適用國家發(fā)布的相關固體廢物污染控制標準。危險廢物的鑒定費用往往較高，如果要求對每一批次的除塵渣都進行鑒定，對企業(yè)來說，實際操作復雜煩瑣，經(jīng)濟負擔大，不可行。因此，對于除塵渣是否屬于危險廢物，應因地制宜，根據(jù)原料的來源地加以鑒別，建議以原料來源地為考量依據(jù)，企業(yè)需要提供每個原料來源地除塵渣的鑒別報告（至少一次），以證明固體廢物除塵渣的性質(zhì)。生態(tài)環(huán)境部門則根據(jù)企業(yè)提供的進料單，對照該產(chǎn)地原料的除塵渣鑒定報告，按照鑒定結(jié)果分類管理，這樣不僅可以減輕企業(yè)的經(jīng)濟負擔，服務企業(yè)發(fā)展，減輕監(jiān)管強度[5]。

5 結(jié)語

本文結(jié)合具體案例，研究硅錳合金生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)工藝和排污情況，從而明確鐵合金行業(yè)污染因子，以加強環(huán)境日常監(jiān)管，保證企業(yè)達標排放，切實保護生態(tài)環(huán)境。企業(yè)應對除塵裝置進行密閉處理，實現(xiàn)生產(chǎn)廢氣有組織排放，減少無組織廢氣排放，降低廢氣含氧量，確保廢氣達標排放。為降低生產(chǎn)廢氣溫度，延長除塵布袋使用壽命，可以在生產(chǎn)車間與廢氣處理設施之間延長煙氣傳送管道，并在管道外部加裝冷卻水噴淋裝置。鐵合金企業(yè)廢氣排放層面，SO2執(zhí)行《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準》（GB 9078—1996）中對應工藝的排放限值，NOx、鉛及其化合物、鎘及其化合物執(zhí)行《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297—1996）的排放限值，并考慮以折算濃度作為最終排放濃度。要因地制宜，以原料來源地除塵渣的鑒定結(jié)果為依據(jù)（至少一次），確定除塵渣的性質(zhì)，并將其作為日常環(huán)境監(jiān)管的依據(jù)。