韓 煒
(徐州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,江蘇 徐州 221000)
鋼鐵工業(yè)是指黑色金屬礦物采選和黑色金屬冶煉加工等工業(yè),包括金屬鐵、鉻、錳等的礦物采選業(yè)、煉鐵業(yè)、煉鋼業(yè)、鋼加工業(yè)、鐵合金冶煉業(yè)、鋼絲及其制品業(yè)等細(xì)分行業(yè),是國家重要的原材料工業(yè)之一[1]。此外,由于鋼鐵生產(chǎn)還涉及非金屬礦物采選和制品等其他工業(yè)門類,如焦化、耐火材料、碳素制品等,因此人們通常將這些工業(yè)門類也納入鋼鐵工業(yè)范圍中。
該企業(yè)環(huán)評(píng)批復(fù)為新建180 m2燒結(jié)機(jī)1臺(tái)、450 m3高爐1臺(tái)、保留原有25 t轉(zhuǎn)爐一座、軋鋼線年產(chǎn)60萬t生產(chǎn)線2條、8 400萬kW·h/a余熱發(fā)電設(shè)備1套。現(xiàn)場(chǎng)勘查實(shí)際建設(shè)兩臺(tái)300 t石灰窯、560 m3高爐1臺(tái)、180 m2燒結(jié)機(jī)一臺(tái),120萬t軋鋼生產(chǎn)線一條,25 t轉(zhuǎn)爐改造為60 t轉(zhuǎn)爐,同時(shí)改造相匹配的配套連鑄生產(chǎn)線,3 000 kW(2 520萬kW·h/a)余壓發(fā)電設(shè)備1套。
燒結(jié)廠工藝流程以原料進(jìn)入燒結(jié)廠到成品燒結(jié)礦輸出,包括熔劑燃料破碎、配料、一次混合、二次混合、燒結(jié)、冷卻、整粒等工藝過程。
先將原料(燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、鐵礦石、熔劑)和燃料(焦炭)通過上料系統(tǒng)和爐頂設(shè)備引入爐內(nèi),并向爐內(nèi)鼓入經(jīng)熱風(fēng)爐預(yù)熱(燃料為煤氣)的助燃空氣。原料中氧化鐵在高溫下被還原成金屬鐵(鐵水),鐵水用鐵包罐車送到煉鋼車間煉鋼。
煉鋼廠采用鐵水預(yù)處理—氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐—AOD精煉—連鑄機(jī)鑄大方坯四位一體的先進(jìn)工藝流程。
用水單位為軋鋼線、高爐、燒結(jié)機(jī)以及生活用水,生產(chǎn)廢水廠內(nèi)循環(huán)利用,生活污水經(jīng)處理后用做廠區(qū)綠化。
3.1.1 軋鋼線
軋鋼線給排水系統(tǒng)由凈循環(huán)水系統(tǒng)、濁循環(huán)水系統(tǒng)組成,主要用水單元為軋輥冷卻水、除鱗用水、線材冷卻水以及加熱爐冷卻水。
3.1.2 560 m3高爐和630 m3高爐
高爐給排水系統(tǒng)由凈循環(huán)水系統(tǒng)、濁循環(huán)水系統(tǒng)組成。
3.1.3 180 m2燒結(jié)機(jī)
燒結(jié)工藝濁環(huán)水系統(tǒng)為一、二次混合除塵用水及沖洗地坪用水,一、二次混合除塵用水為連續(xù)用水,沖洗地坪為間斷用水,使用后的水含有大量的懸浮物。
3.2.1 加熱爐和熱風(fēng)爐廢氣凈化措施
本項(xiàng)目560 m3高爐、630 m3高爐配套建設(shè)的燃?xì)鉄犸L(fēng)爐和軋鋼工段配套建設(shè)的燃?xì)饧訜釥t使用的燃料為本廠高爐提供的潔凈高爐煤氣,不需要加裝除塵設(shè)備。
3.2.2 高爐煤氣凈化措施
采用干法布袋除塵工藝,即重力除塵和脈沖反吹布袋除塵的組合工藝。
3.2.3 高爐出鐵場(chǎng)煙粉塵防治措施
高爐出鐵過程中產(chǎn)生大量粉(煙)塵,其主要成分為氧化鐵。在出鐵口、鐵水罐上部等產(chǎn)塵點(diǎn)設(shè)抽風(fēng)罩,各吸塵點(diǎn)廢氣收集后進(jìn)入布袋收塵器,經(jīng)除塵后廢氣通過高空排放。
3.2.4 高爐礦槽、混合粉塵防治措施
產(chǎn)塵點(diǎn)主要有:分散稱量漏斗、料坑中間漏斗、槽下主膠帶機(jī)、碎焦膠帶機(jī)、粉礦膠帶機(jī)、粉礦倉和碎焦倉等。在上述各產(chǎn)塵點(diǎn)設(shè)置吸塵點(diǎn),各吸塵點(diǎn)廢氣進(jìn)入脈沖布袋除塵器,經(jīng)除塵后廢氣通過高空排放。
3.2.5 燒結(jié)機(jī)廢氣處理措施
混合料在燒結(jié)過程中,機(jī)頭及抽風(fēng)系統(tǒng)及燒結(jié)成品破碎系統(tǒng)產(chǎn)生大量粉塵、SO2、氮氧化物和氟化物、二噁英等污染物。廢氣經(jīng)布袋除塵器和脫硫處理后高空排放。
3.2.6 燒結(jié)機(jī)配料工段處理措施
燒結(jié)工藝配料室有鐵礦粉、熔劑、燃料等落料點(diǎn),用除塵罩將各產(chǎn)塵點(diǎn)收集后通過布袋除塵器處理后,經(jīng)高空排氣筒排放。
3.2.7 燒結(jié)機(jī)混合工段除塵措施
物料在一混、二混過程中產(chǎn)生粉塵,根據(jù)《福林環(huán)評(píng)書》的要求,本項(xiàng)目應(yīng)采用多管旋風(fēng)除塵器除塵。由于生產(chǎn)中本工段使用蒸汽,廢氣中濕度較大,實(shí)際未建設(shè)除塵器。
3.2.8 轉(zhuǎn)爐工段除塵措施
轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)生的煙氣分為一次煙氣和二次煙氣。一次煙氣使用OG法凈化后直接高空排放;二次煙氣主要包括轉(zhuǎn)爐兌鐵水、吹煉外逸、拆爐、切割氧槍粘鋼等集塵,采用布袋除塵器除塵。
3.2.9 石灰窯工段除塵措施
石灰窯工段產(chǎn)生的粉(煙)塵主要來自石灰窯頂排口、石灰窯成品出口、石灰窯破碎篩分。三個(gè)排放口分別采用布袋除塵器除塵后高空排放。
3.2.10 無組織廢氣排放污染防治措施
本項(xiàng)目無組織廢氣的排放點(diǎn)較多,主要有2×300 t石灰窯工段、180 m2燒結(jié)工段、560 m3高爐工段和630 m3高爐工段、560 m3高爐噴煤工段和630 m3高爐噴煤工段、2×60 t轉(zhuǎn)爐工段、軋鋼工段產(chǎn)生粉(煙)塵,均設(shè)有完整廠房。該企業(yè)主要采用在廠界周圍栽種喬木的方式控制無組織粉塵對(duì)周圍環(huán)境的影響。
主要噪聲源有轉(zhuǎn)爐、精煉爐、連鑄機(jī)、轉(zhuǎn)爐蒸汽放散、連鑄機(jī)火焰切割機(jī)、制氧站空壓機(jī)、高爐槽下篩分設(shè)備、熱風(fēng)爐鼓風(fēng)機(jī)、破碎機(jī)、水泵以及冷卻塔等。
軋鋼線產(chǎn)生的廢鋼用作本廠煉鋼的原料。軋鋼產(chǎn)生的氧化鐵皮、鐵泥、加熱爐除塵灰、礦槽除塵灰、高爐配料除塵灰回收后作為燒結(jié)原料綜合利用。
高爐熔渣經(jīng)水淬后,經(jīng)沖渣槽過濾分離,沖渣水可循環(huán)使用,高爐渣可綜合利用,水淬渣主要成分為CaO、SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3及 FeO等,是水泥廠的優(yōu)質(zhì)原料,因此可外銷作水泥原料[2-3]。
高爐煤氣除塵系統(tǒng)和其他除塵系統(tǒng)收集的粉塵含有FeO,直接送燒結(jié)機(jī)作燒結(jié)原料。各工段減速機(jī)和液壓設(shè)備使用機(jī)油,所產(chǎn)生的廢礦物油、廢油桶交由徐州市危險(xiǎn)廢物集中處置中心集中處理。生活垃圾則交江莊鎮(zhèn)環(huán)衛(wèi)部門處理。
生活污水進(jìn)行生化處理后,可以作為濁循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)充水,用于高爐沖渣,不外排。該鋼鐵廠產(chǎn)生的生活污水經(jīng)化糞池處理后,所產(chǎn)生污水用于廠區(qū)綠化。生活污水生活污水和初期雨水經(jīng)處理后達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
廠界有組織廢氣排放,高爐工段各車間顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度執(zhí)行《煉鐵工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28663-2012)表1中排放標(biāo)準(zhǔn);燒結(jié)工段顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、二噁英排放執(zhí)行《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28662-2012)表1中排放標(biāo)準(zhǔn);石灰窯車間顆粒物濃度執(zhí)行《煉鋼工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28664-2012)表1中排放標(biāo)準(zhǔn);轉(zhuǎn)爐工段顆粒物排放濃度執(zhí)行《煉鋼工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28664-2012)表2中排放標(biāo)準(zhǔn),軋鋼工段加熱爐顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度執(zhí)行《軋鋼工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28665-2012)表1中排放標(biāo)準(zhǔn)。
廠界無組織廢氣排放顆粒物、二氧化硫、氮氧化物標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)表2中無組織排放監(jiān)控濃度限值,高爐工段顆粒物無組織排放執(zhí)行《煉鐵工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28663-2012)表4中有完整廠房車間排放限值,燒結(jié)機(jī)工段各顆粒物無組織排放執(zhí)行《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28662-2012)表4中有完整廠房車間排放限值,轉(zhuǎn)爐項(xiàng)目、石灰窯工段顆粒物無組織排放分別執(zhí)行《煉鋼工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28664-2012)表4中有廠房生產(chǎn)車間排放限值,軋鋼工段顆粒物無組織排放執(zhí)行《軋鋼工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28665-2012)表4中有生產(chǎn)廠房車間排放限值。
根據(jù)環(huán)評(píng)及其批復(fù)要求,噪聲執(zhí)行《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348-2008)2類標(biāo)準(zhǔn)。
化糞池處理后,監(jiān)測(cè)項(xiàng)目:pH值、懸浮物、化學(xué)需氧量、氨氮、五日生化需氧量、動(dòng)植物油、水溫和排水量。每天監(jiān)測(cè)4次,連續(xù)監(jiān)測(cè)2 d。
廢氣驗(yàn)收監(jiān)測(cè)內(nèi)容如表1所示。
廠界共設(shè)10個(gè)噪聲監(jiān)測(cè)點(diǎn),編號(hào)分別為1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#。一天監(jiān)測(cè)4次(晝、夜各2次),連續(xù)監(jiān)測(cè)2 d。
驗(yàn)收監(jiān)測(cè)期間,該廠生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常,生產(chǎn)負(fù)荷在75%以上。
驗(yàn)收監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,本項(xiàng)目污水處理站處理后pH值、懸浮物、化學(xué)需氧量、氨氮、五日生化需氧量、總磷和動(dòng)植物油均達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
本項(xiàng)目無組織廢氣驗(yàn)收監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:廠界無組織顆粒物、二氧化硫和氮氧化物排放濃度均達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)表2中無組織排放標(biāo)準(zhǔn)的要求;2×300 t石灰窯工段無組織顆粒物排放濃度達(dá)到《煉鋼工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28664-2012)表4中有廠房生產(chǎn)車間排放限值;180 m2燒結(jié)工段無組織顆粒物排放濃度達(dá)到《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28662-2012)表4中有完整廠房車間排放限值;560 m3高爐和630 m3高爐工段無組織顆粒物排放濃度達(dá)到《煉鐵工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28663-2012)表4中有完整廠房車間排放限值;560 m3高爐和630 m3高爐配套建設(shè)的噴煤工段無組織顆粒物排放濃度均達(dá)到《煉鐵工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28663-2012)表4中有完整廠房車間排放限值;兩個(gè)60 t轉(zhuǎn)爐工段無組織顆粒物排放濃度均達(dá)到《煉鋼工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28664-2012)表4中有廠房生產(chǎn)車間排放限值;軋鋼工段無組織顆粒物排放濃度達(dá)到《軋鋼工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28665-2012)表4中有生產(chǎn)廠房車間排放限值。
表1 廢氣驗(yàn)收監(jiān)測(cè)內(nèi)容
本項(xiàng)目有組織廢氣驗(yàn)收監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:石灰窯排放口顆粒物排放濃度、石灰窯成品出口排放口顆粒物排放濃度、石灰窯破碎篩分排放口顆粒物排放濃度均達(dá)到《煉鋼工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28664-2012)表1中排放標(biāo)準(zhǔn);180 m2燒結(jié)機(jī)混合排放口顆粒物復(fù)測(cè)排放濃度、180 m2燒結(jié)機(jī)配料排放口顆粒物排放濃度、180 m2燒結(jié)機(jī)頭排放口顆粒物排放濃度、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、二噁英排放濃度、180 m2燒結(jié)機(jī)尾排放口顆粒物排放濃度均達(dá)到《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28662-2012)表1中排放標(biāo)準(zhǔn);560 m3高爐配料、礦槽排放口顆粒物排放濃度、560 m3高爐出鐵場(chǎng)排放口顆粒物排放濃度、560 m3高爐熱風(fēng)爐煙囪顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度、560 m3高爐配套噴煤顆粒物排放濃度均達(dá)到《煉鐵工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28663-2012)表1中排放標(biāo)準(zhǔn);630 m3高爐配料、礦槽排放口顆粒物排放濃度、630 m3高爐出鐵場(chǎng)排放口顆粒物排放濃度、630 m3高爐熱風(fēng)爐煙囪顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度、630 m3高爐配套噴煤顆粒物排放濃度均達(dá)到《煉鐵工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28663-2012)表1中排放標(biāo)準(zhǔn);2×60 t轉(zhuǎn)爐二次除塵排放口顆粒物排放濃度達(dá)到《煉鋼工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28664-2012)表2中排放標(biāo)準(zhǔn),軋鋼工段加熱爐顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度達(dá)到《軋鋼工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28665-2012)表1中排放標(biāo)準(zhǔn)。
驗(yàn)收監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,本項(xiàng)目在廠界共設(shè)10個(gè)噪聲監(jiān)測(cè)點(diǎn),編號(hào)分別為1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#,各測(cè)點(diǎn)晝間、夜間噪聲監(jiān)測(cè)結(jié)果均達(dá)到《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348-2008)。
定期對(duì)工作人員進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn),提高業(yè)務(wù)素質(zhì),加強(qiáng)管理,嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)章制度和操作規(guī)程,防止意外事故的發(fā)生;定期對(duì)各排污口排放的各類污染物進(jìn)行監(jiān)測(cè),及時(shí)掌握污染物的排放動(dòng)態(tài),確保各類污染物達(dá)標(biāo)排放;加強(qiáng)廢氣處理裝置的檢修及維護(hù),確保廢氣能夠穩(wěn)定地達(dá)標(biāo)排放。
完善檔案資料室,實(shí)現(xiàn)檔案資料規(guī)范化管理;做好綠化工作;建議進(jìn)一步完善《環(huán)境污染事故應(yīng)急預(yù)案》,落實(shí)環(huán)境事故應(yīng)急防范措施和應(yīng)急救援物質(zhì)儲(chǔ)備,加強(qiáng)應(yīng)急隊(duì)伍建設(shè)和人員培訓(xùn);加強(qiáng)對(duì)各工段的日常維修管理工作,最大可能地杜絕各類粉(煙)塵的無組織散逸,減少對(duì)周圍環(huán)境的影響。
該企業(yè)應(yīng)根據(jù)《江蘇省排污口設(shè)置及規(guī)范化整治管理辦法》(蘇環(huán)控[1997]122號(hào)文)規(guī)定,對(duì)廢氣排氣筒一步整改,具備設(shè)置合理、方便監(jiān)測(cè)的條件。
一般每爐煉鋼過程耗時(shí)25~30 min,其中吹氧時(shí)間約為10 min。在初期開始吹氧時(shí),前3 min煙氣主要成分為氧氣、粉塵、二氧化碳、一氧化碳,此一時(shí)間段內(nèi),由于氧氣過高、一氧化碳過低,不適合進(jìn)行煤氣回收,因此,煙氣經(jīng)一次除塵后直接由放散塔放散。放散煙氣主要成分為氧氣、水蒸氣、二氧化碳、一氧化碳。之后,煙氣中氧氣濃度下降,小于1.2%,一氧化碳濃度上升,大于35%,此時(shí)煙氣經(jīng)過一次除塵后,進(jìn)入3萬t煤氣柜回收利用?;厥諘r(shí)間持續(xù)5~6 min。這一時(shí)間段內(nèi),一氧化碳含量先上升,達(dá)到最高值之后緩慢下降。之后,一氧化碳濃度降低,氧氣含量上升,停止回收。煙氣經(jīng)一次除塵后直接由放散塔放散。初期和后期排氣時(shí)由于時(shí)間太短,沒有回收價(jià)值,也沒辦法進(jìn)行燃燒后排空,由于排氣時(shí)間太短而且監(jiān)測(cè)人員安全難以保障,所以無法對(duì)轉(zhuǎn)爐工段的一次除塵排氣筒進(jìn)行監(jiān)測(cè)。