韓小問(wèn),勾東東
(河北欣眾環(huán)??萍加邢薰?,河北滄州 061000)
近年來(lái),滄州市鑄造行業(yè)蓬勃發(fā)展,為推動(dòng)鑄造行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展,滄州市建設(shè)了以酚醛樹(shù)脂覆膜砂生產(chǎn)項(xiàng)目為代表的一批鑄造配套項(xiàng)目。根據(jù)《中華人民共和國(guó)環(huán)境影響評(píng)價(jià)法》,覆膜砂生產(chǎn)項(xiàng)目建設(shè)前需對(duì)項(xiàng)目運(yùn)行對(duì)周邊環(huán)境的影響情況進(jìn)行預(yù)測(cè),開(kāi)展環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作。針對(duì)在編寫(xiě)環(huán)評(píng)過(guò)程中遇到的問(wèn)題,結(jié)合項(xiàng)目原輔材料、工程分析及污染防治措施可行性、選址及產(chǎn)業(yè)政策符合性四個(gè)方面,得出相應(yīng)的結(jié)論。
覆膜砂生產(chǎn)過(guò)程中主要的原輔材料為原砂、酚醛樹(shù)脂、固化劑、潤(rùn)滑劑。
原砂是影響覆膜砂性能的主要因素之一。原砂中的泥和細(xì)粉、原砂的粒型、二氧化硅含量、粒度大小和分布等均影響覆膜砂生產(chǎn)過(guò)程粉塵產(chǎn)生量。
通常認(rèn)為原砂粒型最好的是圓形。顆粒越圓,比表面積越小,能夠緊密堆積,因此覆膜砂的強(qiáng)度越高[1]。砂粒越細(xì),單位體積內(nèi)覆膜砂的接觸點(diǎn)越多,均勻程度提高,樹(shù)脂膜的厚度減薄,增加的界面使砂粒的熱膨脹均勻地釋放,因而采用細(xì)砂可降低覆膜砂熱膨脹率。但從環(huán)保角度考慮,砂粒越細(xì)其產(chǎn)塵量越大。
熱塑性酚醛樹(shù)脂主要由醛類(甲醛、乙醛、糠醛等)和酚類(苯酚、甲酚、二甲酚等)在催化劑作用下縮合而成。酚醛樹(shù)脂包括高鄰位酚醛樹(shù)脂、熱塑性酚醛樹(shù)脂,由于苯酚含有三個(gè)反應(yīng)點(diǎn),由縮聚作用而產(chǎn)生的同分異構(gòu)體混合物,通常在兩個(gè)酚核間就有可能形成三種不同的雙苯酚核結(jié)構(gòu)的酚醛樹(shù)脂,三個(gè)酚核間有可能形成七種不同的三苯酚核結(jié)構(gòu),以此類推,四個(gè)酚核間有可能形成28種不同的四苯酚核結(jié)構(gòu)。高鄰位熱塑性酚醛樹(shù)脂,是在適當(dāng)?shù)谋椒?甲醛摩爾比及催化劑控制下,酚與醛的縮合反應(yīng)主要發(fā)生在酚核羥基的鄰位,空出樹(shù)脂分子結(jié)構(gòu)中的酚核對(duì)位,因而在樹(shù)脂固化過(guò)程中,由于位阻效應(yīng)低而使該樹(shù)脂具有固化速度快的特點(diǎn)。在弱酸鹽催化條件下,二價(jià)金屬離子在反應(yīng)中形成了螯合物,隨后形成2,2-二羥基二苯基甲烷,進(jìn)一步反應(yīng)形成高鄰位酚醛樹(shù)脂[2]。目前經(jīng)過(guò)比選認(rèn)為高鄰位熱塑性酚醛樹(shù)脂更加適宜,從環(huán)保角度看生產(chǎn)的高鄰位熱塑性酚醛樹(shù)脂覆膜砂發(fā)氣量較低,熱拉強(qiáng)度較高。
覆膜砂最普遍使用的固化劑是烏洛托品,即六次甲基四氨,其加入量約為樹(shù)脂質(zhì)量的10%~15%[3]。
潤(rùn)滑劑通常為硬脂酸鈣,它對(duì)覆膜砂的熱性能影響十分顯著。其加入量約為樹(shù)脂質(zhì)量的6%~8%。硬脂酸鈣的加入有利于提高覆膜砂的熱韌度和熱強(qiáng)度,并能有效降低覆膜砂的沉降和熱開(kāi)裂[4]。
工程分析的重點(diǎn)為生產(chǎn)工藝、污染物產(chǎn)生和排放源強(qiáng)的確定。
根據(jù)調(diào)研相關(guān)項(xiàng)目,覆膜砂生產(chǎn)大致工藝如下:將原砂經(jīng)過(guò)加入滾動(dòng)的加熱爐內(nèi),在爐筒內(nèi)加熱到110℃左右時(shí),將砂子卸入混砂機(jī)盆腔內(nèi)。砂子在混砂機(jī)盆腔內(nèi)加樹(shù)脂充分混合均勻至30s,加固化劑,混至砂子將松軟時(shí),加潤(rùn)滑劑再混45s 后卸砂。卸下的砂子流入混砂機(jī)下方的震動(dòng)篩里破碎篩分,將少量砂塊破碎成砂粒,充分冷卻,為了避免使用冷卻用水,采用風(fēng)冷方式。冷卻完畢后得成品覆膜砂。
主要生產(chǎn)工藝為原材料—混料—攪拌—冷卻—出料—檢驗(yàn)—包裝等主要幾個(gè)環(huán)節(jié)。生產(chǎn)工藝流程圖詳見(jiàn)圖1。
圖1 覆膜砂生產(chǎn)工藝流程圖
(1)廢氣污染物產(chǎn)生
廢氣污染物產(chǎn)生情況:項(xiàng)目加料工序、提升工序、振動(dòng)破碎工序、篩分工序中產(chǎn)生廢氣,主要污染因子為顆粒物;項(xiàng)目混砂工序中產(chǎn)生廢氣,主要污染因子為顆粒物、甲醛、酚類、非甲烷總烴。加熱爐運(yùn)行產(chǎn)生廢氣,主要污染因子為顆粒物、SO2和NOX。
經(jīng)調(diào)研,滄州地區(qū)覆膜砂生產(chǎn)過(guò)程加料工序、提升工序、振動(dòng)破碎工序、篩分工序產(chǎn)生廢氣,主要污染因子為顆粒物?;焐肮ば虍a(chǎn)生廢氣,主要污染因子為甲醛、酚類、非甲烷總烴和顆粒物。生產(chǎn)過(guò)程混砂工序和加熱爐產(chǎn)生的廢氣收集后經(jīng)過(guò)引風(fēng)機(jī)引入布袋除塵器+UV 光催化氧化+活性炭吸附裝置中處理,加料工序、提升工序、振動(dòng)破碎工序、篩分工序產(chǎn)生廢氣經(jīng)集氣罩收集后進(jìn)入布袋除塵器中進(jìn)行處理,處理后共同經(jīng)15m 高的排氣筒排放。廢氣收集治理流程圖見(jiàn)圖2。
圖2 廢氣收集治理流程圖
隨著環(huán)保要求的提高,目前生產(chǎn)過(guò)程混砂工序加熱爐基本上使用天然氣為燃料。加熱爐運(yùn)行產(chǎn)生廢氣,主要污染因子為顆粒物、SO2和NOX。廢氣引入同一套布袋除塵器+UV 光催化氧化+活性炭吸附裝置處理后,經(jīng)15m 排氣筒排放。
(2)生活辦公廢水
生活辦公污水主要為職工盥洗用水,進(jìn)入化糞池處理后排入當(dāng)?shù)貓@區(qū)污水管網(wǎng),最終進(jìn)入園區(qū)污水處理廠。源強(qiáng)確定按照《河北省用水定額》生活取水(DB13T1161-2016)規(guī)定的人均20L/天計(jì)算。
參照《第一次全國(guó)污染源普查工藝污染源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)第十分冊(cè)》中燃料為天然氣的燃?xì)夤I(yè)鍋爐在正常技術(shù)經(jīng)濟(jì)和管理等條件下,生產(chǎn)單位產(chǎn)品所產(chǎn)生(或排放的)污染物數(shù)量的統(tǒng)計(jì)平均值(簡(jiǎn)稱產(chǎn)排污系數(shù)):1m3天然氣燃燒產(chǎn)生的煙氣量為13.6m3。顆粒物、SO2、NOX源單位時(shí)間內(nèi)污染物的排放量(簡(jiǎn)稱強(qiáng)核)核算按照表1 計(jì)算。
表1 產(chǎn)排污系數(shù)情況表
在各項(xiàng)污染治理措施穩(wěn)定運(yùn)行情況下,廢氣排放能夠滿足相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)周?chē)h(huán)境影響較小。
項(xiàng)目產(chǎn)塵工序產(chǎn)生粉塵,顆粒物產(chǎn)生量約為石英砂用量的0.012%,對(duì)含塵廢氣首選布袋除塵器,布袋除塵器除塵效率達(dá)99%,在各項(xiàng)污染治理措施穩(wěn)定運(yùn)行情況下,廢氣排放能夠滿足相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)周?chē)h(huán)境影響較小。
混砂工序產(chǎn)生少量非甲烷總烴、甲醛和酚類,并結(jié)合調(diào)研企業(yè)相關(guān)資料數(shù)據(jù),覆膜砂生產(chǎn)過(guò)程有機(jī)廢氣產(chǎn)生量分別為:非甲烷總烴產(chǎn)生量為酚醛樹(shù)脂的0.1%,甲醛0.03%,酚類0.02%。
廢氣收集裝置主要采用集氣罩,集氣效率為90%。UV 光催化氧化裝置+活性炭吸附裝置綜合考慮處理效率為90%,經(jīng)過(guò)處理后在各項(xiàng)污染治理措施穩(wěn)定運(yùn)行情況下,廢氣排放能夠滿足相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)周?chē)h(huán)境影響較小。
根據(jù)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2019 年本)》,項(xiàng)目屬于允許建設(shè)類項(xiàng)目,符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策。
根據(jù)《河北省新增限制和淘汰類產(chǎn)業(yè)目錄(2015 年版)》(冀政辦發(fā)(2015)7 號(hào)),項(xiàng)目不在其新增限制類和淘汰類產(chǎn)業(yè)目錄內(nèi),符合河北省產(chǎn)業(yè)政策要求,并且此類項(xiàng)目需取得當(dāng)?shù)匦姓徟块T(mén)或備案管理部門(mén)的備案證。
覆膜砂生產(chǎn)項(xiàng)目選址應(yīng)位于工業(yè)園區(qū),工業(yè)園區(qū)是指國(guó)家或區(qū)域的政府根據(jù)自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)在要求,通過(guò)行政手段劃出一塊區(qū)域,聚集各種生產(chǎn)要素,在一定空間范圍內(nèi)進(jìn)行科學(xué)整合,提高工業(yè)化的集約強(qiáng)度,突出產(chǎn)業(yè)特色,優(yōu)化功能布局,使之成為適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)分工協(xié)作生產(chǎn)區(qū)[5]。占地應(yīng)為屬工業(yè)用地或建設(shè)用地,符合當(dāng)?shù)赝恋乩靡螅辉试S建設(shè)在自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、文物(考古)保護(hù)區(qū)、生活飲用水源保護(hù)區(qū)、供水遠(yuǎn)景規(guī)劃區(qū)、礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備區(qū)和其他需要特別保護(hù)的區(qū)域內(nèi)。同時(shí)要符合當(dāng)?shù)亍叭€一單”要求。
覆膜砂生產(chǎn)項(xiàng)目建設(shè)出于產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展、國(guó)民經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)就業(yè)角度考慮是十分必要的。本文結(jié)合滄州地區(qū)覆膜砂生產(chǎn)實(shí)際從項(xiàng)目原輔材料、工程分析及污染防治措施可行性、選址及產(chǎn)業(yè)政策符合性四個(gè)方面闡述,該類項(xiàng)目的環(huán)評(píng)應(yīng)優(yōu)先取得當(dāng)?shù)仨?xiàng)目審批部門(mén)的備案許可,充分考慮選址相關(guān)文件,明確選址需在工業(yè)園區(qū),選用環(huán)保型原材料,采取嚴(yán)格的環(huán)保治理措施降低污染物排放。