污染影响类建设项目涉及面广,具有复杂性、多样性,建成时间短、生产或运营时间长、污染物类型多的特殊性,存在一定的环境风险。污染影响类建设项目建成生产或运营后,将持续产生或向当地环境排放污染物,对当地生态环境产生一定的影响或污染。污染影响类建设项目建设均需配套建设污染防治设施或环境保护工程。......
2025-09-30
根据各行业建设项目的特点,现对部分污染影响类行业的生态环境保护特点进行介绍:
1.火电行业
火电工程的建设应该符合区域相关的产业政策、城市规划、环境功能区划的要求。污染治理应满足污染物达标排放的环境保护要求,使其环境影响尽可能符合区域生态环境功能区划及质量标准的要求,同时还要贯彻清洁生产、排污许可、节水、节地、节材和节能的原则。要适当考虑生态环境保护要求的发展及前瞻性,总体上在满足有关标准要求的前提下留有一定的安全余度,并考虑运行燃料可能的变化。在污染防治选用治理技术上要求更稳定可靠、经济可行。火电工程环境保护措施总体上比较成熟,如湿法脱硫、电除尘、低氮燃烧、废水处理等,应用效果显著。关注在工程中可能出现的环境风险,落实环境风险措施。燃煤电厂生产运营过程中产生的主要污染物情况如下:
(1)大气污染
燃煤电厂大气污染物排放主要来源于锅炉,从烟囱高空排放,主要污染物包括烟尘、硫氧化物、氮氧化物,此外还有重金属、未燃烧尽的碳氢化合物、挥发性有机化合物等物质。
烟尘排放与锅炉炉型、燃煤灰分及烟尘控制技术有关,煤粉炉烟尘排放的初始浓度大多为10~30g/m3,循环流化床锅炉烟尘排放的初始浓度大多为15~50g/m3。另外,在煤炭、脱硫剂和灰渣等易产生扬尘物料的运输、装卸和贮存过程中会产生扬尘。硫氧化物排放主要由于煤中硫的存在而产生,燃烧过程中绝大多数硫氧化物以二氧化硫(SO2)的形式产生并排放。此外还有极少部分被氧化为三氧化硫(SO3)吸附到颗粒物上或以气态污染物排放。煤炭燃烧过程中排放的氮氧化物(NOX)是一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)及氧化亚氮(N2O)等的总称,其中以一氧化氮(NO)为主,约占95%,电厂燃用煤炭收到基含氮量多在2%以下。重金属排放来源于煤炭中含有的重金属成分,大部分重金属(砷、镉、铬、铜、汞、镍、铅、硒、锌、钒)以化合物形式(如氧化物)和气溶胶形式排放。煤中的重金属含量比燃料油和天然气高几个数量级。
(2)水污染
燃煤电厂排放废水主要为外排冷却水,其中直流冷却水属含热废水,循环冷却水含盐量较高。另外还有少量含油污水、输煤系统排水、锅炉酸洗废水、酸碱废水、冲灰水、冲渣水、脱硫废水、脱硝废水和生活污水等,主要污染物是有机物、金属及其盐类、悬浮物等。
(3)固体废物
燃煤电厂生产过程中产生的固体废物主要为飞灰和炉底渣。绝大部分飞灰经除尘器收集并去除,小部分飞灰在锅炉的其他部位,如省煤器和空气预热器灰斗中。底灰不可燃,沉降到锅炉底部并保持疏松灰的形式;若燃烧温度超过灰熔点,则以炉底渣形式存在。此外,固体废物还有脱硫副产物、失效催化剂和污水处理产生的污泥等。
(4)噪声污染
燃煤电厂中各类噪声源众多,主要噪声源包括煤机、锅炉、汽轮机、发电机、直接空冷的风机和循环冷却的冷却塔,噪声源的声功率级较大。
2.化学原料和化学制品制造业
化学原料和化学制品制造业的主要特性体现在以下几个方面:
(1)工程项目的多样性
按国民经济行业分类,化学原料和化学制品制造业包括8个中类,37个小类,类别多、产品多。因此工程项目种类多,差异大,化学工程项目环境监理也具有多样性特点。
(2)环境影响因素的复杂性
项目环境污染因素复杂,不同化学的工程项目,“三废”排放各异,即使是同类别,同一产品的化学工程项目,也会因生产方法和工艺过程的不同,使得排放“三废”的装置、排放方式、排放量等也截然不同。正是由于化学工程项目污染因素的巨大差异,使得化学工程项目较之其他行业环境影响因素要复杂得多。
(3)生产技术的多变性
化工项目产品的更新、工艺设备的提升升级是与社会科技水平和人类生存需求密切相关的,因此,随着人类社会的不断发展,科技水平的日益提高,其相应的生产技术也不断发展。在实际过程中的主要表现为在项目的实际建设情况常较环评文件出现调整,如:主体工程生产规模、产品方案、生产工艺等,造成污染排放情况变化,相应的“三废”治理措施也需调整,也为相应的生态环境监管增加了难度。
(4)存在较大环境风险
化学产品大多具有可燃、易爆、有毒、有害,其生产过程又存在高温、高压的特点,并且往往具有特殊毒性。因此,在其建设及生产使用储存过程存在着泄漏、着火、爆炸的环境风险。
(5)污染物的特殊性和多样性
原辅料品种繁杂且化学结构呈现多样化态势、成分复杂,部分原辅料或产品具有易燃、易爆或易导致中毒等特点,化学反应和反应产物多变。随之而来的就是生产排出的污染物种类繁多,成分复杂。比如废水方面除了一般性的废水外,还包括高浓度、高盐度、高氨氮、含一类污染物、有特殊毒性等成分的废水。如医药类项目主要污染因子包括硝基苯类、酚类、苯胺类、醛类、酮类、石油类、肼、氨氮等;染料类项目主要污染因子包括硝基苯、氯苯类、挥发酚、硫化物、苯胺类和酸碱等。目前我国化学工程产品25000多种,每种产品因其原料、生产工艺和生产过程中化学反应的不同,造成化工污染物种类繁多,所含的污染物多种多样,化工污染预防和治理设施及各类防治措施也多种多样。因此,化学工程项目环境监理面对的污染物具有特殊性。
由于化学制品制造工业门类繁多、工艺复杂、产品多样,生产中排放的污染物种类多、数量大、毒性高。因此,化学制品制造工业是污染较重的行业,其生产运营主要产生的污染情况如下:
(1)大气污染
化学制品制造工业生产过程中的各个环节,常会产生并排出废气。这些废气往往易燃、易爆、有毒、有刺激性或有腐蚀性,有的还含有恶臭物质或浮游粒子,包括粉尘、烟气和酸雾等。化工废气的形成大致有以下4个方面。
①化学反应不完全或副反应所产生的废气。一般情况下,在进行主反应的同时,常常还伴随着一些不希望产生的副反应,副反应的产物有的可回收利用,有的则因数量不大、成分复杂、无回收价值,因而作为废料排出。
②原料及产品加工和使用过程中产生的废气,以及搬运、破碎、筛分及包装过程中产生的粉尘等。
③工艺技术路线及生产设备落后,造成反应不完全,生产过程不稳定,从而产生不合格的产品或“跑、冒、滴、漏”。
④开停车及其他非正常生产情况下的短期排空。
(2)水污染
化工行业排放的废水特征污染物多、成分复杂、治理难度大。比如农药厂废水中含有各种农药、苯、氯醛、氯仿、氯苯、磷、砷、铅、氟等,焦化厂废水中含有酚类、苯类、氯化物、硫化物、砷、焦油、吡啶、萘、氨等。
(3)固体废物
化工废渣包括化学工业生产过程中产生的不合格产品、副产物、废催化剂、废溶剂、蒸馏残液以及废水处理产生的污泥等。目前,除少部分综合利用和回收利用外,大部分废渣采取堆存填埋处理。工业废渣堆场地最大的潜在危险是废渣浸出液对地表水和地下水的污染。由于雨水浸淋以及废渣本身含水析出产生的浸出液,其中富集了废渣中各种可溶性的有害成分,其成分复杂、毒性强、危害大,这类浸出液若不采取措施加以控制,任其流失或向地下渗透,势必造成地表水、地下水以及周围土壤环境的严重污染。
3.石化炼油
石化炼油是指以石油为原料,经石油炼制和进一步深加工来生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石化炼油行业的主要特性体现在以下几个方面:
(1)原料、材料、辅助原材料品种复杂,炼油生产工艺多为高温、高压,原材料、石油产品多为易燃、易爆、高挥发性、腐蚀性强、有毒、有害。
(2)炼油生产工艺复杂,由于原油的性质(组分)不同,烃类的组成、馏分组成及各种杂质(硫、氮、金属等)含量不同,加工工艺也就不同,必须合理地选择工艺路线和产品方案,才能充分有效地合理利用石油资源。
(3)石油加工过程需要消耗大量的水,油品精制过程中会将原油中的各种杂质转化为中间产物排出,其中大部分为“三废”,成分复杂。原油性质越差(重组分含量高、轻组分少,含硫、氮高等),加工深度越高,“三废”产生量也越大,处理难度越大。
(4)废水中的高浓度废水、废液、废气中的恶臭气体、噪声、固废以及炼油生产不正常或事故状态大量排放的污染物,都是炼油工业对环境造成长期、潜在危害或直接“扰民”的主要因素。
石化炼油生产运营主要产生的污染情况如下:
(1)大气污染
主要废气污染源包括有组织废气和无组织废气。有组织废气包括工艺废气、加热炉烟气、锅炉烟气和焚烧炉烟气等。工艺废气主要污染物通常为挥发性有机物、粉尘、卤化物或恶臭等特征污染物;加热炉和锅炉烟气中的主要污染物为二氧化硫、氮氧化物和烟尘。无组织废气包括生产装置区、储运区、污水处理区的无组织排放废气。生产装置区和储运区的无组织排放污染物主要为与生产加工或储存的介质有关的特征污染物污水处理区的无组织排放污染物,主要为硫化氢、氨等恶臭气体。
(2)水污染
废水类型包括主体生产装置的生产废水、公用工程及辅助设施废水、储运设施排水、生活污水、初期雨水等。不同类型的石化生产装置,其生产废水的排放量和污水水质差异较大。常规污染物主要有化学需氧量、生化需氧量、悬浮物等,特征污染物主要有石油类、挥发酚、硫化物、总氰化合物、氨氮、苯系物及其他相关的有机或无机污染物等。依据水质特点,可将生产废水分为含油污水、高含盐污水、含硫污水、酸碱废水、高浓度有机化工污水和低浓度有机化工污水等。公用工程及辅助设施废水包括循环冷却水站排污水、化学水站排污水、锅炉排污水等。上述废水中污染物主要为化学需氧量等常规污染物,且水质浓度较低。储运设施排水包括储罐切水和清洗废水,废水中除常规污染物外,还含有与储存物料有关的特征污染物,且水质浓度较高,需与生产装置的生产废水统一处理。雨水包括初期污染雨水和洁净雨水,初期污染雨水为生产装置区和储运区的前期雨水,应和洁净雨水分开收集和处理。
(3)噪声污染
主要噪声源有大型动力设备噪声,如压缩机、风机、真空泵、物料输送泵、搅拌机、离心机等;火炬噪声;蒸汽放空噪声。大型动力设备噪声一般为连续声源,必须采取控制措施,确保厂界和环境达标;而火炬和蒸汽放空噪声通常为间断性声源,在设计和操作过程中也应采取严格的控制措施。
(4)固体废物
主要工业固体废物有五大类:废催化剂、废吸(脱)附剂、“三泥”、废碱液和其他废物。其他废物包括有机废液、废树脂、催化剂载体、精蒸馏残渣、锅炉灰渣等。这些固体废物应首先按照《国家危险废物名录》和《危险废物鉴别标准》(GB5085)判断是否属于危险废物;对于一般工业废物,还应分为Ⅰ类和Ⅱ类工业固体废物;对于不同的固体废物因其影响不同,采取的处理处置措施也不相同。
(5)地下水污染
在生产运营过程中,生产装置、储运设施、污水处理设施的设备或管线,因腐蚀、开裂或连接件损坏,发生有毒液体化工物料或污水的跑、冒、滴、漏;或设备、管线在事故工况下爆裂时,发生有毒液体化工物料或污水的泄漏,从而导致有毒液体化工物料或污水渗透装置区地层,进入并污染地下水。
4.水泥制造
水泥生产项目包括石灰石矿开采、水泥熟料生产、水泥粉磨站,由于生产工艺相对独立,工业厂区可独成单元,在建设过程中也可以单独建设;但若建设一条完整的水泥生产线(包含石灰石开采、熟料烧成、水泥粉磨),又可以适当组合。建设过程中产生的大气污染、噪声污染、水污染排放等,涵盖了其他不同类型建设项目产生的污染影响。国家对水泥工业大气污染物排放标准日趋严格,生产中排放的颗粒物的防治也日益有效。目前新型干法水泥厂控制有组织颗粒物排放,采用最多的除尘技术,就是袋式收尘和静电收尘两种方式。袋式收尘器成为水泥厂最常用的环保设备,各个生产工序都离不开袋式收尘设备。袋式收尘贯穿整个水泥工业生产过程,袋式收尘器是水泥工业生产过程污染防治环保设备的重点。
在水泥制造过程中,原料进厂后需要经过原料破碎、原料烘干、生料粉磨、煤粉制备、生料预热/分解烧结、熟料冷却、水泥粉磨及成品包装等多道工序,每道工序都存在不同程度的颗粒物排放(有组织或无组织),而水泥窑系统则集中了70%的颗粒物有组织排放和几乎全部气态污染物(SO2、NO、氟化物等)排放。水泥工业主要控制颗粒物的排放,根据生态环境保护形势的发展,需要开展水泥窑烟气脱硝。水泥工业目前使用的除尘技术主要是布袋除尘、静电除尘以及电袋复合除尘。水泥窑的窑头窑尾,采用布袋除尘器或静电除尘器均可,根据烟气性质,一般需要对烟气降温调质,采用增湿等措施将高温气体降到150℃以下和适宜的比电阻(<1011Ω·cm)。其他通风生产设备、扬尘点大多采用布袋除尘器。NOX的产生与燃烧状况密切相关,因此可采取工艺控制措施,如低NOX燃烧器、分解炉分级燃烧。采用末端治理的方法,如SNCR、SCR,是有效去除NOX的环保措施。
水泥项目建设包括两大部分:一是水泥生产厂区的建设,二是原料矿山的开采工程。前者属工业污染类型,后者则属于非污染生态影响类型。其中原料矿山开采的生态环境破坏的影响是长期存在的。矿山开采(包括地下的矿坑开采)工程,施工期工程矿区道路的修筑、矿区工业场地的开辟建设、废石场的开辟、对采矿工作面地表覆盖层的剥离等,这些工程的施工首先都要清除地表植被、破坏原有的地貌,造成生物的大量损失,加剧了水土流失量。虽然施工期环境影响是短期的,但对生态环境的影响是长期严重和多方面的。
水泥生产过程产生的污染包括大气污染、噪声污染、水污染和固体废物污染,其中,大气污染是最主要的环境污染。各污染情况分析如下:
(1)大气污染
水泥生产过程中产生的大气污染物主要有:颗粒物、氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳、氟化物等,还产生少量或微量总有机碳、重金属、二噁英、氯化氢等有害气态。颗粒物产生于水泥生产的各个工序,其他气体污染物主要产生于水泥熟料生产的水泥窑煅烧工序。
(2)噪声污染
水泥生产过程中的矿山开采、原料、生料制备、熟料烧成、水泥制成、水泥厂附属设施环节均存在噪声污染,如磨机、破碎机、物料输送机工作时产生的机械噪声,风机、空压机工作时产生的空气动力噪声,电机工作时产生的电磁噪声等。水泥生产过程中超过90dB(A)的噪声源有:破碎机、磨机、空压站、风机等。
(3)水污染
水泥生产过程中只产生少量设备冷却水以及生活污水。如果水泥厂协同处置污泥或生活垃圾,会产生一定量的污泥析出水或垃圾渗滤液。
(4)固体废物
水泥生产过程中产生的固体废物有窑灰、炉渣、废旧耐火砖、废水泥袋、废滤袋、废水泥石块等。
5.印染行业
印染又称为染整,是一种加工方式,也是染色、印花、后整理、洗水等的总称。印染行业的特点是能耗水耗高、废水排放量大,是我国工业系统重点污染行业之一。同时,印染加工对水质要求较高,行业水重复利用率较低,单位产品水耗、综合能耗与先进国家相比仍有较大差距。我国印染行业产能90%以上集中在东部沿海省份,由于产能过于集中,局部地区的污染负荷已经接近区域环境承载能力,使得这些区域的环境压力日益增大。
印染行业运营过程中产生的主要污染情况如下:
(1)大气污染
主要大气污染源为烧毛、拉毛、剪毛工序产生的工艺粉尘;导热油锅炉燃煤(或燃料油)烟气;导热油挥发废气;食堂油烟废气;后整理废气等。
烧毛、拉毛、剪毛工序均产生纤维粉尘,由设备配套的布袋除尘装置收集处理。导热油锅炉燃煤(或燃料油)产生烟气,须进行脱硫除尘处理,并实现高空排放。导热油废气主要是指热媒锅炉使用的导热介质——导热油(也称有机载体,热媒体)在高温下,因管道、阀门等连接处泄漏挥发产生的少量废气。后整理废气的成分十分复杂,主要含水蒸气、油烟(硅油类物质)、染料及助剂干燥后产生的混合气味等,后整理废气中的主要有害成分是油烟和颗粒物,另外功能性整理过程还有少量有机废气产生。
废水处理过程产生较大的臭味,环保投诉较多,印染工厂一般以此设立大气环境防护距离(或卫生防护距离)。对于产生臭气的单元须加盖收集臭气,并安装除臭设施进行治理。
(2)水污染
废水主要为生产废水和生活污水,生产废水包括前处理废水染色印花废水、脱硫除尘废水、设备及地面冲洗废水、净水设施废水等。其中,对环境影响最大的为前处理废水和染色印花废水,主要产生于退煮漂、丝光水洗、染色水洗、印花水洗等工序。废水一般特征为排放水量大、色度高、水温高,在夏季高温时节不利于生物处理。经调节均质后,印染废水化学需氧量在800~4500mg/L,不同织物废水水质可参见《纺织染整工业废水治理工程技术规范》(HJ471-2009)。其中丝光废水碱液浓度较高(pH12~13),须安装淡碱回收装置。
(3)噪声污染
主要噪声设备为风机、泵类等,除污水处理风机、燃煤烟气处理风机外,印染企业无特别的高噪声设备。
(4)固体废物
产生的固体废物主要为废水处理污泥、含染料助剂废弃包装物、后整理废气处理过程产生的废油剂、更换的导热油、煤渣及除尘灰渣、生活垃圾等。废水处理污泥产生量较大,有机物含量高,经脱水处理后仍含有较高水分(约80%)。含染料助剂的废弃包装物、更换的废导热油、后整理废气处理过程产生的废油剂等属危险废物。
(5)生态环境
在加强“三废”治理,实现污染物达标排放和排污许可的前提下,印染企业营运对生态环境产生的影响较小。
6.黑色金属冶炼
炼铁指用高炉法、直接还原法、熔融还原法等,将铁从矿石等含铁化合物中还原出来的生产活动。炼钢指利用不同来源的氧(如空气、氧气)来氧化炉料(主要是生铁)所含杂质的金属提纯活动。
钢铁生产企业大致可分为两种类型。一是传统的联合企业(也称作长流程生产企业),主要有采矿、选矿、烧结和球团、炼焦、炼铁、炼钢(含连铸)、轧钢等生产工序。选矿基本上在矿区,与采矿一起自成体系。部分企业在矿区也设有烧结、球团工序。二是钢冶炼加工企业(过去称作特钢企业,也可称作短流程生产企业)主要由电炉炼钢和轧钢生产工序组成(目前某些企业为解决电炉炼钢原料来源和降低冶炼电耗,也增配了炼铁工序)。铁合金冶炼、耐火材料、碳素制品的生产多数是专业生产厂,也有少数附属在前两类企业中。
钢铁企业内各生产工序紧密相连,上游工序的产品多是下游工序所需的原料、辅助材料或燃料。钢材是钢铁企业的最终产品,有各种型材、管材、板(带)材和线材等。钢铁工业的特点是生产环节多、工艺流程长,以火法生产为主,涉及的原料、辅助原料、材料、燃料种类多,资源、能源和水的耗量大。各个生产环节都有污染物产生,构成一个面广、量大、性质复杂的污染源,其中部分属于有毒、有害类,是对环境产生污染和对生态环境与人体健康有潜在危害的行业。
(1)炼铁
用固体或气体还原剂从含铁原料中还原出铁的冶炼过程称作炼铁。炼铁方法分为高炉炼铁和非高炉炼铁两大类。非高炉炼铁或称无焦炼铁,又可分为直接还原炼铁和熔融炼铁两种工艺方法。高炉炼铁是现代炼铁的主要方法,通常讲的炼铁是指高炉炼铁,所得产品以铁元素为主要成分,含碳量在2%以上和一定数量的Si、Mn、P、S等元素的铁基合金材料,称作生铁。生铁含杂质较高,性脆,不能塑性加工。按用途分为炼钢生铁和铸造生铁。此外还有含合金元素的特种生铁,也称铁合金(锰铁、硅铁等)。
高炉炼铁应用焦炭、含铁矿石(天然富矿及烧结矿和球团矿)和熔剂(石灰石、白云石)在竖式反应器——高炉内连续生产液态生铁。此方法与非高炉炼铁相比,工艺相对简单,产量大,生产率高,能耗低,所以高炉炼铁是现代炼铁的主要方法,其产量占世界生铁总产量的95%以上。
高炉不仅生产生铁,同时还副产高炉煤气和高炉渣。高炉铁水是转炉炼钢的基本原料;高炉煤气是钢铁联合企业的重要气体燃料;高炉渣经水淬成水渣后是生产矿渣水泥的原料。高炉生产的稳定直接关系到钢铁联合企业生产的正常、稳定、均衡,铁水质量直接影响炼钢生产和钢的质量。
炼铁工程产生的主要污染源与污染物情况如下:
①大气污染
供料系统,主要污染源有矿槽、熔剂槽、焦炭槽,在给料、筛分、称量和转运时散发的粉尘,以面源无组织排放。炉顶作业,炉顶上料在受料斗、皮带机头运行时,逸散粉尘,以面源无组织排放。炉顶泄漏和均压放散煤气,主要污染物为烟尘、CO,以点源无组织排放和间歇排放。出铁场,主要污染源有出铁口、出渣口、撇渣器、残铁罐、铁沟流铁等,主要污染物为烟尘,呈面源无组织排放。炉前冲渣,主要污染物为含H2S水蒸气,以面源无组织排放。热风炉,主要污染物是燃烧废气的烟尘、SO2、NOX、CO等,以点源连续有组织排放。喷煤用的煤粉制备系统,主要污染物是煤尘,以面源和点源排放。碾泥机室,主要污染物为粉尘,以面源无组织排放。
②水污染
高炉煤气湿式清洗产生污水,其中主要污染物为悬浮物、酚、氯化物。高炉冲渣废水,主要污染物为悬浮物、硫化物。设备间接冷却循环泵统排污水,主要为盐类。
③固体废物
粗煤气系统重力除尘器回收的粉尘。高炉煤气湿法清洗水处理产生的泥饼。高炉煤气干法除尘回收的瓦斯灰。各类除尘器回收的工业粉尘。炼铁渣(高炉渣)。
④噪声污染
各类风机、煤气减压阀、余压发电机组、煤气均压放散、放风阀、空气压缩机等由气体流动产生的噪声和各类机械撞击产生的噪声。
(2)炼钢
炼钢生产是将原料——生铁、废钢和海绵铁等中的碳、硅、锰、硫、磷等杂质元素降低到特定的含量,配入适量的铬、镍、钨、钛、锰等元素,形成有特定性能的钢的冶金过程。
炼钢过程可归纳为氧化、升温、造渣3大步骤。去除生铁中的碳和其他杂质,是氧化熔炼过程。随着各种杂质元素的去除,钢的熔化温度上升。为使金属处于液态,在氧化的同时要加热金属使其升温。炼钢时还需在液面上覆盖合适的炉渣以保护钢液不过分氧化,同时可去除有害元素磷和硫。
在氧化反应中,碳的氧化是炼钢过程中最基本的氧化反应。碳的氧化不仅是将碳脱除到钢中所要求的成分范围,而且脱碳反应产生的大量CO气泡,使熔池得到充分搅拌,把钢中的非金属夹杂物以及有害气体带出钢液。磷和硫是钢中有害元素,因此脱磷和脱硫也是炼钢的重要反应。磷和硫的脱除要靠造碱性渣完成。随着氧化过程的进行,钢中的氧不断增高,过高的氧可能使钢在高温轧制时断裂,即发生热脆,因此在炼钢的最后一步要进行脱氧。钢的气体和非金属夹杂物是影响钢质量的另一些重要因素;气体是指溶解的氢和氮,夹杂物有氧化物、硫化物、硅酸盐等。故去除气体和夹杂物是炼钢的又一项任务。综上所述,炼钢任务可以归纳为“四脱二去”,即脱碳、脱磷、脱硫、脱氧,去除气体和非金属夹杂物。炼钢反应的条件有不少是相互矛盾的,例如脱硅产生酸性氧化物,而脱硫和脱磷需要碱性渣;脱碳和脱磷需要强氧化条件,而脱硫和脱氧适宜在还原条件下进行;脱碳要求高温,而脱磷宜于低温进行等。因此,在同一个冶金反应器内不可能形成对所有反应都适合的条件。
本节内容分为转炉炼钢和电炉炼钢两部分。炼钢工程产生的主要污染源与污染物情况如下:
①转炉炼钢
a.大气污染
供料系统,主要污染源有转炉顶辅原料槽在辅料给料、筛分、称量和转运时散发的粉尘,以面源无组织排放。铁水预处理,对铁水罐喷粉和吹氧以及扒渣时产生烟尘,以面源无组织排放。受铁站倒铁水、混铁炉兑入铁水和向铁水包倒铁水、铁水包向转炉兑铁水、出钢等作业,主要污染物是烟尘,以面源无组织排放。转炉冶炼,产生一次烟气(煤气),含烟尘、CO、氟化物,以点源有组织排放。在排烟罩与炉口缝隙间泄漏的二次烟气,含烟尘、CO、氟化物,以面源无组织排放。钢水炉外精炼,产生废气,含烟尘、氟化物,以点源、面源排放。铸钢系统,钢水连铸或模铸逸散粉尘,以面源无组织排放。转炉和钢包整修过程,拆炉、拆包、修炉、修包切砖、磨砖产生粉尘,以面源无组织排放。钢包烘烤、铁合金烘烤,产生烟尘、SO2,以面源无组织排放。渣处理过程,倒渣、清渣时产生粉尘,以面源无组织排放。
b.水污染
转炉煤气湿法净化洗涤水,主要污染物是悬浮物。钢水炉外精炼炉冷却吹氧烟气产生污水,主要污染物是悬浮物。连铸钢坯冷却废水,主要污染物为悬浮物、油类。转炉渣处理产生的污水,主要污染物为悬浮物、碱性物等。设备间接冷却循环系统排污水,污染物主要是盐。
c.固体废物
转炉煤气干法净化回收除尘灰,湿法净化洗涤水处理产生的污泥。各类除尘器回收的粉尘。转炉冶炼渣、铁水预处理渣、钢水精炼渣。转炉、钢包整修拆除的废耐火材料。
d.噪声污染
由转炉吹氧、各类风机、水泵、氮气、氩气压缩机、空压机、减压阀、放散阀等因气体流动产生的噪声,以及各类机械撞击产生的噪声。
②电炉炼钢(https://www.chuimin.cn)
a.大气污染
供料系统,主要污染源有废钢储运、加工的扬尘,辅料给料、筛分、称量和转运时散发的粉尘,以面源无组织排放。电炉冶炼,在加料、出钢和吹氧过程中产生的烟气。含烟尘、CO、氟化物,由于入炉废钢料不同,还会有少量二噁英、呋喃等,以面源排放。钢水炉外精炼,产生含烟粉尘、氟化物废气,以点源、面源排放。铸钢系统,钢水模铸或连铸逸散粉尘,以面源无组织排放。电炉和钢包整修过程,拆炉、拆包、修炉、修包、切砖、磨砖产生粉尘,以面源无组织排放。钢包烘烤、铁合金烘烤产生烟尘、SO2,以面源无组织排放。
b.水污染
钢水炉外精炼冷却吹氧烟气产生污水,主要污染物是悬浮物。连铸坯冷却废水,主要污染物是悬浮物、油类。设备间接冷却循环系统排污水,污染物主要是盐类。
c.固体废物
电炉冶炼渣,各类除尘器回收粉尘,电炉、钢包拆除的废耐火材料。
d.噪声污染
电炉电弧放电噪声。由各类风机、空压机、氮气、氩气压缩机等因气流产生的噪声,各类机械撞击产生的噪声。
7.有色金属冶炼
常用有色金属冶炼指通过熔炼、精炼、电解或其他方法从有色金属矿、废杂金属料等有色金属原料中提炼常用有色金属的生产活动。
根据我国对金属元素的划分和分类,除铁、锰、铬以外的64种金属和半金属为有色金属,其中相对密度在4.5以上的有色金属称为重有色金属,如铜、铅、锌、镍、钴、锡、锑、汞、镉等。目前我国铜、铅、锌、铝4种有色金属的产量约占有色金属总产量的95%。划为重有色金属的铜、镍、铅、锌产量约占有色金属总产量的40%。有色金属工业是矿物加工工业,是环境污染主要行业之一。由于我国矿物金属品位低、结构复杂并常与有毒的金属和非金属元素共生,所以在采、选、冶、加各工序均产生较大量的废渣(石)、废水和废气造成环境污染。
(1)铜冶炼
铜的冶炼方法分为火法工艺和湿法工艺两种。我国湿法工艺发展较慢,目前湿法工艺铜产量仅占总产量的2%。火法炼铜包括铜锍熔炼和铜锍吹炼两个过程。成品精铜冶炼包括火法精炼和电解精炼两个过程。
铜冶炼产生的主要污染物情况如下:
a.大气污染
铜冶炼过程中产生的废气主要来源:备料过程产生的含尘废气、工业炉窑烟气、环保通风烟气、电解槽等散发的硫酸雾、氯化处理工段产生的含氯尾气、制酸尾气等;原配料系统的落料点、皮带转运站等处产生粉尘;熔炼炉、吹炼炉产生含尘、高浓度的SO2烟气;阳极炉、贫化炉、精炼炉产生含尘烟气;冶炼烟气制酸系统排出低浓度SO2、SO3尾气;电解车间电解槽及净液工序散发酸雾。
b.水污染
铜冶炼过程中产生的废水主要来源于二氧化硫烟气净化排出的废酸,湿法冶炼中的阳极泥工段、中心化验室排出的含酸废水,车间地面冲洗水,工业冷却循环水的排污水,余热锅炉排污水,锅炉化学水处理车间排出的酸碱废水和硫酸场地的初期雨水。其中烟气净化排出的废酸中含重金属离子等有毒有害物质,对环境的污染最严重。
c.固体废物
铜冶炼项目大部分冶炼渣可作为原料返回生产系统。铜冶炼排放的固体废物主要有:冶炼水淬渣、渣选矿尾矿、浸出渣、制酸系统铅渣、污酸污水处理渣、脱硫副产物等。
d.噪声污染
铜冶炼过程产生的噪声主要为由于机械的撞击、摩擦、转动等运动而引起的机械噪声以及由于气流的起伏运动或气动力引起的空气动力性噪声,主要噪声源:熔炼炉、吹炼炉、精炼炉、余热锅炉、鼓风机、空压机、氧压机、二氧化硫风机、各类除尘风机、各种泵类等。产生的噪声属空气动力性噪声或机械性噪声,一般均大于85dB(A)。
(2)铅冶炼
目前,世界粗铅的生产是以硫化铅精矿为原料,主要采用火法冶炼,湿法炼铅还未实现工业化。粗铅冶炼可分为传统炼铅法和直接炼铅法。粗铅经精炼后产出铅锭。
铅冶炼产生的主要污染物情况如下:
a.大气污染
铅冶炼过程中,烧结、熔炼或直接熔炼、粗铅初步火法精炼、阴极铅精炼铸锭、鼓风炉渣处理、各类中间产物(如铜浮渣)的处理、烧结烟尘及鼓风炉烟尘综合回收等工序均有废气产生。废气主要包括粉尘、烟尘和烟气,烟尘、粉尘主要污染物为铅、锌、砷、镉等重金属及其氧化物,烟气主要污染物有二氧化硫、一氧化碳等。各工序收尘器所收烟尘均返回生产流程用于金属回收。原配料系统的落料点、皮带转运站等处产生的粉尘。熔炼炉产生的含尘、高浓度SO2烟气。烟化炉及浮渣处理炉窑、精炼炉产生的含尘、低浓度SO2烟气。冶炼烟气制酸系统排出的低浓度SO2、SO3尾气。电解车间电解槽及净液工序散发的酸雾。
b.水污染
铅冶炼项目的用水主要为冷却循环用水,少量冷却循环排水可回用于水淬渣。主要排水为烟气制酸系统排放的污酸、酸性废水,地面冲洗产生的酸性废水。
c.固体废物
铅冶炼项目大部分冶炼渣可作为原料返回生产系统。铅冶炼工艺产生的固体废物主要有烟化炉渣、浮渣处理炉窑渣、含砷废渣、脱硫石膏渣、污水处理渣、废触媒等。
d.噪声污染
生产系统的主要噪声源为各类风机、制氧机、空压机、破碎机、振动筛等,产生的噪声属空气动力性噪声或机械性噪声,一般均大于85dB(A)。
(3)锌冶炼
锌的生产方法有火法炼锌和湿法炼锌两种。火法炼锌有蒸馏法炼锌和鼓风炉炼锌。而蒸馏法炼锌又分为平罐蒸馏、竖罐蒸馏、电阻炉蒸馏、矿热电炉蒸馏。湿法炼锌工艺有常规法、高温高酸浸出黄钾铁钒法、针铁矿法及磁铁矿法、直接浸出法(氧气加压直接浸出和氧气常压直接浸出)等多种方法。
锌的生产方法的发展方向是湿法炼锌,其产量已占世界总产量的80%以上,其次为火法炼锌中的鼓风炉炼锌,其产量占世界总产量的12%左右。我国各种炼锌方法的比例,自20世纪80年代以来已发生较大变化,由当时的湿法和火法平分秋色,至2025年的湿法炼锌占70%左右、鼓风炉炼锌约11%、竖罐蒸馏为16%左右、矿热电炉蒸馏仅1%。21世纪以来,我国大型锌冶炼企业的改扩建工程均采用湿法炼锌工艺。锌冶炼的原料主要是硫化锌精矿、硫化铅锌精矿、高品位氧化锌矿等,氧化锌杂料等也可以利用。
锌冶炼产生的主要污染物情况如下:
a.大气污染
原配料系统的落料点、皮带转运站等处产生的粉尘;焙烧炉产生的含尘、高浓度SO2烟气;回转窑或烟化炉产生的含尘、低浓度SO2烟气;冶炼烟气制酸系统排出的低浓度SO2、SO3尾气;浸出车间浸出槽、电解车间电解槽及净液工序散发的酸雾。
b.水污染
锌冶炼项目的用水主要为循环冷却用水。主要排水为烟气制酸系统排放的污酸、酸性废水,地面冲洗产生的酸性废水。
c.固体废物
锌冶炼项目大部分冶炼渣可作为原料返回生产系统。需处置的固废为湿法生产过程产出的浸出渣和污酸、酸性废水处理产生的污泥。
d.噪声污染
生产系统的主要噪声源为各类风机、制氧机、空压机、破碎机、振动筛等,产生的噪声属空气动力性噪声或机械性噪声,一般均大于85dB(A)。
(4)锡冶炼
锡的生产工艺分为炼前处理、熔炼、精炼三大工序。锡冶炼产生的主要污染物情况如下:
a.大气污染
原配料系统的落料点、皮带转运站等处产生的粉尘;各类熔炼炉产生的含尘、SO2烟气;回转窑或烟化炉产生的含尘、低浓度SO2烟气;电解车间电解槽及净液工序散发的酸雾。
b.水污染
锡冶炼项目的用水主要为冷却循环用水。主要排水为地面冲洗产生的生产废水。
c.固体废物
锡冶炼项目大部分冶炼渣、烟尘可作为原料返回生产系统。仅产生少量弃渣。
d.噪声污染
生产系统的主要噪声源为各类风机、制氧机、空压机等,产生的噪声属空气动力性噪声或机械性噪声,一般均大于85dB(A)。
(5)锑冶炼
我国锑冶炼生产95%以上为火法,最具代表性的是锡矿山闪星锑业有限责任公司处理硫化锑精矿和广西处理脆硫铅锑矿的火法流程。火法冶炼硫化锑矿,其冶炼工艺有两大工序:氧化挥发熔炼和还原熔炼及火法精炼。
锑冶炼产生的主要污染物情况如下:
a.大气污染
原配料系统的落料点、皮带转运站等处产生的粉尘;各类熔炼炉及精炼炉产生的含尘、SO2烟气;锑白炉产生的含尘烟气;电解车间电解槽及净液工序散发的酸雾。
b.水污染
锑冶炼项目的用水主要为冷却循环用水。少量冷却循环排水可回用于水溶渣。主要排水为地面冲洗产生的生产废水。
c.固体废物
锑冶炼项目大部分冶炼渣、烟尘可作为原料返回生产系统。水淬渣可出售给水泥厂做原料或用于修路。砷碱渣为危废,需按危废暂存处理规定进行专门处理并回收有价元素。
d.噪声污染
生产系统的主要噪声源为各类风机、空压机等,产生的噪声属空气动力性噪声或机械性噪声,一般均大于85dB(A)。
7.煤炭开采和洗选业
煤炭开采和洗选业是指对各种煤炭的开采、洗选、分级等生产活动;不包括煤制品的生产和煤炭勘探活动。煤炭开采项目对环境的影响,除了一般传统的工业污染特点外,其显著的行业特点是煤炭开采造成的地表形态变化带来的对地面建(构)筑物,生态环境和地下水资源的影响和破坏,而且影响时间较长、范围大。煤炭开采项目环境影响特征表现在以下几方面:
a.井工矿采煤沉陷或露天矿地表剥离、外排土场占压,将引起不同程度的地表沉陷、挖掘、裂缝、滑坡和崩塌等地表形态变化,改变土地利用功能,对生态环境产生较大的直接或间接影响。
b.采煤沉陷对地面建(构)筑物、基础设施、农田水利设施等造成破坏,引起部分村庄和居民搬迁,产生一定的社会经济环境问题。
c.采煤沉陷对地下含水层的影响或露天开采地下水疏干对地下水资源的影响和破坏。
d.煤矸石或露天矿剥离物的堆存大量占用土地,造成区域内土地利用方式的转变水土流失加重,造成生态和景观影响。
e.煤炭开发和加工过程产生的污废水对地表水环境的影响是煤炭开发建设项目环境污染防治的难点和重点。
f.工业场地锅炉房排放的废气和储煤场、排矸场、排土场以及筛分破碎、煤炭储运过程产生的粉尘对大气环境的影响。
g.工业场地锅炉房、提升系统、通风系统、压风系统、筛分破碎车间、物料转载机修车间和坑木加工房等各类噪声源、铁路专用线的机车运行、鸣笛噪声及道路交通噪声对声学环境的影响;露天矿采煤爆破对声环境和震动环境的影响。
8.金属矿采选
金属矿采选指对黑色金属矿、常用有色金属矿、贵金属矿,以及稀有稀土金属矿的开采、选矿活动。金属矿采选工业项目环境保护特点有:
(1)金属矿山的建设具有生态系统多样性、会造成生态系统结构重大变化、重要生态功能改变或生物多样性明显减少,同时又有建设周期长、地处偏远地区多、生产前的基建剥离量和产生的废石量大,建设期对生态环境的破坏大于运营期的特点。
(2)金属矿产资源的种类非常丰富,开发项目类型繁多,污染物及污染源也繁多,污染环境环节也多,会造成周围环境严重污染。须严格遵守建立矿山环境治理和生态恢复责任机制的要求以及水土资源保持要求,这使矿产资源项目开发过程的环境保护管理和环境监理工作提高了难度。
(3)金属矿产资源项目开发过程中,生态环境保护主要内容要体现在环境监理工作落实,如监督矿山开发保护规划、安全生产以及土地复垦、水土保持等工作实施,落实禁止乱采滥挖行为、地下开采充填采矿、采矿废石等固体废弃物、选矿尾砂回填采空区、地下矿井回填等环境保护工作;依据污染防治法律法规、废物处理处置的相关要求和地方标准的规定,对废渣、废水进行再利用,弃渣应进行固化、无害化处理,污水全部回收利用;控制地表塌陷,保护地表环境。不得破坏地表植被、自然景观、建(构)筑物等内容。
金属矿采选主要的污染影响情况如下:
(1)生态环境影响
金属矿采选项目生态环境影响主要为项目施工期开采行为对植物、动物、土壤、景观等环境影响。
(2)大气污染
采选废气是指在采矿、选矿及其相关过程中,因凿岩、爆破、矿石破碎、筛分和运输、燃料燃烧等产生的含污染物质的有毒有害气体。采矿废气污染物主要污染物为采矿粉尘、爆破烟尘、柴油机尾气等。主要来源为采矿凿岩、爆破、矿石装运作业工作面扬尘等。矿山造成的环境空气污染问题主要为露天矿开采运输产生的粉尘,排土场和废物堆场的二次扬尘。选矿废气主要污染物为粉尘。主要来源为矿石破碎、筛分、贮存和运输过程等。
(3)水污染
采矿废水是指矿山开采过程中形成的废水。通常地下采掘废水主要来源于蓄水层涌入或渗入井下的水和地表降水、采矿工艺过程产生的废水、废石堆场径流和渗漏水。露天采掘废水主要来源于采场排水和废石堆场排水等。洗矿过程的废水来源于洗矿、破碎和选矿三个工段,按生产工序可分为:洗矿废水、破碎系统的废水、选矿废水、冲洗废水。尾矿库、废石堆场的渗滤液、溢流和淋溶水,都可能造成对地下水或下游水体的污染,可能造成水生生物的减少甚至灭绝。
(4)固体废物
金属矿露天施工开采时,需剥离掉矿体上方覆盖的各种土石;地下开采时,各种掘井巷工程产生了大量废石。选矿过程产出的固体废物为尾矿主要来源。
(5)噪声和振动污染
金属矿采选的主要噪声设备为各类破碎设备、磨矿设备、筛分设备、运输设备等。金属矿开采如需进行爆破作业时将造成振动,尤其是露天采矿爆破作业振动产生的影响。
(6)放射性伴生放射性元素影响
进行矿区及周国土壤的放射环境土壤放射本底水平监测,为工程建成投产后的可能影响提供对照数据。同时监测或类比分析矿样、尾矿、废石的辐射水天然铀含量、天然钍含量以及总α放射性、总β放射性水平。
9.电镀
电镀是指利用电化学方法在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其他金属或合金的过程,是利用电解作用使金属或其他材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止金属氧化(如锈蚀),提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性(硫酸铜等)及增进美观等作用。电镀分为单层金属电镀和多层(复合)金属电镀。电镀生产工艺流程分为镀前、电镀和镀后三个阶段。
电镀工艺产生的污染包括水污染、大气污染、固体废物污染和噪声污染,其中水污染(主要含重金属离子、氰化物、酸碱和有机污染物)、大气污染(主要含各类酸雾和粉尘)和电镀废水处理污泥污染(主要含重金属和氰化物)是主要环境问题。
(1)水污染
电镀废水含有数十种无机和有机污染物,其中无机污染物主要为铜、锌、铬、镍、镉等重金属离子以及酸、碱、氰化物等;有机污染物主要为化学需氧量、氨氮、油脂等。
电镀废水主要分为以下几类:
酸碱废水:包括预处理及其他酸洗槽、碱洗槽的废水,主要污染物为盐酸、硫酸、氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠等。
含氰废水:包括氰化镀铜,碱性氰化物镀金,中性和酸性镀金、银、铜、锡合金,仿金电镀等氰化电镀工序产生的废水,主要污染物为氰化物、络合态重金属离子等。该类废水剧毒,须单独收集、处理。
含铬废水:包括镀铬、镀黑铬、退镀以及塑料电镀前处理粗化、铬酸阳极化、电抛光等工序产生的废水。主要污染物为六价铬、总铬等。该类废水毒性大,须单独收集、处理。
重金属废水:包括镀镍、镉、铜、锌等金属及其合金产生的废水,焦磷酸盐镀铜废水,钯镍合金电镀废水,化学镀废水以及阳极氧化,磷化工艺产生的废水。主要污染物为铬、镍、镉、铜、锌等金属盐,金属络合物和有机络合剂(如柠檬酸、酒石酸和乙二胺四乙酸等)。
有机废水:包括工件除锈、脱脂、除蜡等电镀前处理工序产生的废水。主要污染物为有机物、悬浮物等。
混合废水:包括多种工序镀种混排的清洗废水和难以分开收集的地面废水。组分复杂多变,主要污染物因厂而异,一般含有镀种配方的成分材料,如镀种金属离子、添加剂、络合剂、分散剂等物质。
(2)大气污染
电镀工艺产生的大气污染物包括颗粒物和多种无机污染废气。无机污染废气包括酸性废气、碱性废气、含铬酸雾、含氰废气等。
(3)固体废物
电镀工艺产生的固体废物主要为处理电镀废水的过程中产生的电镀废水处理污泥及电镀槽维护产生的“滤渣”,还有化学脱脂工序产生的少量油泥。对固体废物应按照相关标准做危险废物浸出测试,并采用相应的管理措施。
(4)噪声污染
电镀工艺产生的噪声分为机械噪声和空气动力性噪声,主要噪声源包括磨光机、振光机、滚光机、空压机、水泵、超声波、电镀通风机、送风机等设备以及压缩空气吹干零件发出的噪声。噪声源强通常为65~100dB(A)。
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