河北省新兴化工厂是一家以生产氧化乐果为主的化工企业。设计年生产能力为:40%的氧化乐果乳液8000 t,氢氧化钾1.6万 t,氯气0.8万 t。该厂于20世纪90年代中期建成了一套污水处理设施,处理后的废水排入具有华北明珠之称的白洋淀湖泊。近几年来,由于生产规模的扩大,排水量增加,致使处理后的排水不能达到排放标准,严重影响了白洋淀的水环境质量。为此,该厂投资192.6万元对原有废水处理设施进行了改造,使处理后的排水达到《污水综合排放标准》(gb8978-96)一级标准。
(1)农药分厂排水。农药分厂由于从原料制备到氧化乐果合成流程较长,污染物种类复杂。排水分为间接冷却水、高浓度有机废水和轻污染的冲洗地面水及跑冒滴漏废水,详见表1。
(2) 氯碱分厂排水。该分厂排水主要为冷却水,排放量为4000 m3/d,基本属于无污染的清洁水。
原有废水处理工序包括调节池、一级接触氧化池、一级沉淀池、二级接触氧化池、二级沉淀池和集水塘。处理工艺流程见图1。
原有废水处理装置最大设计流量为2400 m3/d,调节池总有效容积1008 m3,分为2组;一级接触氧化池有效总容积为484 m3,分为2组;一级沉淀池有效总容积为118 m 3,斜板沉淀池,分为2组;二级接触氧化池有效总容积为265 m3,分为2组;二级沉淀池有效总容积为85 m3,斜板沉淀池,分为2组。
改造前实际运行过程中,进入上述废水处理设施的废水水量约为6464 m3/d。其中,农药分厂生产废水水量64 m3/d,冷却水水量约2 400 m3/d;氯碱分厂冷却水水量约4000 m3/d。两个分厂生产废水经生化处理后与生活污水混合流入集水塘,其容积约6000 m3,之后从总排放口排放,其cod为255~934 mg/l。
从全厂废水结构来看,由于两个分厂未实施清污分流和清洁生产措施,而且现有污水处理站也存在如下问题:①进入污水处理设施的水质和水量负荷严重超过原有设计能力;②从两级串联的接触氧化池来看,第一级cod去除率可达到80%以上,第二级cod 去除率只能达到40%,主要原因是两级接触氧化池菌群相同,第一级接触氧化池可以处理的有机污染物,在第二级接触氧化池中同样可以处理,而第一级不能降解的有机污染物,第二级同样不能降解。
该系统处理一氯乙酸甲酯精馏工序釜底残液及洗釜水,水量1.84 m3/d,cod平均浓度383387 mg/l,经测试该废水燃烧热值为2819 kj/kg。另外还处理物化及生化处理脱水后的污泥0.5 m3/d。焚烧设备型号:wyl-300型,处理能力:300 kg/h。焚烧后的尾气通过除尘和碱液吸收净化后排向大气。
该系统处理对象为甲酯中和水和氧化乐果合成废水,水量26.63 m3/d,cod平均浓度216 604 mg/l。甲酯中和水通过精馏塔精馏回收甲醇等,氧化乐果合成废水经萃取分层后通过精馏回收氯仿、甲醇、一甲氨等。精馏塔为直径300 mm的填料塔。
该系统所处理的废水为农药分厂精馏处理系统排水、甲酯回醇水、氯乙酸中和废水、冷冻及线 mg/l。该处理工艺为絮凝-沉淀-气浮- 吸附过滤。絮凝剂为碱式氯化铝,助凝剂为石灰及聚丙烯酰胺,沉淀池为斜板沉淀池,吸附过滤材质为粒径2 mm左右的核桃壳颗粒。由于处理水量相对较小,处理设备为组合式一体化设备。其中絮凝反应时间为0.5 h,沉淀时间1.5 h,气浮池停留时间为 1.5 h,吸附过滤池滤速为5 m/h。
经物化处理系统处理后的废水汇合生活污水和农药分厂冷却水一并进入原生化处理系统继续处理,处理后的排水与氯碱分厂冷却水均进入集水塘后再排放。
该改造工程自2000年10月安装完毕,调试3个月后转入正常运行。2001年3月27、28日,保定市环境监测站对该厂排放口废水进行了检测,结果见表2。由表2可见,该工程改造后各项排放指标均符合国家《污水综合排放标准》(gb8978-96)一级标准。
该厂废水处理设施改造工程投资为192.6万元,其中焚烧处理系统为106万元,精馏处理系统为30万元,物化处理系统为56.6万元。
该污水处理系统运行后,甲酯精馏洗涤水焚烧耗油量约为200 kg油/m3废水,每天消耗0#柴油约350 kg,按每吨油价2000元计算,每天油耗花费700元。新增设备运行功率18.9 kw,电耗新增约90 元/d,药剂费新增72 元/d,合计新增运行费用 862 元/d。按每天处理6564 m3废水计算,新增运行费用约0.13 元/m3水。
自20世o50、60年代以来,随着我国核事业的发展,相继建成、运行了诸多,这些运行期间产生了较多的放射性废物[1],废树脂是其中的一类重要废物,主要来源于反应堆堆水净化处理和放射性废液处理等系统,这些废树脂的放射性水平可达107 Bq/kg,甚至更高。当前,国内主要采取水泥固化的方法处理废树脂,但这种方法存在废物增容较大、核素浸出率高、未进行无机化处理等缺陷[2]。因此,国内也正在开发与引进焚烧、热态超压、高性能整体容器贮存、湿法氧化分解、蒸汽重整等新技术,但这些技术都为尚未得到大规模应用。
由于之前一直缺乏对废树脂进行妥善处理的良好方法和装置,以前的老旧设施在设计、建造中对产生的废树脂大多采取暂存于容器中的方式,这些容器在设计时只考虑了废树脂如何进去,并没有考虑废树脂如何取出,设备本身也缺少搅拌、液位与树脂界面等可靠的测量措施,并且长期存放后废树脂已板结,难以取出。想对设备进行增加搅拌、加水和废树脂出口管道等改造,也因废树脂的放射性活度浓度高和现场条件等因素使改造实施非常困难。因此,需要从工艺和设备两个方面研究开发与老旧设施接口的适宜技术,取出废树脂并转运到废树脂处理设施去处理。
对于新建设施,在废树脂产生地和处理设施之间的废树脂收集、转运也是其中的关键环节,即针对各类的不同接口关系和现场使用条件与要求,利用不同工艺方法和设备完成废树脂的收集和转运输送。
中国核动力院在20世纪70、80年代建设的493堆、岷江堆均设置有反应堆堆水离子交换净化处理设施,由于缺乏对废树脂进行处理的良好方法和装置,两堆运行产生的废树脂均采取一次性容器暂存于493排风塔的临时处理方式。
在20世纪90年代末建设的水泥固化车间中,废树脂接收、输送系统仅设计了一个壁龛,内设一个法兰连接的管口作为外来废树脂的入口,缺乏专用设备废树脂转运罐,也没有实施废树脂排出的设置有压空搅拌、补水和排水等相关配套条件的场地。致使现存放于493排风塔下的废树脂容器和目前493堆运行产生的废树脂运输容器内的废树脂无法与水泥固化车间废树脂接收、转运系统连接,废树脂不能转入系统。
原子能院自20世纪50年代以来建设了较多的反应堆和三废处理设施。在这些运行期间,积累了较多的放射性废树脂,这些废树脂采取容器、贮槽临时贮存的方式存放,长期存放后废树脂已板结,难以取出。
同时,原子能院新堆、快堆及其他近几年投入运行的新工号产生的废树脂,设置了废树脂临时贮存槽和向外转运的排放专用接口和场地,但接口配置并不一致,并且由于一直以来缺乏对废树脂进行处理的良好方法和装置,原子能院在20世纪90年代建设,2005年左右投入运行的水泥固化车间没有设置废树脂收集、转运、处理的系统设施,也没有设计建造广泛适用于原子能院的废树脂屏蔽转运容器和专用场地。
在秦山核电一期建设的三废处理系统中,由于一直以来缺乏对废树脂进行处理的良好方法和装置,反应堆堆水净化处理和放射性废液处理离子交换系统产生的废树脂用大量水反冲后排入废树脂贮槽存放,不锈钢贮槽考虑了较大容积满足长期贮存反应堆排放废树脂的需求,考虑废树脂如何进去和废液的过滤与转运,但没有考虑废树脂如何取出,贮槽本身也缺少搅拌措施,长期存放后废树脂已板结,难以取出,也没有预留与后期建设的水泥固化系统连接的接口。
在田湾核电,秦山核电等电站随后建设的三废处理系统中,与废树脂收集、转运相关的分系统,在工艺系统上都存在管道管径和材料、阀门类型、泵的类型和功率等方面选择上的失误,在设备、管道、阀门的布置上存在不合理,走向曲折不简洁、采用了过多的直角弯头,使废树脂在管道内残留多、输送阻力大,冲洗不及时就很容易发生管道堵塞现象等问题。
由于技术缺乏,新旧采用的废树脂收集、转运工艺技术各有不同,接口并不一致,对采用的工艺和设备未进行充分考虑,设施功能欠缺,甚至未建设相关配套接口条件,使废树脂无法安全有效地转运到处理设施,并进行处理。
比如:核动力院49-3堆和水泥固化车间就因存在设施功能和场地配套接口条件缺乏的问题,致使废树脂无法转入固化车间处理,目前只能采取人工舀取装桶的方式进行生产。
长期贮存在贮槽、容器等设备内的树脂会板结,必须解决板结废树脂如何松动、回取并转运到后续系统中的技术难题。
比如:原子能院、秦山一期核电站的废树脂经过多年在容器内存放都有不同程度的板结,回取极为困难。
国内相关单位的废树脂收集、转运系统在实际运行过程中故障频发,经深入分析和试验确认废树脂转运工艺上主要还存在如下技术问题。
(7)在屏蔽、远距离操作情况下,废树脂在密闭系统管道内实施转运输送,缺乏技术判断废树脂是否进出系统、设备的问题。
(9)废树脂接收转运贮槽、移动式废树脂转运罐等核心设备在功能、结构、强度、屏蔽等方面的设备设计问题。
经该院多年的实践检验,针对现有废树脂接收、转运过程中存在的问题,进行了一系列的技术改进措施,主要包括以下几个方面。
针对设施之间分散布置,]有管沟和管道进行连接,距离不同,产生废树脂的量有大有小,从可行性、可靠性和经济性等各方面综合比较考虑,结合工艺要求和现场实际情况,进行设施功能和配套接口条件的适应性改造。主要技术改进措施包括以下几点。
在某三废处理设施改造项目中,针对设施接口不匹配,固化车间没有实施废树脂排出的相关配套条件和场地等问题,进行了相应的改造设计。新增加废树脂接收转运厂房,如图1所示。
(2)勘察可利用的操作空间,进行配套使用条件的改造设置江南·体育(中国)官方网站,包括废水的回收和重复使用,压缩空气供气压力、辐射防护措施等。
(3)设计制造具备喷射角度广、体积小、重量轻,喷射物压力高、流速快等特点的废树脂松动专用工器具。
某废树脂回取工艺设计时,其废树脂贮槽与一般老旧设施设置情况类似,如图2所示,树脂板结情况较为严重。工程实际过程中,采取适宜的搅拌装置,将板结的树脂松动,最终顺利回取。
废树脂转运管道材料应选择耐酸碱腐蚀的奥氏体不锈钢;大量废树脂长距离的输送选择φ57~φ89的管径,少量废树脂短距离的输送选择φ32~φ45的管径;阀门最好选用球阀,不能选用低进高出的截止阀。
在采用泵作为输送动力时,如果泵的类型,或者泵的规格型号选择不合适,会导致实际使用时转运效果差,甚至出现堵泵现象。试验证明,选择不同型号的螺杆泵和泥浆泵既能进行大体积、大流量的输送,也能进行短距离、小流量的输送。
试验证明:一般30~80m以内近距离、略微有高差输送时,压力选择可以选择0.6~1.2MPa;远距离、较大体积输送时,压力应选择1.5~2.5MPa;输送管路越长、废树脂体积越大,压力选择应越大。
系统管道布置应走向简洁,尽量减少管道弯折次数,一般情况下不采用直角弯头,宜采用大半径煨弯或45°弯头;应减少管道上下往复次数。优化的管道布置,能有效降低管道输送阻力损失,减少废树脂在管道内的存留量,降低发生管道堵塞故障的概率。
以前的废树脂转运工艺未考虑将废树脂与废液混合搅拌均匀,就进行废树脂转运,结果由于废树脂密集过量,阻力过大,造成阀门、管路和泵堵塞,不能实现正常转运。
通过改善设计和使用证明:压缩空气搅拌装置结构简单、安装调试完成后没有故障,无需维修,能够充分实现废树脂的均匀搅拌。其技术难点在于针对不同体积、不同结构形状的设备,设计专用的压缩空气搅拌环管,进行搅拌气流方向分配,并可采用边搅拌边转运操作方式,保证不因废树脂沉积导致堵塞故障而影响转运。
由于废树脂的放射性活度浓度高,它的收集D运都是在屏蔽、远距离操作情况下,在密闭系统管道内实施转运输送的,如何判断废树脂是否完全进出某个设备是废树脂收集转运操作控制的一大难点。
通过多次实践验证,采用高量程和低量程搭配的管道式计量监测仪表,安装在设备进出口管段上,或者安装在某个预先设定的系统管道上。通过远传实时监测管道的放射性水平变化,可以有效监测到废树脂转出转入设备的情况,并能判断废树脂是否在管段中残留。
在过去的使用中,经常发生废树脂堵塞管路的现象,每次需要人工采取各种措施去疏通管路,工作时间长,要接受很大的辐射照射。
深入分析工艺系统及操作过程发现,最根本的原因是在众多的废树脂转运工艺中忽视了废树脂转运操作即将结束时对管道的冲洗,当水和废树脂的混合物液位较低时,就选择了停泵或停压缩空气,关闭阀门结束转运操作,使得正处于管道中的废树脂由于动力丧失而沉积在管道中。试验表明,解决废树脂转运的管路堵塞故障,根本办法是进行合理的管路冲洗工艺设计。
管路冲洗有两种工艺:一种是向废树脂贮存设备内供冲洗废液。这种工艺适宜设备内大体积废树脂需一次性完成转运,并且有大量本身也需转运的低放废液。另一种管路冲洗工艺是冲洗废液只进入转运管道,不进入废树脂贮存设备内,主要使用在设备内废树脂需多次完成短距离、小流量的转运操作中。
在某项目的一次性长距离,大流量转运;废树脂贮槽向计量槽上料的多次短距离、小流量的转运中,分别使用了以上两种管路冲洗工艺(管路冲洗流程示意见图3),效果良好,未再发生管路堵塞事件。
总结以前的设备功能缺陷和出现的故障,废树脂接收转运贮槽、移动式废树脂转运罐等核心设备设计时应重点考虑以下方面。
在国内各单位老旧设施改造和新设施设计建造过程中,形成了固定设施式、移动式、固定+移动式等三套废树脂接收与转运成套技术。
在新建的反应堆和三废处理设施中,废树脂产生与处理设施通常位于不同的区域,建设时间和接口设置也一般不一致,各设施产生废树脂的量有大有小,不宜在各新旧废树脂产生设施到处理设施之间全部建立管沟和管道设施。
从可行性、可靠性和经济性等方面综合考虑,建议采用适用面最广的“固定式+移动式废树脂收集、转运工艺技术”方案来实施对各新旧产生的废树脂进行收集和转运。
该文概括总结了国内相关单位在废树脂收集、转运技术应用上所出现的典型问题,在剖析原因的基础上,提出了针对性的技术改进措施。这些技术改进措施是技术人员近几年的一些研究、设计、试验和工程实际应用的成果,为全面解决老旧及新建在废树脂收集、转运方面的问题提供了技术支撑,也为国内新建的废树脂收集、转运设施提供了可行的技术参考,使各产生的废树脂具备有效处理的技术条件保证。
[1] 叶奇蓁,张志根.我国核电厂放射性废物管理进展及挑战.中国核电,2010,3(3):194-199.
《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》(国发[2011]35号)首次把“有效防范环境风险和妥善处置突发环境事件”作为专门条款写入国务院文件,提出了“完善以预防为主的环境风险管理制度,实行环境应急分级、动态和全过程管理”。同时,“环境风险防范”作为环境管理的重要工作内容,首次列入《国家环境保护“十二五”规划》,与“总量削减”、“质量改善”并列为《“十二五”规划》的三大战略任务。《2014年全国环境应急管理工作要点》(环办[2014]16号)明确要求开展突发环境风险评估,“指导并督促企业在环境风险评估的基础上,划分环境风险等级,编制评估报告”、“督促业主将环境风险评估报告作为编制修订突发环境事件应急预案的重要依,与突发环境事件应急预案共同备案”。2015年环境保护部关于印发《企业事业单位突发环境事件应急预案备案管理办法(试行)》(环发[2015]4号)的通知,要求企业事业单位履行责任义务,制定和备案环境应急预案,加强突发环境事件应急预案的管理。
钢铁厂工艺复杂,主要生产工序包括焦化、烧结、球团、炼铁、炼钢、连铸、热轧、冷轧以及原料场、自备电厂、制氢、空压站、水处理设施、煤气柜等辅助生产设施,原辅材料主要有高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气、氨、酸、碱等易燃、易爆、有毒有害物质,生产运行过程中存在一定的风险,一旦发生事故将对周围环境及人身安全造成极大危害,因此非常有必要对钢铁厂进行环境风险源辨识、风险评价,并制定应急管理措施,以此降低环境事故发生概率,提高企业应对突发环境事件的能力,有效地控制和减轻事件对公司和环境造成的危害。本文以某钢铁厂为研究对象,根据国家相关政策并结合实际调查总结,从风险源辨识、风险危害分析、风险防范措施及应急管理等方面对厂区环境风险相关的技术要点实际工作经验进行总结,为公司环境风险监管及应急处置提供依据。
依据《企业突发环境事件风险评估指南》(试行)附录B:突发环境事件风险物质及临界量清单,对某钢铁厂化学品情况进行统计分析,主要涉及环境风险物质有有丙烷气、氨、煤气和油类物质,其中丙烷、煤气及油类物质存储量超过临界值,属于重大环境风险物质,煤气主要成分为CO、H2等易燃气体。环境风险物质的主要用途及环境危害如表1所示。
根据生产工艺流程及建设场地地形,以流程布置合理、紧凑为原则,进行风险单元划分。风险单元划分按功能与环境风险物质分布把公司分为七个主要风险单元:分别为原料场区、烧结区、炼铁区、炼钢区、轧钢区、能源中心区和仓库区。
原料场承担炼铁车间高炉以及烧结车间烧结机的原燃料贮存、运输和混匀作业,进入原料场贮存和处理的原料主要有:烧结所用含铁粉矿、熔剂、无烟煤,高炉所用焦炭、球团矿、块杂矿等。各种含铁原料在原料场进行混匀后由胶带机送到烧结车间,烧结区涉及环境风险物质有煤气和油类物质(液压油、油),煤气作为烧结过程中点火及燃料通过管道输送,液压油、油在液压系统中起着能量传递、抗磨液压油、系统、防腐、防锈、冷却等作用。炼铁工艺由槽下供料系统、上料系统、炉顶系统、粗煤气系统、炉体系统、风口平台出铁场系统、炉渣处理系统、热风炉系统、煤粉喷吹系统、碾泥机室组成,炼铁区涉及环境风险物质有煤气、丙烷和油类物质(燃油、液压油、油),煤气作为炼铁过程中燃料通过管道输送,丙烷为钢厂切割气通过钢瓶集中存放并做好预防措施。能源中心是新钢铁的动力心脏和血脉,承担着为全公司各生产厂提供电、风、水、汽、气等能源介质的供应任务。转炉炼钢厂设转炉、CAS站、流方坯连铸机和LF精炼炉,涉及环境风险物质有煤气、丙烷和油类物质等。轧钢区分为棒材和线材,涉及环境风险物质有煤气、油类物质(液压油、油)等。仓库区由公司营销部管理运营,主要用于存放油、脂、废油、废油脂等,仓库区主要涉及环境风险物质为各类油品。
结合公司生产、使用、贮存的品种、数量、风险程度以及在各种异常、紧急情况下可能引起的重大事故特点,本项目可能发生的突发环境事件及危害如下:
1、废气的事故性排放:废气事故排放主要为装置设备故障造成废气未经处理直接排放或处理不达标排放以及火灾事故产生的废气,对环境造成的污染。
2、废水的非正常排放:废水处理设施在处理过程发生故障,废水未处理达标排入环境;废水输送管道损坏导致废水泄露;消防废水未及时收集,直接进入周围环境;危险化学品泄漏事故现场清洗废水未及时收集,直接进入周边环境。
3、化学品泄漏风险:危险化学品在贮存、使用、卸车环节中可能存在泄漏风险,此类事故发生率概率很低,主要原因是人为操作失误、设施维护不到位、物品看管不严造成的;在废水处理过程中,因碱酸储罐的破裂等原因引起的酸、碱等有毒物料的泄漏。一旦发生泄漏,如不加控制和处理,直接进入周围环境,会对周围环境造成严重影响;危险废物在收集、装车过程中,人为操作失误、贮存设施破损,或者因为台风、暴雨造成构筑物破坏,造成泄漏。若不及时控制和处理,直接进入环境,会对环境造成严重影响;因台风等自然灾害破坏造成氨站等危险化学品存储装置存在泄漏风险;其他化学品泄露产生事故的原因为主要为操作失误、设备失修、腐蚀或设备本身的原因等。可能产生容器破裂、阀门断开或加药管线破损而引起泄漏,最严重是因反应速度控制不当导致压力过大产生爆炸,气体或原料扩散形成危害。
4、火灾爆炸事故次生环境污染。火灾爆炸事故对本公司员工、周边居民的安全造成较大影响,进行消防时会产生大量的消防废水,消防废水携带物料的污染物,若不加处理,直接排入下水道,进入地表水体,对周围水体造成严重影响。
5、极端天气下的环境风险:由于大风、台风、暴雨造成厂区地面以下管沟和坑井等漫水;由于台风、洪水、强对流天气造成的构筑物、支撑物倒塌,设备设施的滑移或倒塌;由于倒塌、洪水、台风、强对流天气造成的人身伤亡。由于洪水造成变、配电设备的损坏;由于暴雨、洪水造成生活设施倒塌或房屋进水,导致财产损失;因暴雨、强对流天气造成电气设备绝缘降低或雷击引起线路跳闸,使系统中断。由于洪水的侵袭造员淹溺;台风灾害特别是突发性强阵风对码头安全生产和机械安全构成威胁,雷暴灾害对码头安全生产和电气系统安全构成很大威胁,台风、雷暴灾害是公司危险因素之一。
本工程原料场区、烧结区、炼铁区、炼钢区、轧钢区等均安装除尘设施,并定期进行污染物监测,确保达标排放;烧结区设置了脱硫设施,安装脱硫在线监控设备并联网运行。实际运行过程中若相关环保设备出现故障,将及时调整运行工况或停止生产以减少污染物不达标排放,环境风险较小。
本工程的废水控制措施分为2个层次,在各生产单元设置各自独立的循环供水系统,全厂设置集中废水处理设施,各生a单元循环系统排出的废水经处理达标后和全厂的零星废水排入废水处理站处理达标后全部回用,无废水外排,公司设能源中心,定期对废水进行检验,确保达标以满足回用水质要求。厂区雨污分流,雨水排口设控制闸板,确保事故废水不随雨水进入周边环境。
环境风险物资方面,公司在煤气管道设水封切断阀、燃气燃烧设备等煤气可能泄漏处设置CO监控报警装置和警示标志,中央控制室、主厂房主要通道设置有煤气声光报警器,满足预警要求。企业在存放丙烷的供气房设置了报警装置和警示标志,满足预警要求。企业在可能泄漏有毒气体的场所设置有通风柜和机械排放装置。
酸碱罐区周边设置了围堰及综合应急水池,满足应急要求。厂区氨存放并设有警示标识,加氨间设有截流排水渠,有效收集泄漏氨并集中处理。厂区油品进行集中存放,存放区设置了综合围堰、地面硬化及防雨防晒措施,防止油品泄漏影响周边环境,同时在围堰近处配置必要的标识牌及消防等设备。
公司主要环境风险源为高炉、转炉煤气柜,丙烷气站,油品仓库,酸碱罐区,主要环境风险为高炉、转炉煤气柜泄漏导致煤气中毒并引发火灾、爆炸;丙烷泄漏引发火灾爆炸;油品泄漏以及酸碱泄漏导致设备损坏及人员伤亡,同时潜在的环境风险为上述事故发生时处理过程中洗消废水通过雨水管网排入周边环境,针对消防废水项目采取以下风险防范与应急措施:
1、煤气柜区域。煤气柜区域设置了围墙及周边雨水管网,为防治洗消废水经煤气柜四周雨水管网收集后排入外环境,在煤气柜区域雨水网连接主雨水管网处设置了雨水控制阀,在进行事故处理时关闭雨水阀门,防止事故废水进入主雨水管网,事故废水通过泵及时抽至厂区污水管网,进入废水处理站集中处理。若事故废水产生量超过废水处理站处理能力,可通过公司槽罐车将事故废水送至应急池暂存,待废水处理站能力恢复后统一处理,经处理后的水作为水质要求不高的辅助生产用水、绿化、厕洗等用水,不外排。
2、丙烷气站。丙烷气站设置围墙及进行了地面硬化,并在出口处设置排水沟及事故缓冲池,事故发生时,及时将洗消废水截流并收集至缓冲池,同时通过泵将事故废水抽至污水管网,进入公司废水处理站集中处理。若事故废水产生量超过废水处理站处理能力时,可通过公司槽罐车将事故废水送至应急池暂存,待废水处理站能力恢复后统一处理,经处理后的水作为水质要求不高的辅助生产用水、绿化、厕洗等用水,不外排。
3、油品仓库。成品油仓库:油品存放仓库设置排水沟及事故缓冲池、地面硬化及防雨防晒措施,防止油品泄漏影响周边环境,同时就近配置必要的标识牌及消防等设备。事故状态下事故废水通过截流后通过事故缓冲池统一收集,防止事故废水通过雨水管网进入外环境,收集的事故废水通过公司槽罐车统一送至公司废水处理站处理,废水处理站工艺流程为调节、除油、混凝、沉淀等。
废油品仓库:生产过程产生的废油统一存放于废油品仓库,废油品仓库根据现场专家意见重新设置排水沟及事故缓冲池,同时就近配置必要的标识牌及消防等设备。废水处理处置同上。
4、主雨水管网。项目在煤气柜区域、丙烷气站、成品油仓库以及废油品仓库等火灾易发区域采取了阀门、截排水渠以及事故缓冲池等措施防止洗消废水通过雨水管网进入外环境,同时在雨水主管网设置了2处雨水闸门,事故时可及时关闭闸门进一步防止事故废水通过雨水管网流出,闸住的事故废水通过泵及时抽送至厂区污水管网进入厂区废水处理站集中处置。
5、事故废水收集池。通过以上措施有效防止事故废水通过雨排管网进入外环境,事故废水统一经厂区污水管网收集进入综合废水处理站,经处理后的水作为水质要求不高的辅助生产用水、绿化、厕洗等用水,不外排。
综上,公司环境风险防范与应急措施相对完善,针对环境风险源区域,均按要求设置围堰或应急池设施,基本满足环境应急要求,但需加强日常维护及管理,及时排查设备故障,保证设备正常运行。
完善以预防为主的环境风险管理制度,实行环境应急分级、动态和全过程管理是环境管理的重要工作内容,本文以某钢铁厂为研究对象,根据国家相关政策并结合实际调查总结,从风险源辨识、风险危害分析、风险防范措施及应急管理等方面对钢铁厂环境风险相关的技术要点实际工作经验进行总结,为公司环境风险监管及应急处置提供依据,通过风险评价与应急管理能有效保障员工生命健康及公司财产安全、保护环境,促进公司全面协调可持续发展,意义重大。
[3]赵春丽,杜娟,刘甜田.钢铁企业环境风险重大危险源辨识[J].环境科学与管理,2012年04期.
[4]赵江平,周慈,张遵毅.关于重大危险源辨识及分级技术的讨论[J].安防科技,2004年06期.
上世纪80年代,我国炼焦制气工业处于高速发展的阶段。在这一历史阶段,我国设计兴建并且改造了众多大型的焦化厂,到上世纪八十年代末期,我国年产焦量已经达到了亿吨。众多焦化厂的蓬勃发展对于我国的经济发展起到了很大的促进作用。一些焦化厂还要向城镇供应煤气,这些变化为城镇居民的生活带来了极大的便利,同时也在一定程度上改善了居民的生活质量水平。然而众多焦化厂的建设不可避免的带来了众多环境问题。工厂每年约排放出数千万立方米的含氨废水,众多江河湖泊因此受到污染的威胁。这些工厂在设计建设时,绝大部分厂家采用普通生化处理技术,普通生化处理技术能有效处理焦化废水中的例如挥发酚、氰等污染物,而氨氮污染物却没有很好的降解效果,排水中的氨氮含量因此严重超标。这些废水的排放对受纳水体造成了较大的污染,使受纳水体的水质下降,影响了水体的使用功能。
现有的废水处理设施使用寿命相对比较长;而且兴建新的废水处理工程所需要的占地以及投资相对较大。如果弃旧重建所造成资金和土地资源的浪费会极大的影响实际的生产工作。
因此,解决目前焦化厂废水处理的问题的措施,可以结合焦化废水的排放源以及现有处理工艺的情况,寻找一条切实可行,省钱,省力的方法。一是按照现有工厂处理工艺的设施的现实情况,进行酌情改造,将普通生化工艺酌情部分改造为改进型A/O生物脱氮处理工艺;二是将焦化厂产生的的废水实行分流处理,集中处理含氨废水。
焦化厂的工业产品主要是煤高温裂解产生的焦炭和煤气,焦油、苯、萘等,其生产中所产生的废水主要由煤高温裂解产生,在煤气净化以及化工产品回收的过程中也会产生部分少量废水。化工厂主要的废水排放源有三个,一是煤高温裂解过程以及在煤气冷却过程中产生的剩余氨水废液。这个过程所排废水量占全厂总排放量的一半以上,是焦化厂废水的主要排放源。废水组分种类繁多、水质复杂而且有害污染物的浓度很高,含有氨、氰、硫氰根以及酚、萘、油类、喹啉、蒽、吡啶和稠环芳烃化合物等污染物,因此较难处理。二是,在煤气净化过程中,在煤气终冷器和粗苯分离槽中所产生的排水。这类排水中所含污染物含有的成分有酚、氰及CODCr组分,组分中不含氨,而且浓度相对比较低。最后一个排放源是在煤焦油、精苯生产以及工艺过程中所产生的排水。这类废水中含有酚、氰及CODCr组分等污染物。特点是,水量较少,污染物的相对浓度较低。
在焦化厂生产过程中,广泛采用的废水处理工艺是普通生化处理工艺。这个工艺由除油池、浮选池、调节池、污泥沉淀池、混凝沉淀池、曝气池和鼓风机等众多设施设备组成。在此过程中产生废水的氨氮浓度相对较高,因此废水在进入生化处理装置前,要先混合进入到蒸氨装置进行氨氮的脱去工作。。其废水处理工艺如图1所示。
普通生化处理设施能有效地除去焦化废水中的酚、氰等有害成分,使两项指标能达到相应的科学的排放标准。但排水中的CODCr、NH3-N、BOD5等污染物指标不能很好的达标,该技术对于NH3-N类污染物几乎没有任何降解作用。生化处理设施出口所排放污水中NH3-N的含量达到200mg/L、CODCr含量也在300mg/L左右,这远远超出了我国在《污水综合排放标准》所规定的CODCr<150mg/L、NH3-N<15mg/L的标准要求。因此,必须采取合理措施及时解决我国每年焦化废水排放的氨氮污染物的问题,进而减少污染物的对环境的危害。
上世纪80年代初中期,只有部分企业采用了焦化废水生化处理技术,这一期间所设计的普通生化污水处理设施体积均偏大,一些厂家的的设备闲置率近1/3,造成了极大的资源浪费。将现存普通生化处理工艺替换为生物脱氮处理工艺,能有效发挥原有设备的最大使用价值。与普通生化污水处理技术相比,A/O生物脱氮处理技术对进水水质的波动的反应更加敏感,因此其调节池相对要大。
生物脱氮技术的发展以普通生化处理技术为基础,在我国,A/O处理工程的研究开始于上世纪80年代末。目前,较为成熟的焦化废水脱氮过程的处理工艺有A/O、A2/O和SBR。相对于普通生化处理工艺,此工艺能有效除去废水中的氨氮污染物,而且能有效降低CODCr等指标的含量。
对普通生化处理工艺实施改造,目的在于最大限度地利用现有的处理设施、设备,最大程度上实现资金的节约。在工艺路线及处理设施的选择上,要充分结合现有处理设施的条件。采取图2所示的改进型A/O生物脱氮处理工艺,能有效利用现有普通生化处理工艺中的除油、蒸氨、水质调节以及污泥沉淀和混凝沉淀等所采用的设施和设备。这个改造过程只要将生化曝气设施进行相应的改造和扩建,形成反硝化反应池,进一步强化脱氮作用,就可以达到强化废水处理的目的。
使用改进型A/O生物脱氮处理工艺后,其处理后水质基本上达到了《污水综合排放标准》中的有关要求,处理效果明显优于普通生化污水处理工艺。规模为60万t/a的一个焦化厂,排放废水中少排放氨氮和CODCr污染物含量将会分别达165t/a和150t/a左右,环境效益和经济效益有了显著提高。
对化废水处理工艺而言,设备设施偏小,将很难将其改造成A/O型生物脱氮处理工艺。这时候,可以采取废水分流处理,新建催化湿式氧化处理的工艺,来进一步处理氨水,由于废水中的氨氮和CODCr的浓度相对较高,生化反应时细菌难以得到生存和发展,因此在污水处理工艺中常常采用蒸氨设施来回收部分氨,同时降低CODCr污染物的浓度,这样再排放入废水处理设施中进行进一步的处理工作。从经济上而言,回收的氨水并没有很大的利用价值,同时对焦化厂而言,催化湿式氧化处理工艺的建设,有着更好的施工优势,可以很好的取代蒸氨等处理设施。
催化湿式氧化处理技术工作原理,是在高温、高压,有催化剂的状态下,将焦化废水中的氨氮和有机污染物进行氧化处理,将其转化成无害的N2和CO2等物质进行排放。该处理技术的缺点是催化剂价格昂贵;优点是占地小。拟设计的废水处理工艺流程如下图
目前,我国焦化厂每年排放的废水中含有的氨氮污染物达数万吨,水体资源造成了极大的污染。根据焦化厂废水处理设施的情况,进而确定解决氨氮污染的途径,是比较适宜的办法。笔者认为可以采取改常规生化处理工艺为A/O生化处理工艺的方法,以及实施废水分流,另建新的催化湿式氧化处理装置的方法,都能很好的解决废水的氨氮污染问题。
锅炉补给水系统的水源为运河水,生水由岸边取水泵取自运河深水段,再由管道送到三千立方水池的生水池,然后由生水泵送至三期锅炉补给水系统。水质的硬度比较大,全固形物,悬浮物含量比较高,最大为1000mg/l。
处理室与酸碱贮存、综合间形成“l”型布置。锅炉补给水处理系统过滤除盐间跨距13.5m,长48m,布置有双介质过滤器、超滤系统、反渗透系统、一级除盐及混床水处理设备。除盐间旁设有6m跨度的辅助间,包括水泵间、反渗透加药间、生水加热间。水处理室外布置有生水箱、清水箱、淡水箱、除盐水箱及压缩空气罐。水箱侧建有2层建筑,楼上为酸碱贮存间、楼下为综合间、地下为中和池,综合间内布置卸酸碱装置、酸碱计量箱、中和水泵等设备。
原水处理中采用了机械加速澄清池加快了水的处理速度,其澄清池清水区流速小于1.2m/s,总停留时间最少为2小时。
机械加速澄清池的泥浆水排入泥浆池,泥浆池的出口接入泥浆泵,泥浆泵的出口一路管道送至废水处理系统中的污泥浓缩池进口,进行泥浆浓缩处理。
予处理设置的反洗水回收系统,由废水池、废水泵、管道和阀门等组成,反洗水回收系统用于回收锅炉补给水处理系统可利用的水,这样每年可节约用水30多万吨,从而减少了水资源的浪费。
予处理系统来水双介质过滤器弱酸阳离子交换器真空除碳器中间水箱中间水泵弱碱阴离子交换器混合离子交换器除盐水箱除盐水泵主厂房。
双介质过滤器设有反洗系统及再生装置,一级除盐设备为单元制,阴阳离子交换器采用逆流再生,水顶压固定床,除碳器采用二氧化碳除碳系统,其内部绝对运行压力为0.65kpa。
混合离子交换器采用体内再生,同国内其他135mw机组一样,仅出力不同,混合离子交换器出口设置树脂捕捉器。
汽车来酸碱酸碱吸入箱酸碱输送泵酸碱高位贮存罐酸碱计量箱酸碱喷射器至阳床、阴床、混床。
废水收集及输送系统由废液池、废液输送泵、管道和阀门组成,酸碱再生废液排入废液池中,酸碱废水在废液池中自中和,然后输送至废水处理系统。
废水处理包括工业废水处理系统及环保系统。废水处理系统处理能力为200m3/h,最大为240 m3/h。废水处理集中收集和处理下列废水:锅炉补给水处理系统反渗透排水和再生废水、循环水处理再生排水、空气预热器冲洗水、煤仓间冲洗水等。环保系统包括生活污水处理系统及含油、煤水处理系统,为节约用水,处理后的中水排进工业废水处理站清净水池与工业废水处理站处理后的中水供除渣系统使用。
废水调节池与污水泵房合建,容积为165m3,水池的有效水深为2.4m。当水池事故需清淤时,关闭进入该水池启闭机,废水自流进入雨水下水道。
根据系统及设备设计特点决定了施工进行程序及施工特点,系统及设备分布紧凑,予处理、除盐及废水处理设备采用水泥池、内部衬塑或衬胶等防腐层,体积庞大,从而导致了施工难度加大。
机械加速澄清池首先验收水泥池底板,由于刮泥板距池底20-30mm,要求池底圆滑、坡度合适和高度均匀。施工过程中,设备吊装先吊入刮泥板但不能连接,待整体连接完毕再连接,然后吊入转动轴、搅拌器及传动轴,把池内构件全部吊入,再吊入搅拌器、刮泥板及电动机的支撑框架,最后吊装电动机。设备安装要测量澄清池中心,找正支撑架后进行二次浇灌,之后就位找正依次安装刮泥机、电动机。最后进水管、溢流管、排水管、排泥管和取样管的安装。
其他设备安装要经设备基础验收,然后找正、找平、生根、焊接及二次灌浆,化水设备内部电火花检测,布水管内部检查清洁度、水平度,以防布水不均匀。设备验收并就位后进行管道安装,管道安装尽量地面组合,然后吊装,从而尽可能减少高空作业。
废水处理系统部分设备进出管口口径、标高与图纸设计不符,并且施工图纸不全,只有系统图没有安装图,所以给我们施工带来很大不便,为此我们和电厂协商根据现场实际情况采取灵活的施工方式,制定出一套切实可行的施工方案。历经2个多月顺利完成安装任务,并与6月28号调试成功。
在省内一般工程都是根据系统流程进行调试,先进行予处理各环节的调试,再进行除盐系统各环节的调试,调试过程中的废水输送到废水处理系统进行废水的处理及分部试运工作。
以“”重要思想为指导,认真贯彻落实科学发展观,按照国家加强生态环境保护工作的要求,全面开展全区范围内玻璃拉丝行业的污染整治工作,按照“治旧控新”的原则,对玻璃拉丝行业的污染物进行无害化处理和减量化排放,促进全区生态环境安全,切实保障人民群众的身体健康。
按照“治旧控新”的原则,对全区所有玻璃拉丝企业完成水污染物处理设施的建设,达标排放,固体废弃物安全填埋;逾期未完成整治的企业全部关停,新建玻璃拉丝企业严格按程序审批,使全区玻璃拉丝行业的环境管理得到规范,促进我区的生态环境安全。通过专项整治,对我区范围的所有玻璃拉丝企业的污染源进行全面清理,有效减少玻璃拉丝行业的废水和固体废弃物污染,促进经济社会可持续发展。
根据区政府的意见,到20*年3月20日前,对全区所有玻璃拉丝企业完成水污染物处理设施的建设,达标排放江南·体育(中国)官方网站。玻璃拉丝企业的废水治理工程须由有资质的环保工程公司设计,企业严格按照设计图纸进行自行施工安装、或委托专业环保治理单位施工安装,废水收集管网企业自行建设完善。
企业同时要加强生产管理,严格控制废玻璃的清洗用水量,每吨废玻璃的最大清洗新鲜用水量不得超过1吨,并制定废水处理设施的运营管理和操作的规范制度。
各企业的废水处理设施按规定要求建成后,必须向环保部门申请验收,逾期未申请验收或验收通不过的企业,报区政府实施关停。
对于玻璃拉丝生产中产生的废玻璃丝和废水处理产生的污泥等固体废物,企业必须于20*年3月20日前配套建设规范的填埋设施,玻璃拉丝企业集中的*江库区区域必须统一建设玻璃拉丝的集中填埋场。各玻璃拉丝企业要求用厢式货车将企业生产过程中所产生的废丝等固废全部运送至填埋场处理。对原有未经有效处理的固体废弃物,必须全部进行清理并运送至填埋场填埋。
根据国家建设项目环境保护审批的最新要求,以及《*省*江环境保护若干规定》,今后*区范围内严格控制玻璃拉丝企业的建设:
一是在饮用水源保护区范围及《*市生态功能区划》中划定的禁止开发区区域内,严格禁止新建玻璃拉丝企业,现有的玻璃拉丝企业,禁止扩建和增加产能。
二是新建玻璃拉丝企业必须符合国家有关建设项目环保政策要求,其选址必须符合国土、规划等部门的要求,审批程序按*区的工业项目落地决策程序和国家规定的审批程序执行。
三是经批准新建的玻璃拉丝企业的废水、固体废物处理设施必须按前二款的要求与主体工程同步建设,项目建成后,须报环保部门验收通过后才能开始生产。
为加强玻璃拉丝行业企业间的相互监督和自我约束,保障行业间的公平竞争和良性发展,增强各个企业执行环保法律的自觉性,鼓励玻璃拉丝企业建立行业协会,统一协调和监督各个玻璃拉丝企业的环境行为,进一步提升会员企业在污染治理、环境管理工作上的规范,提高行业在环境行为上的自我约束力度,促进全区玻璃拉丝行业的健康发展。
对电镀锡板的生产工艺进行了简要介绍,并就其生产过程中污染物产生工序、产生的污染物及其污染控制措施进行了评述,同时讨论分析了设计和生产中宜注意的环保问题。
镀锡板是双面镀覆纯锡的冷轧低碳薄钢板或钢带,镀锡板具有强度高、成型性好、耐蚀性优良、焊接性强、外观亮泽、印刷着色性良好,重量轻等特点,被广泛用于食品包装及制作各种容器、冲压制品、包装材料等非食品工业[1]。由于近年铝材、塑料和复合材料等的兴起,用户对镀锡板产品的机械性能、表面质量等要求越来越高,镀锡板逐渐向极薄高质量带钢方向发展。目前世界上多数镀锡板产品都采用电镀方法生产,可以获得更薄的锡层,电镀锡生产有其独特的生产工艺过程,生产过程中产生的污染物及其控制措施也有一定的特殊性,对此,本文将就电镀锡板的生产工艺、污染源(工序)、污染物及其控制措施进行介绍,并讨论分析设计和生产中应注意的一些环保问题。
电镀锡板的生产原料多为连铸热轧钢卷,一般要经过酸洗、冷轧、退火、平整及电镀锡工序,由热轧钢卷酸洗开始,再经过冷轧、退火及平整制成电镀锡板所要求的厚度和硬度等,最后再经过电镀锡生产出镀锡板成品。
酸洗是为了去除热轧带钢表面的氧化铁皮,提高表面质量和清洁度,满足后续生产需要。一般用20%左右的盐酸在85℃左右下进行酸洗,生产过程中有盐酸雾、酸性废水和废盐酸产生。经过酸洗的带钢在冷轧机上压轧变形,达到生产镀锡板所需的尺寸、板形及表面质量。轧制过程中需要用乳化液对轧辊和带钢进行冷却,因此生产过程中会产生大量油雾和乳化液废水。
退火是消除冷轧带钢的加工硬化,达到带钢所要求的机械性能,根据带钢软硬材质不同,采用的退火方式不同,硬质镀锡原板普遍采用连续退火方式[2]。退火炉燃料一般为转炉煤气和焦炉煤气等气体燃料,会有燃烧废气产生,废气中污染物主要为NOx、SO2和颗粒物,通过使用低氮燃烧烟气循环技术,污染物一般可到排放标准。
平整是指对退火后的冷轧带钢进行小变形率的轧制,以满足产品对表面粗糙度、平直度、延伸率及机械性能要求。平整工序对材料的调质处理包括干平整、湿平整和二次冷轧技术。宝钢DR材镀锡原板多采用双机架湿平整方式,其中,1#机架控制延伸率,2#机架控制粗糙度。双轧机机同时具有轧制和平整作用,生产过程会产生油雾、乳化液废水及平整含油废水。
电镀锡机组主要由镀前处理、电镀锡、镀后处理等组成.(1)镀前处理带钢镀前处理主要是去除其表面的油污和氧化物,使带钢表面呈活化状态,为获得良好的电镀层提供条件。一般包括碱洗和酸洗工序。为得到符合要求的带钢平直度,以获得均匀的锡层等,通常增加拉矫工序,拉矫机可布置在清洗段和酸洗段之间,可以保持拉弯矫直机棍子表面清洁,防止带钢打滑。碱洗一般用20g/L氢氧化钠在约45℃下先进行浸洗和电解洗涤,然后用脱盐水冲洗。碱洗过程有碱雾和浓碱含油废水及稀碱废水产生。酸洗一般用20g/L硫酸在70℃下电解酸洗,后用微量硫酸在约30℃下冲洗。生产过程中有硫酸雾和酸性废水产生。(2)电镀锡国内电镀锡机组普遍采用酸性硫酸盐镀液,电解液主要由硫酸亚锡、PSA(苯酚磺酸)、添加剂EN-SA(-萘酚磺酸聚氧乙烯醚)和EN(-萘酚聚氧乙烯醚)等组成,生产过程产生的废气为硫酸雾,废水主要为高COD酸性废水,含少量锡离子。(3)镀后处理镀后处理包括软熔、钝化及涂油,这些处理可提高镀层与基体的结合力,起到防腐、抗硫、的作用,为镀锡板的延伸加工提品质量保证。软熔是指将镀完锡的带钢加热到锡的熔点232℃以上,使表面的锡层熔化并流动而产生金属光泽。软熔加热方式一般有感应加热、电阻加热和电阻-感应联合软熔。各加热方式使用的能源均为电力,且锡的沸点高达2260℃,软熔过程锡不挥发,故软熔过程没有污染物产生。镀锡板经软熔、淬水处理后,需进一步进行钝化处理。钝化一方面使镀后带钢表面氧化膜中的SnO转化成性质稳定的SnO2,另一方面也使锡层表面形成一层含铬水合氧化物的钝化膜,钝化膜不仅能有效控制SnO的生成,还能提高镀锡板的抗硫性。目前钝化仍广泛采用铬酸盐阴极钝化处理,生产过程会产生含铬废水和铬酸雾。涂油是在镀锡板表面覆上一层油膜,可起到一定的、防锈作用。油基本使用无毒无味的DOS油,涂油工艺多采用高压静电喷涂,基本没有油雾产生。
(盐酸雾)酸洗槽等多采用水封密闭槽盖,由水封槽逸出的盐酸雾经吸气装置抽出,经水洗或碱洗涤塔喷淋净化后排入大气,排放废气中盐酸浓度一般可达《轧钢工业大气污染物排放标准》(GB28665-2012)要求,洗涤废水排入废水处理站处理。
(油雾)冷轧机组和平整机组轧制过程产生的油雾经轧机上部的烟罩、机架间的上下部吸气口吸入主风道,然后经油雾分离器净化后由通风机抽出,经排气筒排至室外大气。宝钢冷轧机组多采用干式油雾净化分离器,油雾分离器经波纹板一级过滤和带自动蒸汽清洗的金属网状层二级过滤后排放,油雾排放浓度一般可满足GB28665-2012标准限值。
(1)碱洗碱雾和酸洗酸雾带钢镀前处理碱洗、酸洗、水洗等一般设计为封闭循环系统,产生的碱酸雾分别经抽风机送洗涤塔净化后排入大气,洗涤塔一般为填料式洗涤塔,废气与填充物表面流动的药液(洗涤液)充分接触,以吸附废气中所含的酸性或碱性物质。洗涤废液排至酸性或碱性废水系统处理。(2)电镀和钝化酸雾带钢电镀过程中产生的硫酸雾,一般经集气罩捕集后送洗涤器洗涤,废气经洗涤后通过排气筒排放至大气。钝化废气主要为铬酸雾,钝化在常温下进行,废气中的污染物浓度较低,废气经排雾风机抽出,采用水洗涤塔净化处理后经排气筒排放。
酸碱废水处理一般设浓碱含油废水系统、稀碱废水处理系统、酸性废水处理系统,各类酸碱废水分别送相应的废水处理系统处理,其中,镀锡机组浓碱含油废水一般经中和、絮凝、气浮等处理后排入稀碱废水处理系统,稀碱废水处理系统和酸性废水处理系统一般作为废水处理的最后阶段,一般设中和、絮凝、生化等处理,同时根据出水回用类别,增设超滤等高级氧化处理工艺。
含油废水一般设乳化液废水处理系统和平整液含油废水处理系统。冷轧线更换下来的废乳化液和乳化液循环系统过滤器清洗产生的废水COD、石油类浓度较高,先收集在带蒸汽加热器的贮槽中,后泵入乳化液废水处理系统,含油废水一般经过滤、超滤等处理后排入稀碱含油废水处理系统进一步处理。平整机组产生的含油废水一般经中和江南·体育(中国)官方网站、絮凝、气浮等预处理后排入稀碱废水处理系统进一步处理。
电镀废水主要来源于助熔槽外排的稀电镀液及软熔后水淬槽少量废水,主要污染物为PSA、Sn2+等,废水一般经中和、芬顿等预处理达到《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456)中车间或生产设施废水排放口标准,后排入酸性废水处理系统进一步处理。
镀锡板钝化产生的含铬废水一般采用化学还原沉淀法。先经pH调节后进行还原处理,一般经两级还原处理,使废水中的六价铬彻底还原为三价铬,然后送中和池进行中和沉淀,为确保含铬废水达标,中和处理后可增加絮凝、活性炭吸附等处理工艺,出水达到GB13456中车间或生产设施废水排放口标准后排入酸性废水处理系统进一步处理。
酸洗线最大的噪声源是酸洗后烘干装置,冷轧线最大的噪声源是轧机系统,连退线噪声源噪声源主要为点火风机等,镀锡线最大的噪声源是各烘干装置,公辅设备噪声源主要为各类泵和风机噪声,噪声源多为空气动力性噪声。目前,生产厂房多为钢结构全封闭厂房,隔声效果较好,设计中应合理布置总图,设备基础进行隔振,风机出口设消声器,泵出口接柔性接头等消声措施,控制厂界噪声满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348)要求。
电镀锡板生产线产生的一般固体废物有切头尾废料、废水处理系统收集的一般性污泥、退火炉等产生的耐火材料等,产生的危险废物有带钢酸洗废酸(HW34)、废油脂(HW08)、锡渣(HW17)、含铬废水处理系统收集的含铬污泥(HW21)等。一般固体废物外卖或回收处置,废酸送酸再生站再生后使用,其他危险废物应送有资质的危废处置单位处置。各固体废物应妥善处置,确保不会对环境造成二次污染。
面对日益严峻的大气环境污染,很多地方政府提出了更严格的环保要求,如上海市新颁布的《上海市大气污染防治条例》规定,产生粉尘、废气的作业活动具备收集或者消除、减少污染物排放条件的,作业单位和个人应当按照规定采取相应的防治措施,不得无组织排放。因此,设计中要尽可能增加设备的封闭设计,在产气量较大地方等合理安装吸气罩,根据机组运行情况配置合理功率的风机,确保废气在负压状态被全部收集,提高废气捕集率,防止废气的无组织排放。同时,设计时要采取有效的废气处理措施,如酸再生机组酸雾可采用两级喷淋、液碱喷淋、双文丘里等更加有效的控制措施,确保酸雾被充分处理。轧机油雾处理可采用二级液滴分离器收集油雾废气,液滴分离器主要采用机械分离、静电沉积等物理原理收集油雾,其投资低,占地小,通过两级液滴分离可达到排放标准。值得说明的是冷轧机组应注意乳化液的选择,由于在冷轧过程中不锈钢带钢因变形摩擦产生大量的热量,部分添加动物脂的乳化液,可能因高温而产生异味有机气体,影响周围的大气环境。
为减少废水产生量,设计中应从源头控制废水产生,带钢清洗、电镀、钝化、水淬等工艺应设计为循环系统,充分提高原料利用率,减少废水产生。生产过程产生的各类废水应分类收集、分类预处理,其中,含铬、锡等一类污染物废水的预处理应达到GB13456中车间或生产设施废水排放口标准,经预处理后再进行综合处理。同时为降低废水污染物排放总量,降低处理成本等,企业在机组总体设计中可统筹考虑废水收集系统,尤其是含锡、含铬废水等污染较大的一类污染物。借鉴宝钢相关产线的废水处理经验,设计时可在各生产机组旁设置合理容量的事故池,在机组出水管口设置切换阀门并安装在线监测仪,如果废水污染物浓度较高,可将废水先排入废水事故池中,根据废水浓度情况重新回用机组或当危废处置等,减少浓稀废水混合引起的废水处理成本增加,还可有效减少废水污染物排放总量。
目前我国电镀锡机组电镀液普遍采用苯酚磺酸镀液,该电镀液会产生含苯酚等毒性较大物质,且化学耗氧量高,不易被生物降解,废水处理较复杂。因此,开发环保型镀液是镀锡板发展的趋势。已有较广泛工业化应用的环保镀液是甲基磺酸盐镀锡液,该电镀液无毒、可生物降解,废水处理简单,不含酚等有害物质等。国外MSA镀锡生产线%。国内梅山钢铁有限公司投产运行了全国第一条MSA环保镀锡工艺生产线]。虽然MSA电镀锡产品品质稍差于PSA电镀锡产品,但从环保角度,MSA仍是未来的发展方向,新建镀锡工艺应优选此工艺或在空间布置上预留MSA改造的可能。
国内钢企如宝钢、武钢等的镀锡机组基本都采用有铬钝化,但铬酸盐钝化液中六价铬毒性大,环境污染大,食品安全上也存在潜在危险。各镀锡板研究机构也都在积极开展无铬环保型钝化工艺研究[4],但目前有工业化应用的报道仅有少数几例,如日本新日铁公司开发的磷酸钠阳极处理技术,产品主要用于制造奶粉罐;JFE公司开发了磷酸盐-硅烷处理(P-Si处理)技术,用于低锡镀层钢板[5]。由于无铬钝化效果没有铬酸盐钝化效果好,无铬钝化仍主要停留在研究阶段,但随着大家对食品安全、环境污染的重视,更加严格标准的不断出台,如欧盟对钢铁企业增加了新的认证要求《食品安全接触规范》[6],因此,无铬钝化仍是发展趋势,仍需进一步加大研发力度,争取早日应用到实际生产中。
机组产生的含铬污泥、废油等危险废物要分类收集、分类贮存,不得随意堆放,要设置专门的贮存场所,贮存场所采取防风、防雨、防晒、防渗等措施,危险废物的贮存和贮存场所应满足《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599)、《危险废物贮存污染控制标准》(GB18597)及其修改单要求。危险废物应委托有危废处理资质的单位来负责运输、处置。
镀锡工艺生产过程使用了大量的强酸、强碱、重金属溶液等,镀锡板生产过程污染源和污染物种类多而复杂,采取的污染治理设施也较多,因此企业要配备一定的环境管理技术人员,加强污染治理设施的维护保养,如油雾净化分离器、收集管道等要定时清洗,确保污染物能被有效收集;管道设备等定时检查,防止液体的跑冒滴漏,防止盐酸等易挥发液体跑冒滴漏对周围大气环境造成影响。同时企业要配备一定的监测设备和监测技术人员,按照环境监测管理规定和技术规范要求合理设置永久采样口、采样测试平台和排污口标志,定期进行废气、废水排放情况监测,确保污染物排放达标。
近年来,国内镀锡板生产取得了迅速发展,我国已成为镀锡板生产大国,因此,镀锡板生产要切实做好环境保护工作,从生产工艺、生产装备选型及生产管理控制等方面做好清洁生产工作,如带钢酸洗采用先进的浅槽紊流酸洗工艺,双层密封槽等,缩短酸洗时间,提高酸洗效率,降低酸耗;水洗采用串联逆流漂洗工艺,减少水耗;乳化液设置最佳吹扫系统,节省乳化液;提高镀液的使用管理水平;充分利用计算机控制和在线检测仪表等控制系统,确保工艺达最佳运行状态,从而有效利用资源和能源,从源头上制止污染物的产生。
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[4]罗龚,王沼浩,王紫玉,等.环保型镀锡板钝化研究进展[J].电镀与涂饰,2015,34(19):1128-1132.
园区构成包括生活垃圾、餐厨垃圾、建筑垃圾、大件垃圾、粪便等处理设施,污水、沼气、残渣等资源化利用设施,以及洗车、加油、维修、管理等附属设施。综合考虑各处理及资源化设施之间的相互关系,在满足建设用地及交通物流要求的情况下,将园区进行合理的功能分区。
1)生活垃圾分选中心:可设置物资回收中心,并引进垃圾沥水设备等对原生垃圾进行预处理。生活垃圾进厂经破袋机、滚筒筛和磁选机等多级串联设备分选后进入后序各处理设施。2)卫生填埋场:主要处理生活垃圾分选后不能再利用的无机垃圾以及建筑垃圾、餐厨垃圾、粪便等经处理后不能被资源化利用的残渣,实现原生垃圾“零填埋”,不会带来严重的二次污染,并节约填埋空间。同时,卫生填埋场可作为园区垃圾处理的应急场所,解决紧急情况下垃圾处理问题。3)垃圾焚烧厂:主要处理经分选后的易燃垃圾,减少烟气产生量,二次污染小。焚烧余热发电上网;炉渣进入建筑垃圾资源化利用中心制造建材;不能利用的残渣入卫生填埋场填埋。4)餐厨垃圾处理厂:可采用厌氧消化处理技术,餐厨垃圾经厌氧消化处理后,产生沼气、沼渣、沼液及废油,均可资源化利用。除油系统分离出的油脂在餐厨垃圾处理厂深加工制取生物柴油;沼气进入沼气资源化利用中心进行发电;沼液进入污水资源化利用系统,经处理后回用;沼渣进入生化处理厂生产腐殖土。5)粪便处理厂:粪便进厂后经固液分离、絮凝脱水后,污水入污水资源化利用系统;粪渣入生化处理厂;不能再利用的残渣入卫生填埋场进行填埋。
1)建筑垃圾资源化利用中心:建筑垃圾进厂后经过分级破碎、磁选、风选、筛分等工艺处理后,生产出各种粒径的再生骨料,作为原料用以生产各种环保型再生建材产品;分拣出的废钢筋、废电线、各种金属配件,可重新加工;破碎处理后产生的渣土可作为填埋场覆盖土。2)大件垃圾资源化利用中心:大件垃圾经拆解后,可利用部分如金属、塑料、玻璃、陶瓷等运至废品回收部门;可再生利用的木材粉碎后运至木材厂重新加工,不可利用部分作为燃料运至焚烧厂进行能量回收。3)沼气资源化利用中心:主要收集卫生填埋场填埋气体、餐厨垃圾处理厂及粪便处理厂所产生的沼气,可进行发电,并与垃圾焚烧厂发电系统并网,实现设施共享。4)污水资源化回用中心:对垃圾分选中心、卫生填埋场、餐厨垃圾处理厂、粪便处理厂等产生的渗沥液进行统一集中处理后,供园区回用,如供园区绿化用水、冲厕用水、街道清扫用水、车辆冲洗用水、建筑施工用水及供垃圾焚烧厂发电所需的循环冷却水等。5)生化处理厂:对生活垃圾分选出来的易腐化物质、餐厨垃圾处理厂产生的沼渣及粪便处理厂产生的粪渣进行联合生化处理,生产腐殖土,可用于园区生态景观区的种植。
1)园区管理中心:负责园区的管理及员工住宿休息。2)环保科研及宣传教育基地:发展技术创新,研究垃圾处理新工艺,对园区内可能存在的各项污染指标进行监控,并开办环保教育培训等。3)附属设施:负责园区车辆的停车、洗车、加油、维修服务。
建设生态景观区,作为景观隔离带,美化园区景观,以创造和谐优美的城市生态环境,同时为远期填埋场的封场绿化提供苗圃。
园区通过物质循环、能量循环、设施共享、信息共享等实现城市固废的综合处理及资源化利用,体现循环经济,以期将园区建设成具有鲜明特征的城市固废综合处理及资源再生利用基地[4-5]。
物质循环就是通过园区内部不同处理设施间物质流的连接,使资源尽可能考虑回收利用或梯级利用,最大限度地降低对物质资源的消耗,减少废物排放。城市固废综合处理园区物质循环由物资回收链、腐殖土链、污水回用链、卫生填埋链、发电链、再生建材制造链组成,
能量循环主要是生物能、热能及电能之间的循环,实行能量循环,能够达到能量利用效率最大化,是削减费用和环境负担的主要措施之一。
园区按照公用工程和基础设施一体化原则,统一建设三废处理、供热、供水、供电、维修和综合服务设施等,实现设施共享,提高设施和设备利用效率,避免重复投资,减少能源和资源的消耗,减少土地占用。
园区建设管理机构,通过建设宽带网、中心网站和电子商务平台等信息设施,构筑内部不同处理场所间物质和能量等的交流渠道。
园区固废处理设施采取集中式布局,利于污染物集中控制、集中管理。通过固废循环再利用产业链的构建,使项目之间产生协同效应,实现资源流、废物流和能量流的合理配置,形成1+1>2的效应,体现循环经济。通过综合处理及资源化利用技术,将固废处理处置过程中的污染影响降低到最低水平,减少由于固废处理设施建设和运行引发的各种社会矛盾,是防止城市固体废物末端污染环境的有效手段。满足环境影响最小化、经济效益最大化和可持续性发展的要求。便于城市固废末端处理设施的统一管理,缓解固废处理设施选址难的问题。
包头市有四条泄洪河道,即昆都仑河、四道沙河、东河和西河。2010年四条泄洪河道多项污染物严重超标,均属劣Ⅴ类水质,属于重度污染水质。2010年四条泄洪河道有10个污染源,共接纳废水5570.12万吨,化学需氧量2787.54吨,氨氮128.74吨。
昆都仑河有3个污染源,排放5159.66万吨废水,占四条泄洪河道接纳废水的92.63%;化学需氧量排放量为2590.01吨,占四条泄洪河道接纳化学需氧量的92.91%;氨氮排放量为55.41吨,占四条泄洪河道接纳氨氮的43.04%。其中有2家企业直接排入昆都仑河,分别为包钢集团总排口、神华包头煤化工,排放5096.07万吨废水,占91.49%;化学需氧量排放量为2563.23吨,占91.95%;氨氮排放量为55.41吨,占43.04%;东方希望包头稀土铝业有限公司进入污水处理厂处理后排入昆都仑河,排放63.59万吨废水,占1.14%;化学需氧量排放量为26.78吨,占0.96%。
四道沙河有4个污染源,所排废水经四道沙河排入黄河,排放219.62万吨废水,占四条泄洪河道接纳废水的3.94%;化学需氧量排放量为100.90吨,占四条泄洪河道接纳化学需氧量的3.62%;氨氮排放量为40.55吨,占四条泄洪河道接纳氨氮的31.50%。
西河有2个污染源,排放138.48万吨废水,占四条泄洪河道接纳废水的2.49%;化学需氧量排放量为66.52吨,占四条泄洪河道接纳化学需氧量的2.39%;氨氮排放量为11.97吨,占四条泄洪河道接纳氨氮的9.30%。
东河有1个污染源,先排入污水处理厂处理后排入东河,排放52.36万吨废水,占四条泄洪河道接纳废水的0.94%;化学需氧量排放量为30.11吨,占四条泄洪河道接纳化学需氧量的1.08%;氨氮排放量为20.81吨,占四条泄洪河道氨氮的16.16%。
1)四条泄洪河道的排污口设置缺乏规范化。其中部分排污口位置布设不合理,随着市区经济的发展,污水的产生量大大增加,在部分水域区间形成外观明显的近岸黑带,影响了渔业、农业生产、沿岸环境卫生以及水源地水质;
2)包头市工业企业废水治理设施落后。废水处理设施设计标准仅能满足环境保护排放标准,再加上工业园区污水处理设施不完全配套、企业设备运行不稳定以及工业生产排放高浓度含盐、有机废水等,治理工艺复杂、处理难度大,废水排放尚未实现100%达标排放的目标要求;
3)包头市污水收集、回用管网覆盖率低。一方面不能将污水及时、全部纳入城市污水处理系统,导致大量污水未经处理或部分处理后直接排入了四条泄洪河道,难以发挥污水处理能力;另一方面,处理后的中水不能得到有效利用,污水资源化利用水平不高;
4)污水处理厂设施设计标准偏低。污水处理厂建设相对滞后,多数污水处理厂未配套除磷脱氮工艺。已经建成的生活污水处理厂中,仅万水泉处理厂设计出水水质达到一级A标准。
(1)污水管网建设。推进城区生活污水收集管网的建设,新建污水管网320公里,进一步提高城区污水管网密度,切实发挥新南郊、万水泉等污水处理厂的处理能力;
(2)尾闾工程。截止2012年底,接入尾闾工程的污水有包钢、希望铝业、河西电厂、西机业的废水、沿途稀土厂废水、南郊污水处理厂废水以及部分昆区、青山区生活污务段等四家企水。尾闾由虎亥沟起,向东南铺设,沿南绕城公路北侧一直向东延伸至二道沙河;
统一规划、统一建设污水处理厂,加快中心城区污水处理厂新、扩、改建工程建设,重点实施东河东污水处理厂升级改扩建、西郊污水处理厂新建、九原污水处理厂新建、万水泉污水处理厂改扩建、南郊污水处理厂再生水系统扩建、北郊污水处理厂升级改扩建工程,出水水质达到一级A标准。积极推进旗县区重点城镇污水处理设施建设,推进环境基本公共服务均等化。
推进工业园区污水处理设施建设,所有工业园区都要按要求编制园区规划环评,严格执行《内蒙古自治区工业园区规划环评审查要点》(内政办发【2009】48号)的相关要求,加强污水处理基础设施建设,根据废水不同水质建成分质废水处理厂。
尽快实施昆都仑河、四道沙河、东河、西河、二道沙河环境综合整治工程,全部收集沿五条河的生活污水和工业废水,进入相应的污水处理厂,全面清除河道两岸的违章搭建和垃圾杂物堆放,实施河道清淤、疏浚和蓄水美化工程,延伸流域治理长度,建成城市主要生态廊道和城市景观。
[1]杨志,陈静,谢荣庆.都市工业园区规划环评实践与思考[J].环境科学与管理,2008,33(11).
[2]张毅敏.太湖流域入湖河流污染控制成套技术研究[A].2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C],2011.
[3]李建刚.乌鲁木齐河水质变化特征的综合指数分析[A].2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C],2011.
近些年,经济发展迅猛,我国大型火力燃煤电厂大量兴建,无论是国家环保机构,还是各发电集团都越来越重视发电厂的烟气脱硫处理。目前在当今世界上应用比较成熟,且应用最多的脱硫工艺是石灰石――石膏湿法脱硫。湿法脱硫环节中来自烟气和脱硫用的石灰石碎渣以及废水的杂质,其中杂质等废物中有很多是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物,主要包括过饱和的亚硫酸盐、悬浮物、硫酸盐以及重金属。这种湿法烟气脱硫工艺所产生pH为4~6的脱硫废水,含有大量的石膏颗粒、SiO2等悬浮物,氟化物和Fe的氢氧化物等微量的重金属。由于各种重金属离子严重污染周围环境,因此,在排放废水之前必须对脱硫过的废水进行单独处理。
随着水资源的匮乏,水资源费和排污费征收更趋合理,用水成本在燃煤电厂运行成本中所占份额越来越大,已经直接制约燃煤电厂的可持续发展,成为火电行业发展的瓶颈。与此同时,我国环保工作力度的不断加强,作为用水大户和排污大户的火电厂,是我国“节能减排”的重点领域,越来越受到相关部门的关注,环保部门已要求新建燃煤机组达到废水零排放,同时对老旧机组进行技术改造,逐步减排废水,最终实现废水零排放。
采用化学加药法废水处理工艺已经无法满足电厂经济效益和日益苛刻的环保要求,电厂急需采用工艺合理、运行可靠、处理成本低的脱硫废水处理工艺及装置,对现有脱硫废水处理进行改造。目前脱硫废水深度处理技术是废水处理的一个难点课题,一直是电力企业较难攻克的一项技术。文章结合工作实际,对火电厂脱硫废水零排放处理措施进行浅析。
第一,项目经理:负责整个施工的具体组织管理工作。负责审查本施工“三措”,检查安全生产保证体系,监督、检查规章制度执行情况,对现场安全和质量进行抽查和指导。
第二,工作负责人:对本施工小组的安全生产负全面责任。组织全体施工人员学习本施工“三措”,督促落实现场安全工器具备使用符合要求,督促检查班组召开安全技术交底会和班前班后会,跟班深入施工现场检查安全生产和遵章守纪情况,发现问题及时处理。
第三,技术质量负责人:负责整个施工的安全技术管理工作。负责审查本施工“三措”,监督、检查规章制度执行情况,检查规章制度执行情况,重点对施工现场的安全和质量进行检查和指导。
第四,安全监察:负责建立健全施工安全网组织,负责审查本施工“三措”。督促落实现场安全工器具配备使用符合要求,督促检查班组召开安全技术交底会和班前班后会,深入施工现场检查安全生产和遵章守纪情况,发现问题及时处理。
第五,物资管理及地方协调:负责本工程物资、设备的见证及取样。严防劣质物资进工地和上设备,杜绝物资质量引起的事故;对工程施工中遇见的纠纷进行协调。
第二,在施工前召开班会,交代并明确分工及各自工作任务,并学习有关注意事项以及安全知识,做好“三检查”和“三交待”。聘请的临时劳务工开工前必须进行安全思想教育,并纳入安全管理。
第三,工作人员进入施工现场必须“两穿一戴”,使用合格的施工机具和安全工器具。登高作业必须正确使用双控安全带,且具有后备绳。
第四,应悬挂警示标识在施工地段,工作期间严禁饮酒,必须设专人看守交通路口,防止行人误入。高空传递物件不得上下抛掷,应用绳索拴牢传递。禁止行人通过或逗留于高处作业下方。
第五,应有专人指挥吊装吹灰器,其下方严禁站人。吊装前检查铰链、吊钩等承重部件有无问题,吊装吹灰器时应统一指挥。吹灰器起离地面后,立即检查吹灰器是否倾斜,各部受力情况,无问题后方可继续起吊。台上摆正吹灰器时,防止碰、挤伤台上工作人员,工作人员要相互配合统一信号,只有在吹灰器完全固定好后,方可撤吊。
第一,针对本工程具体情况,配置质量管理活动所需资源,进一步明确各级岗位人员质量职责和权限,明确各阶段施工,安装和服务的质量要求,做到各环节质量控制到位。
第二,施工准备中,根据工程特点组织全体施工人员学习相关设计文件和质量标准(验收规范),以及相关质量管理文件合同文件,增强全员的质量意识,质量要求要求各自岗位熟悉工作,积极攻克施工中存在的薄弱环节或难题,努力提高施工技术水平,促进质量改进工作。
第三,制定各项施工方案时,必须深入工地熟悉施工环境条件,做到方案优化,切实可行,要求工程技术人员必须熟悉和明确设计要求,从技术上保证工程质量符合设计及相应规程、规范的要求。
现阶段我国发电厂大多以燃煤发电为主,现有脱硫废水深度处理技术是废水处理的工作重点,文章介绍了火电厂脱硫废水零排放处理措施。具体分为:施工组织措施,施工安全措施以及施工技术措施三大方面,同时又将三大方面进行具体展开,指出要结合自身的特点和实际情况,做好脱硫废水处理,真正的实现废水零排放。
在脱硫过程中,产生了一定量的脱硫废水,加强电厂的烟气脱硫废水处理是电厂的重要工作,要结合自身的特点和实际情况,借鉴国内外先进的脱硫废水处理技术,做好脱硫废水处理,真正的实现废水零排放。江南·体育(中国)官方网站废水处理设施十篇