鋼鐵廠項目竣工環保驗收監測實例分析

韓 煒

（徐州市環境監測中心站，江蘇 徐州 221000）

鋼鐵工業是指黑色金屬礦物采選和黑色金屬冶煉加工等工業，包括金屬鐵、鉻、錳等的礦物采選業、煉鐵業、煉鋼業、鋼加工業、鐵合金冶煉業、鋼絲及其制品業等細分行業，是國家重要的原材料工業之一[1]。此外，由于鋼鐵生產還涉及非金屬礦物采選和制品等其他工業門類，如焦化、耐火材料、碳素制品等，因此人們通常將這些工業門類也納入鋼鐵工業范圍中。

1 項目概況

該企業環評批復為新建180 m2燒結機1臺、450 m3高爐1臺、保留原有25 t轉爐一座、軋鋼線年產60萬t生產線2條、8 400萬kW·h/a余熱發電設備1套。現場勘查實際建設兩臺300 t石灰窯、560 m3高爐1臺、180 m2燒結機一臺，120萬t軋鋼生產線一條，25 t轉爐改造為60 t轉爐，同時改造相匹配的配套連鑄生產線，3 000 kW（2 520萬kW·h/a）余壓發電設備1套。

2 主要工藝

2.1 燒結

燒結廠工藝流程以原料進入燒結廠到成品燒結礦輸出，包括熔劑燃料破碎、配料、一次混合、二次混合、燒結、冷卻、整粒等工藝過程。

2.2 煉鐵

先將原料（燒結礦、球團礦、鐵礦石、熔劑）和燃料（焦炭）通過上料系統和爐頂設備引入爐內，并向爐內鼓入經熱風爐預熱（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。

2.3 煉鋼

煉鋼廠采用鐵水預處理—氧氣頂吹轉爐—AOD精煉—連鑄機鑄大方坯四位一體的先進工藝流程。

3 環保設施和相應主要污染物及其防治措施

3.1 廢水排放及其防治措施

用水單位為軋鋼線、高爐、燒結機以及生活用水，生產廢水廠內循環利用，生活污水經處理后用做廠區綠化。

3.1.1 軋鋼線

軋鋼線給排水系統由凈循環水系統、濁循環水系統組成，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

高爐給排水系統由凈循環水系統、濁循環水系統組成。

3.1.3 180 m2燒結機

燒結工藝濁環水系統為一、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 廢氣排放及其防治措施

3.2.1 加熱爐和熱風爐廢氣凈化措施

本項目560 m3高爐、630 m3高爐配套建設的燃氣熱風爐和軋鋼工段配套建設的燃氣加熱爐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 高爐出鐵場煙粉塵防治措施

高爐出鐵過程中產生大量粉（煙）塵，其主要成分為氧化鐵。在出鐵口、鐵水罐上部等產塵點設抽風罩，各吸塵點廢氣收集后進入布袋收塵器，經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

產塵點主要有：分散稱量漏斗、料坑中間漏斗、槽下主膠帶機、碎焦膠帶機、粉礦膠帶機、粉礦倉和碎焦倉等。在上述各產塵點設置吸塵點，各吸塵點廢氣進入脈沖布袋除塵器，經除塵后廢氣通過高空排放。

3.2.5 燒結機廢氣處理措施

混合料在燒結過程中，機頭及抽風系統及燒結成品破碎系統產生大量粉塵、SO2、氮氧化物和氟化物、二噁英等污染物。廢氣經布袋除塵器和脫硫處理后高空排放。

3.2.6 燒結機配料工段處理措施

燒結工藝配料室有鐵礦粉、熔劑、燃料等落料點，用除塵罩將各產塵點收集后通過布袋除塵器處理后，經高空排氣筒排放。

3.2.7 燒結機混合工段除塵措施

物料在一混、二混過程中產生粉塵，根據《福林環評書》的要求，本項目應采用多管旋風除塵器除塵。由于生產中本工段使用蒸汽，廢氣中濕度較大，實際未建設除塵器。

3.2.8 轉爐工段除塵措施

轉爐煉鋼產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

本項目無組織廢氣的排放點較多，主要有2×300 t石灰窯工段、180 m2燒結工段、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轉爐工段、軋鋼工段產生粉（煙）塵，均設有完整廠房。該企業主要采用在廠界周圍栽種喬木的方式控制無組織粉塵對周圍環境的影響。

3.3 噪聲排放及其防治措施

主要噪聲源有轉爐、精煉爐、連鑄機、轉爐蒸汽放散、連鑄機火焰切割機、制氧站空壓機、高爐槽下篩分設備、熱風爐鼓風機、破碎機、水泵以及冷卻塔等。

3.4 固體廢棄物排放及其防治措施

軋鋼線產生的廢鋼用作本廠煉鋼的原料。軋鋼產生的氧化鐵皮、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原料綜合利用。

高爐熔渣經水淬后，經沖渣槽過濾分離，沖渣水可循環使用，高爐渣可綜合利用，水淬渣主要成分為CaO、SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3及 FeO等，是水泥廠的優質原料，因此可外銷作水泥原料[2-3]。

高爐煤氣除塵系統和其他除塵系統收集的粉塵含有FeO，直接送燒結機作燒結原料。各工段減速機和液壓設備使用機油，所產生的廢礦物油、廢油桶交由徐州市危險廢物集中處置中心集中處理。生活垃圾則交江莊鎮環衛部門處理。

4 驗收監測評價標準的執行

4.1 廢水評價標準

生活污水進行生化處理后，可以作為濁循環水系統補充水，用于高爐沖渣，不外排。該鋼鐵廠產生的生活污水經化糞池處理后，所產生污水用于廠區綠化。生活污水生活污水和初期雨水經處理后達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中的二級標準。

4.2 廢氣評價標準

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行《煉鐵工業大氣污染物排放標準》（GB28663-2012）表1中排放標準；燒結工段顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、二噁英排放執行《鋼鐵燒結、球團工業大氣污染物排放標準》（GB28662-2012）表1中排放標準；石灰窯車間顆粒物濃度執行《煉鋼工業大氣污染物排放標準》（GB28664-2012）表1中排放標準；轉爐工段顆粒物排放濃度執行《煉鋼工業大氣污染物排放標準》（GB28664-2012）表2中排放標準，軋鋼工段加熱爐顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度執行《軋鋼工業大氣污染物排放標準》（GB28665-2012）表1中排放標準。

廠界無組織廢氣排放顆粒物、二氧化硫、氮氧化物標準執行《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）表2中無組織排放監控濃度限值，高爐工段顆粒物無組織排放執行《煉鐵工業大氣污染物排放標準》（GB28663-2012）表4中有完整廠房車間排放限值，燒結機工段各顆粒物無組織排放執行《鋼鐵燒結、球團工業大氣污染物排放標準》（GB28662-2012）表4中有完整廠房車間排放限值，轉爐項目、石灰窯工段顆粒物無組織排放分別執行《煉鋼工業大氣污染物排放標準》（GB28664-2012）表4中有廠房生產車間排放限值，軋鋼工段顆粒物無組織排放執行《軋鋼工業大氣污染物排放標準》（GB28665-2012）表4中有生產廠房車間排放限值。

4.3 噪聲評價標準

根據環評及其批復要求，噪聲執行《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB12348-2008）2類標準。

5 驗收監測內容

5.1 廢水驗收監測內容

化糞池處理后，監測項目：pH值、懸浮物、化學需氧量、氨氮、五日生化需氧量、動植物油、水溫和排水量。每天監測4次，連續監測2 d。

5.2 廢氣驗收監測內容

廢氣驗收監測內容如表1所示。

5.3 噪聲驗收監測內容

廠界共設10個噪聲監測點，編號分別為1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#。一天監測4次（晝、夜各2次），連續監測2 d。

6 驗收監測結果評價

6.1 監測期間工況

驗收監測期間，該廠生產設備運轉正常，生產負荷在75%以上。

6.2 污水驗收監測結論

驗收監測結果表明，本項目污水處理站處理后pH值、懸浮物、化學需氧量、氨氮、五日生化需氧量、總磷和動植物油均達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中的二級標準。

6.3 廢氣驗收監測結論

本項目無組織廢氣驗收監測結果表明：廠界無組織顆粒物、二氧化硫和氮氧化物排放濃度均達到《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）表2中無組織排放標準的要求；2×300 t石灰窯工段無組織顆粒物排放濃度達到《煉鋼工業大氣污染物排放標準》（GB28664-2012）表4中有廠房生產車間排放限值；180 m2燒結工段無組織顆粒物排放濃度達到《鋼鐵燒結、球團大氣污染物排放標準》（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到《煉鐵工業大氣污染物排放標準》（GB28663-2012）表4中有完整廠房車間排放限值；560 m3高爐和630 m3高爐配套建設的噴煤工段無組織顆粒物排放濃度均達到《煉鐵工業大氣污染物排放標準》（GB28663-2012）表4中有完整廠房車間排放限值；兩個60 t轉爐工段無組織顆粒物排放濃度均達到《煉鋼工業大氣污染物排放標準》（GB28664-2012）表4中有廠房生產車間排放限值；軋鋼工段無組織顆粒物排放濃度達到《軋鋼工業大氣污染物排放標準》（GB28665-2012）表4中有生產廠房車間排放限值。

表1 廢氣驗收監測內容

本項目有組織廢氣驗收監測結果表明：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到《煉鋼工業大氣污染物排放標準》（GB28664-2012）表1中排放標準；180 m2燒結機混合排放口顆粒物復測排放濃度、180 m2燒結機配料排放口顆粒物排放濃度、180 m2燒結機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燒結機尾排放口顆粒物排放濃度均達到《鋼鐵燒結、球團大氣污染物排放標準》（GB28662-2012）表1中排放標準；560 m3高爐配料、礦槽排放口顆粒物排放濃度、560 m3高爐出鐵場排放口顆粒物排放濃度、560 m3高爐熱風爐煙囪顆粒物、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到《煉鐵工業大氣污染物排放標準》（GB28663-2012）表1中排放標準；630 m3高爐配料、礦槽排放口顆粒物排放濃度、630 m3高爐出鐵場排放口顆粒物排放濃度、630 m3高爐熱風爐煙囪顆粒物、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到《煉鐵工業大氣污染物排放標準》（GB28663-2012）表1中排放標準；2×60 t轉爐二次除塵排放口顆粒物排放濃度達到《煉鋼工業大氣污染物排放標準》（GB28664-2012）表2中排放標準，軋鋼工段加熱爐顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度達到《軋鋼工業大氣污染物排放標準》（GB28665-2012）表1中排放標準。

6.4 噪聲驗收監測結論

驗收監測結果表明，本項目在廠界共設10個噪聲監測點，編號分別為1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#，各測點晝間、夜間噪聲監測結果均達到《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB12348-2008）。

7 建議

定期對工作人員進行業務培訓，提高業務素質，加強管理，嚴格執行各項規章制度和操作規程，防止意外事故的發生；定期對各排污口排放的各類污染物進行監測，及時掌握污染物的排放動態，確保各類污染物達標排放；加強廢氣處理裝置的檢修及維護，確保廢氣能夠穩定地達標排放。

完善檔案資料室，實現檔案資料規范化管理；做好綠化工作；建議進一步完善《環境污染事故應急預案》，落實環境事故應急防范措施和應急救援物質儲備，加強應急隊伍建設和人員培訓；加強對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，減少對周圍環境的影響。

該企業應根據《江蘇省排污口設置及規范化整治管理辦法》（蘇環控[1997]122號文）規定，對廢氣排氣筒一步整改，具備設置合理、方便監測的條件。

8 存在的問題

一般每爐煉鋼過程耗時25～30 min，其中吹氧時間約為10 min。在初期開始吹氧時，前3 min煙氣主要成分為氧氣、粉塵、二氧化碳、一氧化碳，此一時間段內，由于氧氣過高、一氧化碳過低，不適合進行煤氣回收，因此，煙氣經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%，此時煙氣經過一次除塵后，進入3萬t煤氣柜回收利用。回收時間持續5～6 min。這一時間段內，一氧化碳含量先上升，達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。煙氣經一次除塵后直接由放散塔放散。初期和后期排氣時由于時間太短，沒有回收價值，也沒辦法進行燃燒后排空，由于排氣時間太短而且監測人員安全難以保障，所以無法對轉爐工段的一次除塵排氣筒進行監測。