覆膜砂生產項目環評研究

韓小問，勾東東

（河北欣眾環保科技有限公司，河北滄州 061000）

近年來，滄州市鑄造行業蓬勃發展，為推動鑄造行業健康可持續發展，滄州市建設了以酚醛樹脂覆膜砂生產項目為代表的一批鑄造配套項目。根據《中華人民共和國環境影響評價法》，覆膜砂生產項目建設前需對項目運行對周邊環境的影響情況進行預測，開展環境影響評價工作。針對在編寫環評過程中遇到的問題，結合項目原輔材料、工程分析及污染防治措施可行性、選址及產業政策符合性四個方面，得出相應的結論。

1 建設項目原輔材料

覆膜砂生產過程中主要的原輔材料為原砂、酚醛樹脂、固化劑、潤滑劑。

1.1 原砂

原砂是影響覆膜砂性能的主要因素之一。原砂中的泥和細粉、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過程粉塵產生量。

通常認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，因此覆膜砂的強度越高[1]。砂粒越細，單位體積內覆膜砂的接觸點越多，均勻程度提高，樹脂膜的厚度減薄，增加的界面使砂粒的熱膨脹均勻地釋放，因而采用細砂可降低覆膜砂熱膨脹率。但從環保角度考慮，砂粒越細其產塵量越大。

1.2 酚醛樹脂

熱塑性酚醛樹脂主要由醛類（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。酚醛樹脂包括高鄰位酚醛樹脂、熱塑性酚醛樹脂，由于苯酚含有三個反應點，由縮聚作用而產生的同分異構體混合物，通常在兩個酚核間就有可能形成三種不同的雙苯酚核結構的酚醛樹脂，三個酚核間有可能形成七種不同的三苯酚核結構，以此類推，四個酚核間有可能形成28種不同的四苯酚核結構。高鄰位熱塑性酚醛樹脂，是在適當的苯酚/甲醛摩爾比及催化劑控制下，酚與醛的縮合反應主要發生在酚核羥基的鄰位，空出樹脂分子結構中的酚核對位，因而在樹脂固化過程中，由于位阻效應低而使該樹脂具有固化速度快的特點。在弱酸鹽催化條件下，二價金屬離子在反應中形成了螯合物，隨后形成2，2-二羥基二苯基甲烷，進一步反應形成高鄰位酚醛樹脂[2]。目前經過比選認為高鄰位熱塑性酚醛樹脂更加適宜，從環保角度看生產的高鄰位熱塑性酚醛樹脂覆膜砂發氣量較低，熱拉強度較高。

1.3 固化劑

覆膜砂最普遍使用的固化劑是烏洛托品，即六次甲基四氨，其加入量約為樹脂質量的10%～15%[3]。

1.4 潤滑劑

潤滑劑通常為硬脂酸鈣，它對覆膜砂的熱性能影響十分顯著。其加入量約為樹脂質量的6%～8%。硬脂酸鈣的加入有利于提高覆膜砂的熱韌度和熱強度，并能有效降低覆膜砂的沉降和熱開裂[4]。

2 項目工程分析及污染防治措施可行性

工程分析的重點為生產工藝、污染物產生和排放源強的確定。

2.1 生產工藝

根據調研相關項目，覆膜砂生產大致工藝如下：將原砂經過加入滾動的加熱爐內，在爐筒內加熱到110℃左右時，將砂子卸入混砂機盆腔內。砂子在混砂機盆腔內加樹脂充分混合均勻至30s，加固化劑，混至砂子將松軟時，加潤滑劑再混45s 后卸砂。卸下的砂子流入混砂機下方的震動篩里破碎篩分，將少量砂塊破碎成砂粒，充分冷卻，為了避免使用冷卻用水，采用風冷方式。冷卻完畢后得成品覆膜砂。

主要生產工藝為原材料—混料—攪拌—冷卻—出料—檢驗—包裝等主要幾個環節。生產工藝流程圖詳見圖1。

圖1 覆膜砂生產工藝流程圖

2.2 污染物產生

（1）廢氣污染物產生

廢氣污染物產生情況：項目加料工序、提升工序、振動破碎工序、篩分工序中產生廢氣，主要污染因子為顆粒物；項目混砂工序中產生廢氣，主要污染因子為顆粒物、甲醛、酚類、非甲烷總烴。加熱爐運行產生廢氣，主要污染因子為顆粒物、SO2和NOX。

經調研，滄州地區覆膜砂生產過程加料工序、提升工序、振動破碎工序、篩分工序產生廢氣，主要污染因子為顆粒物。混砂工序產生廢氣，主要污染因子為甲醛、酚類、非甲烷總烴和顆粒物。生產過程混砂工序和加熱爐產生的廢氣收集后經過引風機引入布袋除塵器+UV 光催化氧化+活性炭吸附裝置中處理，加料工序、提升工序、振動破碎工序、篩分工序產生廢氣經集氣罩收集后進入布袋除塵器中進行處理，處理后共同經15m 高的排氣筒排放。廢氣收集治理流程圖見圖2。

圖2 廢氣收集治理流程圖

隨著環保要求的提高，目前生產過程混砂工序加熱爐基本上使用天然氣為燃料。加熱爐運行產生廢氣，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，進入化糞池處理后排入當地園區污水管網，最終進入園區污水處理廠。源強確定按照《河北省用水定額》生活取水(DB13T1161-2016)規定的人均20L/天計算。

2.3 排放源強的確定

參照《第一次全國污染源普查工藝污染源產排污系數手冊第十分冊》中燃料為天然氣的燃氣工業鍋爐在正常技術經濟和管理等條件下，生產單位產品所產生（或排放的）污染物數量的統計平均值（簡稱產排污系數）：1m3天然氣燃燒產生的煙氣量為13.6m3。顆粒物、SO2、NOX源單位時間內污染物的排放量（簡稱強核）核算按照表1 計算。

表1 產排污系數情況表

在各項污染治理措施穩定運行情況下，廢氣排放能夠滿足相關排放標準要求，對周圍環境影響較小。

項目產塵工序產生粉塵，顆粒物產生量約為石英砂用量的0.012%，對含塵廢氣首選布袋除塵器，布袋除塵器除塵效率達99%，在各項污染治理措施穩定運行情況下，廢氣排放能夠滿足相關排放標準要求，對周圍環境影響較小。

混砂工序產生少量非甲烷總烴、甲醛和酚類，并結合調研企業相關資料數據，覆膜砂生產過程有機廢氣產生量分別為：非甲烷總烴產生量為酚醛樹脂的0.1%，甲醛0.03%，酚類0.02%。

2.4 廢氣治理措施可行性分析

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%，經過處理后在各項污染治理措施穩定運行情況下，廢氣排放能夠滿足相關排放標準要求，對周圍環境影響較小。

3 項目選址及產業政策符合性

3.1 項目產業政策符合性

根據國家發展和改革委員會《產業結構調整指導目錄（2019 年本）》，項目屬于允許建設類項目，符合國家產業政策。

根據《河北省新增限制和淘汰類產業目錄（2015 年版）》（冀政辦發（2015）7 號），項目不在其新增限制類和淘汰類產業目錄內，符合河北省產業政策要求，并且此類項目需取得當地行政審批部門或備案管理部門的備案證。

3.2 項目選址合理性

覆膜砂生產項目選址應位于工業園區，工業園區是指國家或區域的政府根據自身經濟發展的內在要求，通過行政手段劃出一塊區域，聚集各種生產要素，在一定空間范圍內進行科學整合，提高工業化的集約強度，突出產業特色，優化功能布局，使之成為適應市場競爭和產業升級的現代化產業分工協作生產區[5]。占地應為屬工業用地或建設用地，符合當地土地利用要求，不允許建設在自然保護區、風景名勝區、文物(考古)保護區、生活飲用水源保護區、供水遠景規劃區、礦產資源儲備區和其他需要特別保護的區域內。同時要符合當地“三線一單”要求。

4 結語

覆膜砂生產項目建設出于產業鏈發展、國民經濟、促進就業角度考慮是十分必要的。本文結合滄州地區覆膜砂生產實際從項目原輔材料、工程分析及污染防治措施可行性、選址及產業政策符合性四個方面闡述，該類項目的環評應優先取得當地項目審批部門的備案許可，充分考慮選址相關文件，明確選址需在工業園區，選用環保型原材料，采取嚴格的環保治理措施降低污染物排放。