鎳冶煉廠污染物許可排放量核算淺析

王家蓉，郭志全，秦 茜，劉 洋

（金川集團(tuán)有限公司鎳冶煉廠，甘肅金昌 737100）

控制污染物排放許可制是依法規(guī)范企事業(yè)單位排污行為的基礎(chǔ)性環(huán)境管理制度，環(huán)境保護(hù)部門通過對企事業(yè)單位發(fā)放排污許可證并依證監(jiān)管實施排污許可制。2015年之前，排污許可證的申請、審核、發(fā)放和管理主要由地方政府出臺規(guī)定或制定規(guī)范性文件進(jìn)行規(guī)范，各地對排污許可證的發(fā)證對象、許可要求、有效期等規(guī)定各不相同。2015年4月16日，國務(wù)院頒布《水污染防治行動計劃》，全面推行排污許可，依法核發(fā)排污許可證，禁止無證排污或不按許可證規(guī)定排污。2016年12月23日，國務(wù)院辦公廳頒布《控制污染物排放許可制實施方案》，排污許可制成為固定污染源環(huán)境管理的核心制度。國家環(huán)境保護(hù)部整體規(guī)劃了“總則+分行業(yè)”的排污許可技術(shù)規(guī)范總體框架，按行業(yè)分步實現(xiàn)對固定污染源的全覆蓋排污許可證的核發(fā)。關(guān)于有色金屬冶煉行業(yè)，2017年環(huán)境保護(hù)部發(fā)布HJ 934—2017《排污許可證申請與核發(fā)技術(shù)規(guī)范 有色金屬工業(yè)——鎳冶煉》。

金川集團(tuán)有限公司鎳冶煉廠（以下簡稱鎳冶煉廠）屬于有色金屬冶煉行業(yè)，2018年底申請并取得了排污許可證。筆者以鎳冶煉廠污染物許可排放量核算為例，梳理出整個核算過程及思路，同時與環(huán)境影響評價批復(fù)量相銜接，提出合理化建議，為以后準(zhǔn)確核算排污量、排污許可審核、污染物排放許可證變更做好環(huán)保管理技術(shù)儲備工作。

1 鎳冶煉廠主要生產(chǎn)工藝

鎳冶煉廠擁有火法冶煉、高锍磨浮、濕法精煉和煙氣處理四大系統(tǒng)，具備處理復(fù)雜多金屬硫化鎳精礦和紅土鎳礦中間品的冶煉加工能力。

火法冶煉具有閃速爐熔煉系統(tǒng)和富氧頂吹爐熔煉系統(tǒng)。閃速爐熔煉系統(tǒng)以鎳精礦為原料，采用“三段式”氣流干燥—閃速爐熔煉—轉(zhuǎn)爐吹煉—電爐貧化的工藝生產(chǎn)高鎳锍。富氧頂吹爐熔煉系統(tǒng)以鎳精礦為原料，采用富氧浸沒頂吹熔池熔煉爐熔煉—沉降電爐澄清分離—轉(zhuǎn)爐吹煉—電爐貧化的工藝生產(chǎn)高鎳锍。

高锍磨浮以閃速爐、富氧頂吹爐產(chǎn)出的高鎳锍為原料，經(jīng)過破碎—磨礦—浮選—磁選工藝分離鎳、銅及合金，產(chǎn)出鎳精礦、銅精礦、粗粒合金和細(xì)粒合金。

濕法精煉先以鎳精礦和返料為原料，在反射爐熔化成高鎳锍后用直線澆鑄機澆鑄成鎳陽極板，再以鎳陽極板作陽極，鎳始極片作陰極，經(jīng)電解系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)和補鎳系統(tǒng)生產(chǎn)電解鎳。

煙氣處理系統(tǒng)包括制酸煙氣處理和環(huán)集煙氣處理。鎳冶煉廠現(xiàn)有2套制酸系統(tǒng)，生產(chǎn)規(guī)模分別為700 kt/a（配套頂吹爐熔煉系統(tǒng)）和480 kt/a（配套閃速爐熔煉系統(tǒng)），均采用火法冶煉煙氣為原料，經(jīng)凈化—轉(zhuǎn)化—吸收—尾氣脫硫工序生產(chǎn)硫酸。環(huán)集治理單元將收集的廠房逸散煙氣用堿液吸收處理后達(dá)標(biāo)排放。

2 依據(jù)規(guī)范判定核算條件

按照HJ 934—2017，鎳冶煉廠的污染物許可排放量核算需要判別以下內(nèi)容：

1）鎳冶煉廠最終產(chǎn)品為電解鎳，產(chǎn)能為145 kt/a。

2）污染物許可排放量核算包括廢氣和廢水核算。因鎳冶煉廠廢水由集團(tuán)公司動力廠統(tǒng)一集中處理，廢水污染物許可排放量由集團(tuán)公司動力廠核算，鎳冶煉廠不需申請廢水污染物許可排放量，僅對廢氣許可排放量進(jìn)行核算。

3）排放口類型劃分為主要排放口和一般排放口，制酸尾氣煙囪和環(huán)境集煙煙囪為主要排放口。鎳冶煉廠廢氣排放口共計43個，其中主要排放口有5個，分別為700 kt/a和480 kt/a制酸系統(tǒng)尾氣排放煙囪、頂吹環(huán)集脫硫尾氣排放煙囪、頂吹環(huán)集備用脫硫系統(tǒng)排放煙囪、閃速環(huán)集脫硫尾氣排放煙囪。

4）年許可排放量是指允許排污單位連續(xù)12個月排放的污染物最大排放量，同時適用于考核自然年的實際排放量。對于大氣污染物，以生產(chǎn)設(shè)施或有組織排放口為單位確定許可排放濃度和許可排放量。年許可排放量等于主要排放口年許可排放量，主要排放口逐一計算許可排放量，一般排放口只許可濃度，不許可排放量[1]9-10。

5）按照許可排放量一般規(guī)定，鎳冶煉廠廢氣許可排放量的污染因子為二氧化硫、顆粒物、鉛及其化合物、砷及其化合物、汞及其化合物。

6）排污單位廢氣許可排放濃度依據(jù)GB 25467—2010《銅、鎳、鈷工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》確定，許可排放濃度為小時均值濃度。鎳冶煉廠大氣污染物許可排放濃度限值見表1。

表1 鎳冶煉廠大氣污染物許可排放濃度限值

3 鎳冶煉廠污染物許可排放量核算

大氣污染物的許可排放量根據(jù)單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排氣量、主要產(chǎn)品產(chǎn)能、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的濃度限值確定。主要排放口年許可排放量按公式(1)[1]10核算：

式中：Ei——主要排放口第i種大氣污染物年許可排放量，t/a；

Ci——第i種大氣污染物許可排放濃度限值，mg/m3；

R——主要產(chǎn)品年產(chǎn)能，t/a；

Qj——第j個主要排放口單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排氣量，m3/t產(chǎn)品。

對于鎳冶煉廠，Ci按表1取值，R取145 000 t/a，制酸尾氣煙囪 Qj取 12 000 m3/t，環(huán)境集煙煙囪Qj取18 000 m3/t，則各污染因子的大氣污染物年許可排放量為：

1） 顆 粒 物 ：E1=12 000×145 000×50×10-9+18 000×145 000×80×10-9=295.80 t/a。

2）二氧化硫 ：E2=(12 000+18 000)×145 000×400×10-9=1 740 t/a。

3）鉛及其化合物 ：E3=(12 000+18 000)×145 000×0.7×10-9=3.05 t/a。

4）汞及其化合物 ：E4=(12 000+18 000)×145 000×0.012×10-9=0.052 t/a。

5）砷及其化合物 ：E5=(12 000+18 000)×145 000×0.4×10-9=1.74 t/a。

4 鎳冶煉廠污染物許可排放量合規(guī)性判定

4.1 污染物實際排放量核算

鎳冶煉排污單位的廢氣污染物在核算時段內(nèi)實際排放量等于主要排放口的實際排放量，即各主要排放口實際排放量之和，不核算一般排放口和無組織排放的實際排放量。核算方法有實測法、物料衡算法、產(chǎn)排污系數(shù)法等，鎳冶煉排污單位廢氣污染物在核算時段內(nèi)正常情況下的實際排放量首先采用實測法核算，分為自動監(jiān)測實測法和手工監(jiān)測實測法[1]20。

鎳冶煉廠的5個主要排放口均安裝在線監(jiān)測設(shè)備，對顆粒物和二氧化硫進(jìn)行自動監(jiān)測，依據(jù)在線監(jiān)測設(shè)備實測月報表統(tǒng)計核算實際排放量；鉛及其化合物、汞及其化合物、砷及其化合物委托有資質(zhì)的監(jiān)測機構(gòu)手工監(jiān)測，按照每月1次的監(jiān)測頻次核算實際排放量。在線監(jiān)測設(shè)備由第三方有資質(zhì)單位進(jìn)行運維，同時進(jìn)行季度手工加測比對，設(shè)備運行合規(guī)合法。2020年鎳冶煉廠主要排放口污染物實際排放量核算見表2。

表2 2020年主要排放口污染物實際排放量 單位： t

4.2 排放總量合規(guī)判定

鎳冶煉排污單位廢氣污染物的排放量合規(guī)，是指廢氣污染物年實際排放量滿足年許可排放量，且廢氣污染物實際排放量，即各主要排放口實際排放量之和滿足主要排放口的許可排放量要求。2020年鎳冶煉廠廢氣污染物實際排放量與許可排放量數(shù)據(jù)見表3。

表3 2020年廢氣污染物實際排放量與許可排放量

由表3可見：鎳冶煉廠廢氣污染物各主要排放口的二氧化硫、顆粒物、鉛及其化合物、汞及其化合物、砷及其化合物年實際排放量符合許可要求。

5 污染物許可排放量與環(huán)境影響評價批復(fù)量的關(guān)系

污染物許可排放量與環(huán)境影響評價批復(fù)量的聯(lián)系和差異主要體現(xiàn)在以下幾點：

1）環(huán)境影響評價制度是建設(shè)項目的環(huán)境準(zhǔn)入門檻，是申請排污許可證的前提和重要依據(jù)。排污許可制是企事業(yè)單位生產(chǎn)運營期排污的法律依據(jù)，是確保環(huán)境影響評價提出的污染防治設(shè)施和措施落實落地的重要保障。排污許可制銜接環(huán)境影響評價管理制度，融合總量控制制度，為環(huán)境統(tǒng)計、排污權(quán)交易等工作提供統(tǒng)一的污染物排放數(shù)據(jù)。

2）污染物許可排放量是根據(jù)主要產(chǎn)品產(chǎn)能、單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排氣量及污染物排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的濃度限值計算所得，環(huán)境影響評價批復(fù)量是根據(jù)現(xiàn)狀分析，通過類比法和物料衡算法所得；污染物許可排放量核算主要排放口的排放量，而環(huán)境影響評價批復(fù)量核算所有排放口，因此污染物許可排放量和環(huán)境影響評價批復(fù)量的核算方法和核算內(nèi)容有所不同。根據(jù)HJ 934—2017，2015年1月1日（含）后取得環(huán)境影響批復(fù)的排污單位，排污許可證核發(fā)部門按照污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、總量控制指標(biāo)、環(huán)境影響評價文件以及審批文件從嚴(yán)核發(fā)。

3）當(dāng)排污單位在原廠址內(nèi)實施新建、改建、擴建項目應(yīng)當(dāng)開展環(huán)境影響評價，在取得環(huán)境影響評價審批意見后，排污單位應(yīng)當(dāng)在規(guī)定時間內(nèi)向核發(fā)環(huán)保部門提出變更排污許可證的申請。

6 存在問題及建議

鎳冶煉廠在核算廢氣污染物許可排放量和實際排放量中遇到的問題主要有：

1）根據(jù) HJ 934—2017 中 4.3.7，鎳冶煉廠申報污染物許可排放量以電解鎳產(chǎn)品的產(chǎn)能計算。然而HJ 934—2017中5.1規(guī)定的產(chǎn)排污節(jié)點對應(yīng)排放口，主要排放口制酸尾氣煙囪對應(yīng)的產(chǎn)排污節(jié)點為熔煉爐、吹煉爐、貧化爐等，主要排放口環(huán)境集煙煙囪對應(yīng)的產(chǎn)排污節(jié)點為爐窯等，熔煉爐、吹煉爐、貧化爐、爐窯等對應(yīng)的最終產(chǎn)品為高鎳锍，非電解鎳。按照HJ 934—2017中5.2.3.2的規(guī)定，排污單位年許可排放量等于主要排放口年許可排放量，則鎳冶煉廠申報廢氣污染物許可排放量以高鎳锍的產(chǎn)品產(chǎn)能計算更為合理。

2）鎳冶煉廠對火法冶煉閃速爐熔煉系統(tǒng)和富氧頂吹爐熔煉系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，處理鎳精礦的規(guī)模增大，高鎳锍產(chǎn)品產(chǎn)能提高，同時火法冶煉污染物排放量增加。但鎳冶煉廠因電解鎳產(chǎn)品的產(chǎn)能沒有提升，依據(jù)HJ 934—2017中4.3.7的規(guī)定無法申請增加污染物許可排放量，導(dǎo)致企業(yè)增加了污染物控制和治理的難度。

3）制酸系統(tǒng)和環(huán)集煙氣脫硫系統(tǒng)采用堿吸收工藝，各主要排放口的二氧化硫指標(biāo)控制較低，核算的污染物實際排放量較許可排放量有余量，但顆粒物排放控制余量較小，要從生產(chǎn)系統(tǒng)前端加強袋式除塵器、靜電除塵器等除塵設(shè)施的運行管理。

7 結(jié)語

排污許可制“一證式”管理改變了以行政區(qū)域為單元分解污染物排放總量指標(biāo)的方式和總量減排核算考核辦法，落實了企事業(yè)單位污染物排放總量的控制要求。在企業(yè)守法方面，企業(yè)要提高在自行監(jiān)測、臺賬記錄、執(zhí)行報告等方面的按證管理能力；在政府監(jiān)管方面，積極探索大數(shù)據(jù)分析，構(gòu)建固定污染源一體化信息平臺，對接污染源在線監(jiān)控數(shù)據(jù)，推動排污單位主要排放口二維碼排污許可信息化。