鐵合金行業污染因子排放標準和環境管理分析

林金華

（龍巖市連城環境監測站，福建 龍巖 366200）

21 世紀以來，我國鐵合金產量持續快速增長，鐵合金成為支撐我國鋼鐵工業發展的支柱產業之一。鋼鐵工業的結構調整和產業發展離不開鐵合金工業，中國鋼鐵工業的壯大也為鐵合金工業的蓬勃發展提供了契機[1]。近年來，中國鐵合金工業的產業結構和生產格局進一步優化，產業集中度低、裝備水平差的狀況有所改善，生產技術和工藝水平有所提升，節能減排、三廢（廢水、廢氣、廢渣）治理等環保措施全面啟動，中國正由鐵合金生產大國向鐵合金生產強國轉變[2]。本文結合具體案例，從多角度入手開展具體分析，針對鐵合金企業環境監測發現的問題，提出相應對策，為企業穩定達標排放和日常環境監管提供依據。

1 生產工藝及產污環節

1.1 生產工藝

某企業主要從事硅錳合金生產，生產工藝比較復雜，工藝流程如圖1 所示。

圖1 硅錳合金生產工藝流程

爐內冶煉是一種埋弧連續性冶煉，將3 根電極插埋到爐料中，電極和爐料間產生高溫電弧，形成坩堝，爐料被加熱、熔化，發生還原反應，液態硅錳沉積在爐膛底部。沉積一定時間后，用鐵釬打開爐底側的出鐵口，放出液態硅錳，使其流入鐵水包。鐵水包在錠模中澆注，然后冷卻成固體。澆注成型的產品經空氣冷卻后脫模，吊送到成品間，進行人工精整、破碎和檢驗，最后進入成品庫。

1.2 產污環節

污染物產生環節及排放位置如圖2 所示。從原料、生產工藝可以看出，鐵合金生產廢水主要來自電爐冷卻、水淬。電爐冷卻水、水淬廢水集中后經冷卻塔冷卻，然后收集在循環池中，以水泵抽至生產車間進行循環利用，不外排。電爐煙氣的主要污染物為煙塵、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）等。

圖2 污染物產生環節及排放位置

2 排放標準與實際產污對比

2.1 廢水排放方面

《鐵合金工業污染物排放標準》（GB 28666—2012）對鐵合金企業的水污染物排放控制提出具體要求[3]，而從該硅錳合金生產企業來看，鐵合金生產廢水主要來自電爐冷卻、水淬，經冷卻塔冷卻后收集在循環池中進行循環利用，不外排。該處理工藝不僅可以減輕污染物治理成本，節約水資源，有效控制污染物排放對外環境的影響，還能減輕生態環境部門對企業的監管壓力，有利于企業的良性發展。

2.2 廢氣排放方面

《鐵合金工業污染物排放標準》（GB 28666—2012）對鐵合金企業的大氣污染物排放控制提出具體要求[3]，但該標準只規定了顆粒物、鉻及其化合物的排放濃度限值。該硅錳合金生產企業所在地盛產錳礦，企業產品以硅錳合金為主，使用當地錳礦石作為原料，而原料含有鉛、鎘等重金屬。因此，在有組織排放及企業邊界大氣污染物中，應加入鉛及其化合物、鎘及其化合物等污染物的日常監測。同時，生產工藝排放的大氣污染物含有SO2及NOx，應一并納入監測范圍。

3 污染物排放標準確認及濃度計算

3.1 污染物排放標準確認

《鐵合金工業污染物排放標準》（GB 28666—2012）只規定了顆粒物、鉻及其化合物的排放濃度限值，而根據實際排污情況，鉛、鎘等重金屬及SO2和NOx等氣態污染物應納入監管范圍，但需要確定排放標準。礦熱爐屬于工業爐窯的一種，因此參照《工業爐窯大氣污染物排放標準》（GB 9078—1996）進行監管，但該標準只規定SO2的排放濃度限值?！洞髿馕廴疚锞C合排放標準》（GB 16297—1996）規定了NOx、鉛及其化合物、鎘及其化合物的排放濃度限值，行業標準沒有明確規定某些污染物排放限值時，為了加強企業監管，保護生態環境，鐵合金生產企業廢氣排放層面，SO2執行《工業爐窯大氣污染物排放標準》（GB 9078—1996）中對應工藝的排放限值，NOx、鉛及其化合物、鎘及其化合物執行《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297—1996）的排放限值。

3.2 污染物濃度計算

《鐵合金工業污染物排放標準》（GB 28666—2012）指出，在國家未規定生產單位產品的基準排氣量之前，以實測濃度作為判定大氣污染物排放是否達標的依據[3]。因此，在監測過程中，未監測含氧量，以實測濃度替代折算濃度，而企業建設廢氣處理設施時，為減少高溫對除塵布袋的破壞，同時降低廢氣溫度，處理設施往往未做密閉處理，導致廢氣處理設施的廢氣收集效果大打折扣，污染物以無組織的方式擴散出去，對周圍環境造成較大的破壞，特別是含重金屬的顆粒物對周邊土壤和植物影響大。但是，由于SO2、NOx、鉛及其化合物、鎘及其化合物等污染物執行《工業爐窯大氣污染物排放標準》（GB 9078—1996）或《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297—1996）的排放限值，實測濃度不能體現企業的真正排放情況，因此在監測過程中應考慮廢氣含氧量的影響，利用過量空氣系數進行折算。

該硅錳合金生產企業顆粒物、SO2、NOx的實際監測數據如表1 所示，由此可以對比實測濃度和折算濃度的達標情況。檢測點位為廢氣總排口。從標準限值來看，根據《鐵合金工業污染物排放標準》（GB 28666—2012），顆粒物折算濃度應不超過50 mg/m3；根據《工業爐窯大氣污染物排放標準》（GB 9078—1996），SO2折算濃度應不超過850 mg/m3；根據《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297—1996），NOx折算濃度應不超過240 mg/m3。根據標準限值，顆粒物超標，SO2達標，NOx超標。

表1 硅錳合金生產企業廢氣監測結果

廢氣處理設施采用半封閉設計，煙氣含氧量高，如考慮過量空氣系數，污染物實測濃度折算成過量空氣系數為1.7時的排放濃度，顆粒物和NOx很容易超標，對環境造成破壞，同時監管處罰也影響企業的發展。

4 固體廢物性質的確定

鐵合金企業生產過程中，主要大氣污染物為顆粒物，顆粒物通過布袋除塵器回收，形成除塵渣[4]。根據生產工藝可知，本地原料含有鉛、鎘等重金屬，因此應通過鑒定確認除塵渣屬于一般固體廢物或是危險廢物。《鐵合金工業污染物排放標準》（GB 28666—2012）指出，鐵合金企業固體廢物的鑒別、處理和處置適用國家發布的相關固體廢物污染控制標準。危險廢物的鑒定費用往往較高，如果要求對每一批次的除塵渣都進行鑒定，對企業來說，實際操作復雜煩瑣，經濟負擔大，不可行。因此，對于除塵渣是否屬于危險廢物，應因地制宜，根據原料的來源地加以鑒別，建議以原料來源地為考量依據，企業需要提供每個原料來源地除塵渣的鑒別報告（至少一次），以證明固體廢物除塵渣的性質。生態環境部門則根據企業提供的進料單，對照該產地原料的除塵渣鑒定報告，按照鑒定結果分類管理，這樣不僅可以減輕企業的經濟負擔，服務企業發展，減輕監管強度[5]。

5 結語

本文結合具體案例，研究硅錳合金生產企業的生產工藝和排污情況，從而明確鐵合金行業污染因子，以加強環境日常監管，保證企業達標排放，切實保護生態環境。企業應對除塵裝置進行密閉處理，實現生產廢氣有組織排放，減少無組織廢氣排放，降低廢氣含氧量，確保廢氣達標排放。為降低生產廢氣溫度，延長除塵布袋使用壽命，可以在生產車間與廢氣處理設施之間延長煙氣傳送管道，并在管道外部加裝冷卻水噴淋裝置。鐵合金企業廢氣排放層面，SO2執行《工業爐窯大氣污染物排放標準》（GB 9078—1996）中對應工藝的排放限值，NOx、鉛及其化合物、鎘及其化合物執行《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297—1996）的排放限值，并考慮以折算濃度作為最終排放濃度。要因地制宜，以原料來源地除塵渣的鑒定結果為依據（至少一次），確定除塵渣的性質，并將其作為日常環境監管的依據。