DOC《铅锌冶炼废气污染物排放标准存在问题探讨》

铅锌冶炼废气污染物排放标准存在问题探讨 金尚勇 (北京矿冶科技集团有限公司,北京 100160) 摘要:介绍了铅锌冶炼废气污染物产生情况及治理技术现状,并根据行业重点监控企业废气污染物排放数据统计、分析,总结了铅锌冶炼废气污染物排放标准存在的问题,提出了行业废气污染治理技术升级、排放标准修订的建议.

关键词:铅锌冶炼;

废气污染物;

排放标准 中图分类号:X758 文献标志码:A 文章编号:1007-7545(2019)06-0000-00 Discussion on Emission Standard of Waste Gas Pollutants for Lead and Zinc Smelting JIN Shang-yong (BGRIMM Technology Group, Beijing 100160, China) Abstract:Generation of waste gas pollutants and present situation of treatment technology for lead and zinc smelting were introduced. According to statistical analysis of monitoring data of main enterprises of waste gas pollutants, the problems of emission standard of waste gas pollutants were summarized. Upgrading treatment technologies of waste gas pollutants and revising emission standard were recommended to lead and zinc smelting industry. Key words:lead and zinc smelting;

waste gas pollutant;

emission standard 2010年10月,原环境保护部发布并实施《铅、锌工业污染物排放标准》(GB25466―2010),规定了铅锌冶炼大气污染物排放限值;

2013年12月,原环境保护部发布《铅、锌工业污染物排放标准》(GB25466―2010)修改单,规定了铅锌冶炼大气污染物特别排放限值,要求特定地区执行大气污染物特别排放限值.目前,执行大气污染物特别排放限值区域包括大气污染防治 十二五 规划重点区域、京津冀大气污染传输通道城市行政区域等,部分省级人民政府也规定了本行政区域内执行特别排放限值的特定区域. 夏青等[1]以火法炼铜工艺为例,对《铜、镍、钴工业污染物排放标准》(GB25467―2010)执行中存在的问题进行了分析,如标准适用范围不明确、单位产品基准排气量计算方式不明确、炉窑过剩空气系数换算条件不明晰、管控污染因子不全面等问题.本研究主要根据铅锌冶炼废气污染物产生、治理情况,结合行业重点企业排放监测数据统计,对铅锌冶炼废气排放标准存在的问题进行分析,并提出行业污染治理技术升级、标准制修订的建议.

1 铅锌冶炼废气污染物产生情况及治理技术现状 1.1 废气污染物产生情况 我国铅冶炼基本为火法工艺,原则工艺流程为备料―熔炼―还原―烟化―火法精炼―电解精炼;

锌冶炼以湿法冶炼为主,原则工艺流程为备料―沸腾焙烧―浸出―净化―电积―熔铸.铅锌冶炼主要废气污染物产生情况见表1. 表1 铅锌冶炼主要废气污染物产生情况 Table

1 Generation of major waste gas pollutants for lead and zinc smelting 行业 产生工序 产生节点 主要污染物 铅冶炼备料 精矿装卸、转运、配料、给料等 颗粒物、重金属(铅、砷、汞、镉等) 熔炼―还原 熔炼炉、还原炉烟气;

加料口、出渣口、出铅口等环境集烟 颗粒物、SO

2、NOx、重金属(铅、砷、汞、镉等) 制酸 制酸尾气 颗粒物、SO

2、NOx、重金属(铅、砷、汞、镉等)、硫酸雾 烟化 烟化炉烟气,加料口、出渣口等环境集烟 颗粒物、SO

2、NOx、重金属(铅、砷、汞、镉等) 火法精炼 熔铅锅烟气 颗粒物、重金属(铅、砷、汞、镉等) 电解精炼 电铅锅烟气 颗粒物、重金属(铅、砷、汞、镉等) 锌冶炼备料 精矿装卸、转运、配料、给料等 颗粒物、重金属(铅、砷、汞、镉等) 沸腾焙烧(制酸) 制酸尾气 颗粒物、SO

2、NOx、重金属(铅、砷、汞、镉等)、硫酸雾 浸出、净化 浸出槽、净化槽 硫酸雾 电积 电积槽 硫酸雾 熔铸 感应电炉烟气 颗粒物 收稿日期:2019-01-09 基金项目:科技部场地土壤污染成因与治理技术专项(2018YFC1800401) 作者简介:金尚勇(1982-),男,河南罗山人,硕士,高级工程师. 1.2 废气治理技术现状 1.2.1 颗粒物治理技术 铅锌冶炼颗粒物通常采用布袋除尘器、电除尘器处理[2],除尘效率可达99.5%以上,颗粒物排放浓度可控制在30 mg/m3左右,满足排放限值要求. 1.2.2 SO2治理技术 目前,铅锌冶炼制酸尾气、环境集烟等基本配备了脱硫设施,采用的脱硫技术主要包括石灰/石灰石―石膏法、有机溶剂循环吸收法、金属氧化物吸收法、活性焦吸附法、氨法、钠碱法、双碱法等[3],脱硫效率一般可达90%~95%,在环境管理规范情况下,SO2排放可稳定达标. 1.2.3 NOx治理技术 《铅、锌工业污染物排放标准》(GB25466―2010)仅规定了NOx特别排放限值;

铅锌冶炼废气一般不设脱硝设施. 1.2.4 酸雾治理技术 铅锌湿法冶炼产生的硫酸雾通常采用填料吸收塔、湍流洗涤塔、电除雾技术等净化处理,净化效率可达80%~95%. 任锋[4]研究认为,铅锌冶炼废气污染物执行特别排放限值在技术上是可以实现的,但需要加大项目投资;

尤其是颗粒物、NOx,若要达到特别排放限值,需通过设置多级除尘系统、增加脱硝设施才可实现.

2 铅锌冶炼废气排放标准存在问题 2.1 废气排放标准执行存在的问题 金晓丹等[5]对广西9家铅锌冶炼企业2013年废气污染物排放监测数据的统计分析表明,颗粒物、SO

2、铅及其化合物、汞及其化合物达标率分别为100%、100%、98.79%、99.55%,但未统计特别排放限值达标情况.本研究通过收集国家重点监控企业自行监测数据及监督性监测数据,对铅锌冶炼主要废气污染物监测数据的达标情况及特别排放限值达标情况进行统计分析,见表2. 表2 铅锌冶炼废气污染物排放情况 Table

2 Statistics for waste gas pollutants emission of lead and zinc smelting 污染物 标准限值*/(mg・m-3) 统计总数 排放浓度/(mg・m-3) 数量 占比/% 颗粒物 10/80

3 733 ≤10

951 25.5 10~80

2 747 73.6 >

80

35 0.9 SO2 100/400

3 151 ≤100

1 607 51.0 100~400

1 402 44.4 >

400

142 4.5 NOx 100/-

1 394 ≤100

979 70.2 >

100

415 29.8 铅及其化合物 2/8

4 933 ≤2

4 575 92.8 2~8

348 7.0 >

8

10 0.2 汞及其化合物 0.05/0.05

1 454 ≤0.05

1 451 99.8 >

0.05

3 0.2 注:*GB25466―2010特别排放限值/排放限值 由表2知: 1)对比GB25466―2010排放限值,颗粒物、SO

2、铅及其化合物、汞及其化合物达标率分别为99.1%、95.5%、99.8%、99.8%,达标情况良好;

说明铅锌冶炼现有废气治理技术基本可满足废气污染物稳定达标要求;

2)对比GB25466―2010特别排放限值,颗粒物、SO

2、NOx、铅及其化合物、汞及其化合物达标率分别为25.5%、51.0%、70.2%、82.2%、99.8%.除汞及其化合物外,其余污染物特别排放限值达标率较低,说明铅锌冶炼现有废气治理技术难以满足颗粒物、SO2等废气污染物稳定达到特别排放限值要求.位于大气污染防治 十二五 规划重点区域、京津冀大气污染传输通道城市行政区域等需执行特别排放限值区域的铅锌冶炼企业,还需对现有除尘、脱硫技术进行升级改造,必要时需增设脱硝设施,否则废气污染物将难以稳定达标排放. 2.2 废气排放标准存在的问题 2.2.1 废气污染物执行标准缺失 GB25466―2010仅规定了颗粒物、SO

2、NOx、硫酸雾、铅及其化合物、汞及其化合物等6种大气污染物的排放限值,未考虑铅锌冶炼废气中镉及其化合物、砷及其化合物等特征污染物;

此外,NOx仅规定了特别排放限值,未规定常规排放限值;

硫酸雾仅对制酸工序做出了规定,未考虑湿法炼锌浸出、净化、电解工序产生的硫酸雾;

备料工序仅规定了颗粒物,未对颗粒物中所含重金属限值做出规定. NOx属于 十三五 总量控制因子,镉及其化合物、砷及其化合物属于 十三五 重点防控的重金属因子,在实际环境管理中,各地生态环境管理部门均要求对其进行考核,但因缺少行业排放标准,各地参照执行的标准不一,不利于铅锌冶炼企业执行. 2.2.2 未规定单位产品基准烟气量 为防止冶金炉窑烟气 稀释达标 ,同时实现节能降耗,重有色行业污染物排放标准如《铜、镍、钴工业污染物排放标准》(GB25467―2010)、《锡、锑、汞工业污染物排放标准》(GB30770―2014)均规定了单位产品基准排气量,若单位产品实际排气量超过单位产品基准排气量,须将实测大气污染物浓度换算为大气污染物基准排气量排放浓度,并以此作为判定排放是否达标的依据.目前,GB25466―2010尚未规定铅锌冶炼单位产品基准排气量,仅《排污许可证申请与核发技术规范》(HJ 863.1―2017)规定了主要排放口的单位产品基准排气量. 2.2.3 未区分考虑不同行业特征污染物 铅锌冶炼废气执行的废气污染物排放限值相同,但是在实际生产中,铅冶炼和锌冶炼排放的特征污染因子存在明显区别,如铅冶炼废气中铅及其化合物铅排放浓度明显高于锌冶炼企业,锌电解工序硫酸雾排放浓度明显高于铅冶炼企业. 2.2.4 颗粒物、NOx特别排放标准限值不合理 GB25466―2010规定的颗粒物、NOx特别排放限值分别为10 mg/m

3、100 mg/m3.根据表2统计数据分析,在现有铅锌冶炼废气治理技术水平下,颗粒物特别排放限值达标率仅25.5%,特别排放限值区域内铅锌冶炼废气颗粒物难以稳定达标排放;

而根据目前已在内蒙古某铅锌冶炼企业投用的高效褶式滤筒脉冲除尘器的验收监测结果,颗粒物排放浓度为8.5~17.9 mg/m3,并不能稳定达到特别排放限值要求. 目前,我国铅锌冶炼废气暂无脱硝设施.根据表2统计数据分析,NOx特别排放限值达标率为70.2%,若要稳定达到特别排放限值,则铅锌冶炼企业需增设脱硝设施.通常,经除尘、脱硫后铅锌冶炼烟气温度为55~80 ℃,而当前常用的选择性催化氧化(SCR)、选择性非催化氧化(SNCR)脱硝工艺最佳反应温度分别为340~380 ℃、950~1050 ℃[6],铅锌冶炼烟气脱硝还需将冷却后烟气重新加热至脱硝最佳反应温度,能耗成本较高.

3 结论及建议 1)现有铅锌冶炼废气治理技术成熟可行,可满足行业废气污染物稳定达标排放需求;

但难以保证颗粒物、SO

2、NOx等污染物排放满足特别排放限值要求.铅锌冶炼企业应加强环保设施运行管理,同时建议国家制定相关政策鼓励铅锌冶炼企业开发并应用新技术对现有除尘、脱硫技术进行升级改造,必要时考虑增加脱硝设施,确保执行特别排放限值区域铅锌冶炼废气污染物稳定达标排放. 2)建议修订《铅、锌工业污染物排放标准》(GB25466―2010).根据铅、锌冶炼废气产污环节、污染物特征,完善标准管控因子,规定单位产品基准排气量;

综合考虑废气治理技术、经济成本等因素,对颗粒物、NOx特别排放限值重新进行评估、修订. 参考文献 [1] 夏青,张鹏,田志仁,等. 火法铜冶炼项目排放标准执行常见问题探讨[J]. 有色金属(冶炼部分),2017(1):70-74. [2] 赵娜,尤翔宇. 干式除尘技术在国内有色冶炼行业的应用及发展趋势[J]. 有色金属科学与工程,2018,9(2):96-102. [3] 王兵,孙启宏,扈学文,等. 铅冶炼污染防治最佳可行技术筛选研究[J]. 环境工程技术学报,2011,1(6):526-532. [4] 任锋. 有色行业执行大气污染物特别排放限值的思考[J]. 环境与发展,2018(5):78-81. [5] 金晓丹,王启明,曹红军,等. 《铅、锌工业污染物排放标准》评估―以广西为例[J]. 安徽农业科学,2015,43(28):263-265. [6] 苗强. 脱硝技术的现状及展望[J]. 洁净煤技术,2017,23(2):12-19. ................