覆膜砂生产项目环评研究

韩小问，勾东东

（河北欣众环保科技有限公司，河北沧州 061000）

近年来，沧州市铸造行业蓬勃发展，为推动铸造行业健康可持续发展，沧州市建设了以酚醛树脂覆膜砂生产项目为代表的一批铸造配套项目。根据《中华人民共和国环境影响评价法》，覆膜砂生产项目建设前需对项目运行对周边环境的影响情况进行预测，开展环境影响评价工作。针对在编写环评过程中遇到的问题，结合项目原辅材料、工程分析及污染防治措施可行性、选址及产业政策符合性四个方面，得出相应的结论。

1 建设项目原辅材料

覆膜砂生产过程中主要的原辅材料为原砂、酚醛树脂、固化剂、润滑剂。

1.1 原砂

原砂是影响覆膜砂性能的主要因素之一。原砂中的泥和细粉、原砂的粒型、二氧化硅含量、粒度大小和分布等均影响覆膜砂生产过程粉尘产生量。

通常认为原砂粒型最好的是圆形。颗粒越圆，比表面积越小，能够紧密堆积，因此覆膜砂的强度越高[1]。砂粒越细，单位体积内覆膜砂的接触点越多，均匀程度提高，树脂膜的厚度减薄，增加的界面使砂粒的热膨胀均匀地释放，因而采用细砂可降低覆膜砂热膨胀率。但从环保角度考虑，砂粒越细其产尘量越大。

1.2 酚醛树脂

热塑性酚醛树脂主要由醛类（甲醛、乙醛、糠醛等）和酚类（苯酚、甲酚、二甲酚等）在催化剂作用下缩合而成。酚醛树脂包括高邻位酚醛树脂、热塑性酚醛树脂，由于苯酚含有三个反应点，由缩聚作用而产生的同分异构体混合物，通常在两个酚核间就有可能形成三种不同的双苯酚核结构的酚醛树脂，三个酚核间有可能形成七种不同的三苯酚核结构，以此类推，四个酚核间有可能形成28种不同的四苯酚核结构。高邻位热塑性酚醛树脂，是在适当的苯酚/甲醛摩尔比及催化剂控制下，酚与醛的缩合反应主要发生在酚核羟基的邻位，空出树脂分子结构中的酚核对位，因而在树脂固化过程中，由于位阻效应低而使该树脂具有固化速度快的特点。在弱酸盐催化条件下，二价金属离子在反应中形成了螯合物，随后形成2，2-二羟基二苯基甲烷，进一步反应形成高邻位酚醛树脂[2]。目前经过比选认为高邻位热塑性酚醛树脂更加适宜，从环保角度看生产的高邻位热塑性酚醛树脂覆膜砂发气量较低，热拉强度较高。

1.3 固化剂

覆膜砂最普遍使用的固化剂是乌洛托品，即六次甲基四氨，其加入量约为树脂质量的10%～15%[3]。

1.4 润滑剂

润滑剂通常为硬脂酸钙，它对覆膜砂的热性能影响十分显著。其加入量约为树脂质量的6%～8%。硬脂酸钙的加入有利于提高覆膜砂的热韧度和热强度，并能有效降低覆膜砂的沉降和热开裂[4]。

2 项目工程分析及污染防治措施可行性

工程分析的重点为生产工艺、污染物产生和排放源强的确定。

2.1 生产工艺

根据调研相关项目，覆膜砂生产大致工艺如下：将原砂经过加入滚动的加热炉内，在炉筒内加热到110℃左右时，将砂子卸入混砂机盆腔内。砂子在混砂机盆腔内加树脂充分混合均匀至30s，加固化剂，混至砂子将松软时，加润滑剂再混45s 后卸砂。卸下的砂子流入混砂机下方的震动筛里破碎筛分，将少量砂块破碎成砂粒，充分冷却，为了避免使用冷却用水，采用风冷方式。冷却完毕后得成品覆膜砂。

主要生产工艺为原材料—混料—搅拌—冷却—出料—检验—包装等主要几个环节。生产工艺流程图详见图1。

图1 覆膜砂生产工艺流程图

2.2 污染物产生

（1）废气污染物产生

废气污染物产生情况：项目加料工序、提升工序、振动破碎工序、筛分工序中产生废气，主要污染因子为颗粒物；项目混砂工序中产生废气，主要污染因子为颗粒物、甲醛、酚类、非甲烷总烃。加热炉运行产生废气，主要污染因子为颗粒物、SO2和NOX。

经调研，沧州地区覆膜砂生产过程加料工序、提升工序、振动破碎工序、筛分工序产生废气，主要污染因子为颗粒物。混砂工序产生废气，主要污染因子为甲醛、酚类、非甲烷总烃和颗粒物。生产过程混砂工序和加热炉产生的废气收集后经过引风机引入布袋除尘器+UV 光催化氧化+活性炭吸附装置中处理，加料工序、提升工序、振动破碎工序、筛分工序产生废气经集气罩收集后进入布袋除尘器中进行处理，处理后共同经15m 高的排气筒排放。废气收集治理流程图见图2。

图2 废气收集治理流程图

随着环保要求的提高，目前生产过程混砂工序加热炉基本上使用天然气为燃料。加热炉运行产生废气，主要污染因子为颗粒物、SO2和NOX。废气引入同一套布袋除尘器+UV 光催化氧化+活性炭吸附装置处理后，经15m 排气筒排放。

（2）生活办公废水

生活办公污水主要为职工盥洗用水，进入化粪池处理后排入当地园区污水管网，最终进入园区污水处理厂。源强确定按照《河北省用水定额》生活取水(DB13T1161-2016)规定的人均20L/天计算。

2.3 排放源强的确定

参照《第一次全国污染源普查工艺污染源产排污系数手册第十分册》中燃料为天然气的燃气工业锅炉在正常技术经济和管理等条件下，生产单位产品所产生（或排放的）污染物数量的统计平均值（简称产排污系数）：1m3天然气燃烧产生的烟气量为13.6m3。颗粒物、SO2、NOX源单位时间内污染物的排放量（简称强核）核算按照表1 计算。

表1 产排污系数情况表

在各项污染治理措施稳定运行情况下，废气排放能够满足相关排放标准要求，对周围环境影响较小。

项目产尘工序产生粉尘，颗粒物产生量约为石英砂用量的0.012%，对含尘废气首选布袋除尘器，布袋除尘器除尘效率达99%，在各项污染治理措施稳定运行情况下，废气排放能够满足相关排放标准要求，对周围环境影响较小。

混砂工序产生少量非甲烷总烃、甲醛和酚类，并结合调研企业相关资料数据，覆膜砂生产过程有机废气产生量分别为：非甲烷总烃产生量为酚醛树脂的0.1%，甲醛0.03%，酚类0.02%。

2.4 废气治理措施可行性分析

废气收集装置主要采用集气罩，集气效率为90%。UV 光催化氧化装置+活性炭吸附装置综合考虑处理效率为90%，经过处理后在各项污染治理措施稳定运行情况下，废气排放能够满足相关排放标准要求，对周围环境影响较小。

3 项目选址及产业政策符合性

3.1 项目产业政策符合性

根据国家发展和改革委员会《产业结构调整指导目录（2019 年本）》，项目属于允许建设类项目，符合国家产业政策。

根据《河北省新增限制和淘汰类产业目录（2015 年版）》（冀政办发（2015）7 号），项目不在其新增限制类和淘汰类产业目录内，符合河北省产业政策要求，并且此类项目需取得当地行政审批部门或备案管理部门的备案证。

3.2 项目选址合理性

覆膜砂生产项目选址应位于工业园区，工业园区是指国家或区域的政府根据自身经济发展的内在要求，通过行政手段划出一块区域，聚集各种生产要素，在一定空间范围内进行科学整合，提高工业化的集约强度，突出产业特色，优化功能布局，使之成为适应市场竞争和产业升级的现代化产业分工协作生产区[5]。占地应为属工业用地或建设用地，符合当地土地利用要求，不允许建设在自然保护区、风景名胜区、文物(考古)保护区、生活饮用水源保护区、供水远景规划区、矿产资源储备区和其他需要特别保护的区域内。同时要符合当地“三线一单”要求。

4 结语

覆膜砂生产项目建设出于产业链发展、国民经济、促进就业角度考虑是十分必要的。本文结合沧州地区覆膜砂生产实际从项目原辅材料、工程分析及污染防治措施可行性、选址及产业政策符合性四个方面阐述，该类项目的环评应优先取得当地项目审批部门的备案许可，充分考虑选址相关文件，明确选址需在工业园区，选用环保型原材料，采取严格的环保治理措施降低污染物排放。