铁合金行业污染因子排放标准和环境管理分析

林金华

（龙岩市连城环境监测站，福建 龙岩 366200）

21 世纪以来，我国铁合金产量持续快速增长，铁合金成为支撑我国钢铁工业发展的支柱产业之一。钢铁工业的结构调整和产业发展离不开铁合金工业，中国钢铁工业的壮大也为铁合金工业的蓬勃发展提供了契机[1]。近年来，中国铁合金工业的产业结构和生产格局进一步优化，产业集中度低、装备水平差的状况有所改善，生产技术和工艺水平有所提升，节能减排、三废（废水、废气、废渣）治理等环保措施全面启动，中国正由铁合金生产大国向铁合金生产强国转变[2]。本文结合具体案例，从多角度入手开展具体分析，针对铁合金企业环境监测发现的问题，提出相应对策，为企业稳定达标排放和日常环境监管提供依据。

1 生产工艺及产污环节

1.1 生产工艺

某企业主要从事硅锰合金生产，生产工艺比较复杂，工艺流程如图1 所示。

图1 硅锰合金生产工艺流程

炉内冶炼是一种埋弧连续性冶炼，将3 根电极插埋到炉料中，电极和炉料间产生高温电弧，形成坩埚，炉料被加热、熔化，发生还原反应，液态硅锰沉积在炉膛底部。沉积一定时间后，用铁钎打开炉底侧的出铁口，放出液态硅锰，使其流入铁水包。铁水包在锭模中浇注，然后冷却成固体。浇注成型的产品经空气冷却后脱模，吊送到成品间，进行人工精整、破碎和检验，最后进入成品库。

1.2 产污环节

污染物产生环节及排放位置如图2 所示。从原料、生产工艺可以看出，铁合金生产废水主要来自电炉冷却、水淬。电炉冷却水、水淬废水集中后经冷却塔冷却，然后收集在循环池中，以水泵抽至生产车间进行循环利用，不外排。电炉烟气的主要污染物为烟尘、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）等。

图2 污染物产生环节及排放位置

2 排放标准与实际产污对比

2.1 废水排放方面

《铁合金工业污染物排放标准》（GB 28666—2012）对铁合金企业的水污染物排放控制提出具体要求[3]，而从该硅锰合金生产企业来看，铁合金生产废水主要来自电炉冷却、水淬，经冷却塔冷却后收集在循环池中进行循环利用，不外排。该处理工艺不仅可以减轻污染物治理成本，节约水资源，有效控制污染物排放对外环境的影响，还能减轻生态环境部门对企业的监管压力，有利于企业的良性发展。

2.2 废气排放方面

《铁合金工业污染物排放标准》（GB 28666—2012）对铁合金企业的大气污染物排放控制提出具体要求[3]，但该标准只规定了颗粒物、铬及其化合物的排放浓度限值。该硅锰合金生产企业所在地盛产锰矿，企业产品以硅锰合金为主，使用当地锰矿石作为原料，而原料含有铅、镉等重金属。因此，在有组织排放及企业边界大气污染物中，应加入铅及其化合物、镉及其化合物等污染物的日常监测。同时，生产工艺排放的大气污染物含有SO2及NOx，应一并纳入监测范围。

3 污染物排放标准确认及浓度计算

3.1 污染物排放标准确认

《铁合金工业污染物排放标准》（GB 28666—2012）只规定了颗粒物、铬及其化合物的排放浓度限值，而根据实际排污情况，铅、镉等重金属及SO2和NOx等气态污染物应纳入监管范围，但需要确定排放标准。矿热炉属于工业炉窑的一种，因此参照《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB 9078—1996）进行监管，但该标准只规定SO2的排放浓度限值。《大气污染物综合排放标准》（GB 16297—1996）规定了NOx、铅及其化合物、镉及其化合物的排放浓度限值，行业标准没有明确规定某些污染物排放限值时，为了加强企业监管，保护生态环境，铁合金生产企业废气排放层面，SO2执行《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB 9078—1996）中对应工艺的排放限值，NOx、铅及其化合物、镉及其化合物执行《大气污染物综合排放标准》（GB 16297—1996）的排放限值。

3.2 污染物浓度计算

《铁合金工业污染物排放标准》（GB 28666—2012）指出，在国家未规定生产单位产品的基准排气量之前，以实测浓度作为判定大气污染物排放是否达标的依据[3]。因此，在监测过程中，未监测含氧量，以实测浓度替代折算浓度，而企业建设废气处理设施时，为减少高温对除尘布袋的破坏，同时降低废气温度，处理设施往往未做密闭处理，导致废气处理设施的废气收集效果大打折扣，污染物以无组织的方式扩散出去，对周围环境造成较大的破坏，特别是含重金属的颗粒物对周边土壤和植物影响大。但是，由于SO2、NOx、铅及其化合物、镉及其化合物等污染物执行《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB 9078—1996）或《大气污染物综合排放标准》（GB 16297—1996）的排放限值，实测浓度不能体现企业的真正排放情况，因此在监测过程中应考虑废气含氧量的影响，利用过量空气系数进行折算。

该硅锰合金生产企业颗粒物、SO2、NOx的实际监测数据如表1 所示，由此可以对比实测浓度和折算浓度的达标情况。检测点位为废气总排口。从标准限值来看，根据《铁合金工业污染物排放标准》（GB 28666—2012），颗粒物折算浓度应不超过50 mg/m3；根据《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB 9078—1996），SO2折算浓度应不超过850 mg/m3；根据《大气污染物综合排放标准》（GB 16297—1996），NOx折算浓度应不超过240 mg/m3。根据标准限值，颗粒物超标，SO2达标，NOx超标。

表1 硅锰合金生产企业废气监测结果

废气处理设施采用半封闭设计，烟气含氧量高，如考虑过量空气系数，污染物实测浓度折算成过量空气系数为1.7时的排放浓度，颗粒物和NOx很容易超标，对环境造成破坏，同时监管处罚也影响企业的发展。

4 固体废物性质的确定

铁合金企业生产过程中，主要大气污染物为颗粒物，颗粒物通过布袋除尘器回收，形成除尘渣[4]。根据生产工艺可知，本地原料含有铅、镉等重金属，因此应通过鉴定确认除尘渣属于一般固体废物或是危险废物。《铁合金工业污染物排放标准》（GB 28666—2012）指出，铁合金企业固体废物的鉴别、处理和处置适用国家发布的相关固体废物污染控制标准。危险废物的鉴定费用往往较高，如果要求对每一批次的除尘渣都进行鉴定，对企业来说，实际操作复杂烦琐，经济负担大，不可行。因此，对于除尘渣是否属于危险废物，应因地制宜，根据原料的来源地加以鉴别，建议以原料来源地为考量依据，企业需要提供每个原料来源地除尘渣的鉴别报告（至少一次），以证明固体废物除尘渣的性质。生态环境部门则根据企业提供的进料单，对照该产地原料的除尘渣鉴定报告，按照鉴定结果分类管理，这样不仅可以减轻企业的经济负担，服务企业发展，减轻监管强度[5]。

5 结语

本文结合具体案例，研究硅锰合金生产企业的生产工艺和排污情况，从而明确铁合金行业污染因子，以加强环境日常监管，保证企业达标排放，切实保护生态环境。企业应对除尘装置进行密闭处理，实现生产废气有组织排放，减少无组织废气排放，降低废气含氧量，确保废气达标排放。为降低生产废气温度，延长除尘布袋使用寿命，可以在生产车间与废气处理设施之间延长烟气传送管道，并在管道外部加装冷却水喷淋装置。铁合金企业废气排放层面，SO2执行《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB 9078—1996）中对应工艺的排放限值，NOx、铅及其化合物、镉及其化合物执行《大气污染物综合排放标准》（GB 16297—1996）的排放限值，并考虑以折算浓度作为最终排放浓度。要因地制宜，以原料来源地除尘渣的鉴定结果为依据（至少一次），确定除尘渣的性质，并将其作为日常环境监管的依据。