钢铁行业无组织超低排放综述

郭延仿，程黄根，王 强，吴 刚

（马鞍山钢铁股份有限公司，安徽马鞍山 243000）

引言

无组织排放广泛存在于钢铁等行业中，而我国作为世界上钢铁生产大国，无组织排放总量也相当巨大。无组织排放对动植物、环境都有着严重的影响和危害，无组织排放的粉尘会对人体的呼吸系统产生威胁，导致呼吸系统疾病发生；无组织排放若得不到及时治理，会对周边大气环境造成污染，产生酸雨等现象。因此加大对无组织排放的治理力度对改善环境有着重大意义。

2018年2月，在全国环境保护工作会议上，生态环境部提出钢铁等行业应积极推动超低排放改造，从此钢铁行业的超低排放改造工作拉开了序幕。

2019 年4 月，生态环境部等五部委联合印发了《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》（环大气［2019］35 号），对实施钢铁行业超低排放改造工作的总体思路、基本原则、主要目标等进行了明确，从有组织排放、无组织排放、清洁运输等方面提出具体改造要求。

全国钢铁行业随后陆续开展超低排放改造工作，其中因无组织排放具有放散源分散、产污环节多、涉及范围广等特点，治理上存在较大的困难，为推动其治理力度，国家和地方不断出台各项标准及优惠政策，帮助钢铁行业实施改造，推动可持续发展［1］。

1 无组织排放管控政策

2019 年，生态环境部等五部委联合印发的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》（环大气［2019］35 号）中，对超低排放要求做了进一步深化，将无组织排放和清洁运输纳入到超低排放标准中。对于生产过程的产尘点，应全面提高无组织治理能力，做到应收尽收，确保产尘点和车间不得有可见烟粉尘外逸［2］。

2019 年12 月，生态环境部发布了《关于做好钢铁企业超低排放评估监测工作的通知》（环办大气函［2019］922 号），进一步规范了对于无组织治理评估的检测程序和方法，其中要求建立全厂无组织排放治理设施集中控制系统，记录生产、治理及监测数据等。

2020 年生态环境部发布《重污染天气重点行业应急减排措施制定技术指南（2020 年修订版）》（环办大气函［2020］340 号），提出差异化减排措施，继续执行企业绩效分级“短板原则”，严格运输环节源头管控要求，规范应急减排清单上报机制等。

无组织治理不仅在我国得到政府的高度关注，在国外也同样备受重视。早在1993年，美国环境保护局就建立排放清单改进计划，明确了排放估算的方法、数据收集及系统改进标准等。2006 年，欧洲国家制定了较为先进的清单排放指导手册，对点源、线源、面源这些污染源制定了相应的清单编制规范。

针对无组织排放，美国出台了《清洁空气法》，规定了关于工艺设计、设备以及运行操作的要求；在《国家大气有害污染物排放标准》中明确规定了有害空气污染物排放标准；《新源性能标准》中规范了常规污染物的排放标准。

在德国，《联邦空气污染控制法》是防治空气污染最重要的法律；《空气质量控制技术指南》规定了包括物料装卸、运输、加工处理、储存过程的颗粒物无组织排放操作标准，该标准虽然没有规定限值，但从管理措施和操作上对每一个细节进行要求，针对性较强，具有可操作性。

2 钢铁企业无组织粉尘治理现状

钢铁企业无组织排放具有阵发性强、分布广、排放源数量多、对环境影响大等特点，治理较为困难。目前一些大型企业因具有较强的环保意识、雄厚的资金支撑，已建立了较为完善的治理体系，但大多数的小型企业由于资金不足、环保意识缺失，导致不进行或者无法有效进行无组织排放治理。

截至2023年8月，全国已有66家钢铁企业进行超低排放公示，70 家企业完成无组织排放超低改造，具体数据见图1、图2。

图1 66家超低排放公示企业

3 无组织治理技术与方法

3.1 湿式雾化抑制粉尘

湿式雾化抑尘技术可以通过粉尘抑制系统产生的雾化液体来抑制烟尘爆发。粉尘抑制装置是一种将水和抑尘剂按比例混合，通过压缩空气以泡沫或水雾的形式喷出抑尘的设备。在高效抑尘剂的作用下，雾化液体能够与粉尘产生较好的亲和力，从而大大提升了除尘效率，一般除尘效率可达80%左右。

3.2 干雾抑尘

水与其他亲水性物质接触时，表面张力会影响物质间的吸附能力。当水雾颗粒不断变小，其直径逐渐接近粉尘颗粒大小时，水的表面张力会降低，从而增加粉尘颗粒与水雾颗粒结合的可能性［3］。随着聚结的粉尘团越来越大，重量也会增加，最终实现沉降。通过使用雾化抑尘，可以使粉尘除尘效率提高至90%～95%［4］。

3.3 超重力雾化

超重力雾化是一种利用高速离心力将液体转化为微小粒子的技术。与传统的喷雾技术相比，超重力雾化可以产生更小、更均匀的颗粒。这些微小颗粒具有更好的溶解性能，将液体雾化成细小的液滴分散到气相中。这种方法可以增强气体和液体之间的接触，从而强化气、液之间的传质、传热，促进粉尘颗粒的脱除［5］，除尘效率可达90%以上。

3.4 超声波雾化

超声波雾化是利用超声波振动产生1～10 μm的微小液滴的过程。在这个过程中，液体通过超声波振动器产生高频振动，使得液体表面产生剪切力，从而将液体分散成微小液滴。这些水颗粒能够增加水的表面积和悬浮时间，提高水滴与颗粒物接触的可能性，从而提高粉尘的去除率［6］，除尘效率超过90%。

3.5 挡风抑尘墙

挡风抑尘墙是依照空气动力学，将抑风板（网）与金属支架连接形成的抑尘设施。挡风抑尘墙的工作原理为在抑尘墙内侧形成不同尺度的分离旋涡和强烈的湍流干扰气流，衰减来流的平均风速，从而减少起尘率，阻挡粉尘迁移，达到抑尘目的。

挡风抑尘墙已广泛应用于各个工序，通过数值计算和现场效果测试，抑尘效率可达70%以上。

3.6 封闭料场

封闭料场是对钢铁企业内使用的原料及废渣在运输、装卸等过程进行规范化管理的一种方式，也是目前对无组织粉尘进行治理的有效措施之一。这种方式可以从根本上减少粉尘的外溢，达到无组织治理的目的，抑尘效率可达99.9%。企业可根据自身条件选择不同的结构设计、通风系统、防火防爆措施等。封闭料场是钢铁企业进行粉尘治理的重要手段，能够有效地降低粉尘的产生和扩散［7］。

3.7 无组织治理技术与方法分析

综上，常见的无组织治理技术及方法主要分为两大类，一类是通过雾化液体与颗粒物接触除尘，使已漂浮在环境中的颗粒物减少，达到抑尘的目的，适合非固定式的无组织排放源。另一类是通过封闭、密闭的形式从源头抑制颗粒物的逸散，减少粉尘外逸，适用于位置固定的无组织排放源，如料场。

企业可结合自身情况及需求，选择适合企业的除尘措施。除了技术手段，无组织治理也体现在企业日常生产经营中，通过加强管理和监管，确保环境保护工作的顺利实施。企业需要强化环境保护意识，将环境保护工作贯穿到企业的各个环节中，加强员工培训，提高员工的环保意识和环保素养。同时，企业需要加强对环境保护法律法规的学习，确保企业的环保工作符合国家要求。加强环境监测和数据分析，及时发现和解决环境问题。加强与社会的沟通和合作，主动向社会公开环境信息，接受社会监督和评价。

总之，企业需要认真履行环保责任，为社会和谐发展做出贡献。

4 展望

钢铁企业超低排放改造是一项长期而艰巨的任务，需要社会各方的共同努力，但更多需要的是企业的主观能动性，钢铁企业可以通过以下几个方面，实现无组织部分的超低排放改造。

（1）建立无组织管控治平台

钢铁企业无组织排放源数量多、分布散，大多数排放源单体排放量不大，且为阵发性排放，企业通过建立无组织管控治平台，实现从污染监控监测、到治理反馈全过程数据的互联互通，可实现无组织排放管控的常态化，确保治理过程可追溯、可核查［8］。实现厂内无组织排放源所有治理设备、监测监控设施的集中管理，记录并保存相关设施运行情况及历史数据，可实现自证清白［9］。

（2）因地制宜选择无组织治理技术及方法

钢铁企业应该根据实际情况和扬尘污染的特点，因地制宜选择相应的治理方法，避免一种技术用全厂。如对于位置固定的无组织排放源，可采用封闭收尘的方式防止粉尘逸散；对于非固定式排放源可以采用雾炮机器人通过雾化液体来达到抑尘的目的。

（3）运维保障

目前钢铁企业在超低排放改造上存在专业能力不够、人员安排不足的现象，导致现场无组织治理设施的故障或事故无法及时被发现，造成许多治理设施长期带病运行。因此企业要投入更多的人力、物力实现全周期运维保障，及时发现问题、处理问题，以保障企业的无组织管控治系统平稳、有效运作。

5 结论

随着我国进入“后超低-碳减排”时代，钢铁行业绿色发展也将面临新的挑战，未来钢铁行业将向短流程炼钢转型，推动全过程减污降碳［10］。钢铁行业的废气排放是大气污染的重要来源之一，实现无组织治理是钢铁企业应尽的社会责任，加强环保投入和技术改进，建立健全环保管理制度和奖惩机制，才能不断推动企业环保管理水平的提升。