硫化碱项目节能减排环评验收报告Word文档格式.docx
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3.1.2工程地理位置和交通
XXX有限责任公司位于天山北麓XXX,,坐标为东经92°
34′05″,北纬44°
06′01″,东距XXX县城43km,西南距XXX湖10km,到XXX煤矿有公路直达,交通较为便利,本次技术改造在XXX一车间进行,项目区地理位置见图1。
XXX东邻联营化工厂,南邻奎苏化工厂,北靠山丘地带。
厂内设有职工宿舍、办公室、库房和生产区,厂区周围是戈壁滩。
大部分生活区相对于硫化碱厂位于主导风向的侧风向位置,厂区平面布置图见图2.
3.1.3工程地区的气象条件和水文情况
(1)气象条件
该建设项目所在区域属中温带干旱气候区,气候特点是:
暖季凉爽、冷季严寒、光照充足、无霜期短,该区降水偏少,蒸发量较大,气温年、日变化大,年平均气温1.2℃;
极端最高气温32.5℃;
极端最低气温-43.6℃;
年平均降水量202.6mm;
最大积雪厚度250mm;
年平均风速2.2m/s;
极限风速60m/s;
年主导风向为西风,冬季主导风向为东风,夏季主导风向为西风,夏季主导风频率21%。
(2)水文条件
XXX县地表水主要是山水河流、泉水和冰川水。
水资源贫乏,水土严重不平衡水量分布极不均匀,山水河流主要集中在XXX盆地四周,系XXX山和莫钦乌拉山山水形成的一些季节性河流,水量小,流程短,渗漏大,多数河流出山口后很快就渗入地下。
这些山水河流主要靠高山的季节降雪和中低山区的降雨补给,另外,XXX山的冰川也有一些补给。
全县有大小山水河流46条,年径流量2.44亿m3。
多数山水河流的流量较少,年平均流量小于0.5m3/s。
县境内山泉大小约556处,用于农业泉水约45处,年径流量合计为0.9577亿m3。
冰川只分布在县境南部的XXX山。
XXX地下水可分为山区地下水和山前平原地区地下水两类。
县境内XXX山东段,有现代冰川和积雪,地下水补给条件优越,储量丰富;
莫钦乌拉山无常年积雪,地下水补给条件和储量均次于XXX山东段;
西部低山区地下水补给主要有季节雪融水和降水渗入形成,储量较少;
三塘湖西侧白衣山低山山区地下水储量很少;
东准噶尔断块山系的额仁山一带,是基本不含水的地区。
平原地下水资源指XXX盆地、三塘湖盆地和县煤矿山间洼地的地下储量及开采。
自治区地质局第一次水文地质大队经过四年多的水文地质普查,1982年底算出山区地下水天然补给量为3.21亿m3/a;
XXX盆地地下水天然补给量为1.9375亿m3/a,地下水开采量为0.4872亿m3/a;
三塘湖盆地地下水的天然补给量1.6219亿m3/a,三塘湖至牛圈湖一带地下水开采量为0.025亿m3/a;
煤矿山间洼地地下水的天然补给量为0.2232亿m3/a,可开采量为0.0128亿m3/a。
本区地表0~3m左右为轻亚粘土、粗砂和碎石土,局部有粉砂透镜体和夹层,4m以下为坡洪积的砾石层,地基承载标准值180kpa,抗震烈度为8度,工程性质较好,适宜做天然地基土,地下水位埋深大于8m,冻土标准冻深2.5m,土壤中存在盐渍化现象,地下水主要赋存于基岩风化破碎地带中,XXX湖水补给,西北部大气降水补给较弱,据水样报告,地下水化学类型为硫酸氯化钙钠型水,矿化度13g/L,属碱水。
3.1.4工程占地面积
XXX一车间占地面积90000m2,其中厂房等建筑物占地面积857.84m2,道路及物料堆场面积11200m2,其余为露天设备占地及空地,二车间外部生活区绿化面积7200m2。
3.1.5工程和工程环保投资
工程总投资2130万元人民币,其中环保投资1088.65万元,占总投资的51.1%。
环保投资具体情况见表3-1。
表3-1环保设施投资一览表
序号
环保设施
费用(万元)
1
工艺生产过程除尘脱硫设施
322
2
余热锅炉
177.72
3
循环水管线
58.15
4
带式过滤机
126
5
循环水池及水泵房
74.28
6
列管蒸发器
317.6
7
噪声防护设施
0.5
绿化及道路硬化费用
13
总计
1088.65
3.1.6环境影响评价完成单位和时间
《XXX化工有限责任公司工业硫化钠节能减排技改项目环境影响报告书》由新疆建生产建设兵团勘测规划设计研究院编写,于2008年10月完成。
3.1.7工程初步设计完成单位和时间
《XXX化工有限责任公司工业硫化钠节能减排技改项目可行性研究报告》由新疆化工设计研究院编制,于2008年10月完成。
3.1.8环保设施设计和施工单位
环保设施设计生产单位:
新疆化工设计研究院。
环保设施设施工安装单位:
盐城市欧蓝森布业有限公司、四川竹根锅炉股份有限公司、温州新星设备安装有限公司。
3.1.9工程动工和投入试运行日期
建设项目于2009年9月18日破土动工,2010年8月1日建成并投入试运行。
3.1.10工程年生产天数
工程年生产天数:
300天/年,24小时/天,实行三班三运转工作制。
3.2生产工艺
3.2.1工艺流程简述
该项目硫化碱生产使用高温下碳还原法,是以芒硝(化学式为Na2SO4)和煤为原料,在高温下芒硝熔融与碳发生化学反应,生成黑灰(粗制硫化碱),再经过融化、过滤、蒸发得到产品硫化碱。
其生产工艺主要包括:
配料及原料输送、煅烧工段、热溶、洗泥、蒸发、制片及包装等工序。
其工艺流程见图3。
原煤
芒硝
噪声
破碎
配料
烟(粉)尘
SO2
喷煤助燃
提升机
◎
布袋除尘-麻石水膜收尘器
转炉煅烧
稀碱液
粉尘
H2S
热溶
含泥卤水
废渣
渣场
洗泥
澄清
浓卤水=
裂管蒸发
余热蒸汽
成品硫化碱
制片包装
图3硫化碱生产工艺流程图
◎示废气监测点
(1)配料及原料输送
原料煤及芒硝由汽车运输进厂,经全计量后卸入物料堆场备用,经破碎、筛分后分别计量,按一定比例混合为一批料,用提升机提升到转炉顶部,进行煅烧还原。
(2)黑灰煅烧及运输
由转炉上部下料漏斗将已配好的原料倒入间歇转炉中,盖好炉盖,开动转炉在1050-1150℃高温下进行煅烧反应,反应终了即将溶体排到炉下轨道运灰小车中,用卷扬机拉动小车送至热溶工序,进行热溶。
一氧化碳还原芒硝的主要反应为:
2C(s)+O2(g)2CO(g)
4CO(g)+Na2SO4(s)Na2S(s)+4CO2(g)
从热力学角度看,该反应在600℃以上已经可能进行。
另外,由于投料时有空气进入和C反应生成CO,并且CO气体中含有少量的水汽,可发生下面的副反应:
Na2S+CO2(g)+H2O(g)Na2CO3+H2S(g)
一氧化碳还原重晶石的主要反应为:
4CO(g)+BaSO4(s)BaS(s)+4CO2(g)
同样也可发生副反应:
BaS+CO2(g)+H2O(g)BaCO3+H2S(g)
(3)热溶工段
煅烧后的黑灰,经地下热溶罐进行热溶,每罐每次装料两台转炉的黑灰,热溶用Ba(OH)2溶液(稀卤)除去黑灰中的Fe和C,稀卤浓度为8%-10%,温度以85℃为宜,浓卤应达到25-27%。
Ba(OH)2溶液制备是由还原重晶石反应生成的BaS,通过热溶、澄清生成脱Fe脱C剂Ba(OH)2,反应式为:
BaS+2H2OBa(OH)2+H2S。
(4)洗泥
热溶完毕,高浓度碱水经过澄清后,上部合格的碱水(精致浓卤)送往蒸发工序进行蒸发浓缩,下部未能澄清的含有泥渣的碱水,经一次和二次一定温度的新鲜水稀释洗涤,再次澄清,上部澄清的低浓度碱水送往热溶工序化碱回用,剩余部分采用水平真空带式过滤机过滤,使含泥碱液固液分离,过滤后的稀碱液除少部分排入废水循环沉淀池,用于烟气脱硫外,剩余部分回收送往设置在转炉后重力除尘室上部的大锅内,利用转炉烟气的高温对其进行加热蒸发,达到一定浓度后送入蒸发工序继续蒸发提纯,滤泥含碱量不大于0.5%时排放。
(5)蒸发、制片及包装
将澄清好的精致浓上料泵卤送至浓卤沉降罐中,待沉降好后通过扳倒管放入上料中转罐,经蒸发泵泵入单蒸发效蒸发器中进行蒸发,浓缩至硫化钠含量至60%时,由成品泵输送至制片工房制片,再经过包装后得到成品黄片碱。
3.2.2新增环保工艺介绍
(1)热熔工段碱雾的回收治理
半成品黑灰吊到11.5米处,倒入漏斗落到翻杯中和甲卤热溶,溶解后的液体倒入碱液漏斗,再流入浓卤沉清槽,碱渣翻到漏斗进入洗渣罐,通过洗涤硫化钠含量小于0.8%后渣排放;
洗液到甲卤沉清槽;
翻杯中产生的碱雾通过翻杯罩,经热水洗涤吸收后放空。
(2)煅烧转炉炉尾烟气的处理
转炉来的高温烟气,首先进入余热蒸汽锅炉吸收烟道气的热量,余热锅炉产生蒸汽供给后序蒸发器作为热源蒸发硫化钠碱液,无需新增热源,烟气热量得到充分利用,此时烟气温度达到330℃左右,烟气再经过冷风管将温度降至200℃以下,烟气经过袋式除尘器处理后粉尘达标的烟气通过离心风机将烟气送往麻石除尘、加碱脱硫处理后洁净的烟气由烟囱排空。
(3)列管蒸发器蒸发工艺
将澄清好的精制浓卤输送到浓卤沉降罐中,待沉淀好后通过扳倒管放入上料中转罐,经蒸发上料泵泵入单效蒸发器中进行蒸发。
浓缩至硫化钠含量60%时,经成品泵输送至制片工房成品罐。
原有采用敞口大锅进行蒸发彻底淘汰,改为蒸发器蒸发,系统运行是闭路循环,系统不产生“废水、废气”生产环境达到清洁生产的目标。
(4)碱泥废水的回收利用
将搅拌洗涤三次后的含有1.5%硫化钠废液集中存储,然后经水平真空带式过滤机过滤,将固、液相分离。
滤液返回生产重复作为洗泥或洗渣用水,实现废水零排放;
滤渣可集中掩埋。
工艺流程框图如下:
3.3主要原料和能量消耗
本工程生产硫化碱所用主要原料为芒硝和煤。
一车间全年硫化碱生产所需原料用量根据验收监测期间实际消耗量换算为一年(300天)的消耗量列于表3-2中。
表3-2主要物料及能量消耗
原料燃料
名称
年消耗量
(万吨)
产地
离厂区
距离
运输方式
芒硝
2.35
XXX县芒硝矿
15km
汽车
原料用煤
0.94
木垒县白塔山八一牧场煤矿
255km
转炉燃料用煤
0.66
电
128.54万kw/h
哈密二电厂
200km
电网
水
8.99万m3
厂区自备水井
0.6km
输水管线
3.4主要污染源和主要污染物
3.4.1工程主要污染物产生环节
本项目为碳还原法生产硫化碱,以芒硝和原煤作为原料,高温下发生化学反应,再经过热溶、澄清、洗泥、蒸发、制片包装等一系列工序最终生成成品硫化碱,在此过程中会产生废气、废水、废渣及噪声污染,污染物排放会对环境造成不利的影响。
产生污染物的来源和污染物列于表3-3。
表3-3工程主要污染物产生环节
工段名称
设备名称
主要污染物
产生的主要原因
排放方式
原料配置
汽车卸载芒硝、煤等原料
粉尘、煤粉尘
风扬尘
无组织排放
芒硝、煤堆场
原煤破碎
粉尘、噪声
机械运行、碾磨
间歇排放
黑灰煅烧
喷煤机
机械运行
转炉
烟尘、SO2、H2S
煤燃烧、气流输送
有组织排放
风机
机械振动、气流输送
连续排放
黑灰输送
生产过程中输送
热溶
热溶罐
粉尘、H2S
高温蒸发,化学反应
洗泥
水泵
机械运转
过滤机
澄清过滤
蒸发、制片及包装
冷却塔
3.4.2主要污染物及其治理措施
本项目在生产过程中产生的废气、噪声,废水和废渣,对环境有不同程度的污染。
主要污染物排放点见工艺流程图3。
(1)废气
①有组织排放
该项目所排放废气主要来源于转炉、热溶等工段的烟气和废气,其主要污染物为烟(粉)尘、SO2和NOx,转炉废气经过废气经过除尘器净化后排入大气,有组织排放废气主要污染物汇总见表3-4。
表3-4有组织排放废气主要污染物汇总
废气来源
治理措施
排放高度
排放去向
烟(粉)尘、SO2、
NOX
重力、干法除尘、湿法脱硫除尘
周期性排放
60m
排入大气
一车间改扩建项目有组织废气排放源主要为5台转炉,项目改扩建前废气都是经排气筒直接排入大气,此次改扩建,为了有效控制固定源污染物排放量,减少其对周围环境的影响,该工程安装烟气余热锅炉并在总排放点设置相应的烟气净化设施。
本工程建设在5台转炉后增加了1套布袋除尘—麻石水磨除尘—加碱脱硫除尘器(五台转炉转炉共用一套),转炉烟气分别经配套的重力除尘室除去烟气中的大颗粒烟尘,然后经过布袋除尘—麻石水磨除尘—加碱脱硫除尘器脱硫和降尘,净化后的烟气经60m的排气筒排入大气。
热熔工段中产生的大气污染物主要是碱雾和少量的H2S气体,本项目建成后对原有敞口地槽溶解改为热熔塔半密闭溶解,产生的碱雾经热水洗涤后防空。
②无组织排放
本项目无组织排放源主要来自炉窑的进料、出料及原料的破碎工段,无组织排放污染物主要为粉尘和H2S。
(2)废水
本项目生产用水实现闭路循环,无生产废水排放。
产生的废水主要包括转炉烟气脱硫除尘后的含尘废水及办公生活区产生的生活污水。
转炉烟气处理为湿法除尘,除尘用的水来自新建的2座废水循环沉淀池,规格为:
4(m)×
8(m)×
4(m),总容积128m3,水由水泵抽进搅拌池,按一定比例加入脱硫剂,脱硫剂主要为项目生产中产生的废碱,石灰,此外在循环池内还会加入部分洗泥后含有少量碱的稀碱液,经搅拌混匀后,送至麻石水膜除尘器中,进行脱硫降尘,除尘后的废水回流至废水循环沉淀池中,沉淀后循环利用,不外排。
转炉烟气处理后产生的含尘废水排入两个128m3的沉淀池中,经沉淀后循环使用;
生活污水主要为职工浴室洗涤污水,经过化粪池处理后用于厂区绿化。
项目所有废水均不外排。
表3-5建设项目废水排放状况
废水来源及名称
处理方法
主要污染因子
排放规律
转炉烟气脱硫除尘
沉淀处理
pH、SS、NH3-N、COD
石油类、硫化物
连续
循环使用,不外排
辅助设施
生活污水
化粪池处理
pH、COD、BOD5、SS、NH3-N
间歇
用于厂区绿化
(3)噪声
本项目主要噪声源集中在煅烧车间和锅炉房,主要是由烘干机、真空泵、循环水泵、排风机、鼓风机、引风机等设备在运行中产生,噪声级一般在85~95dB(A)之间,采用建隔音墙、隔音操作室、安装减振垫等措施控制噪声污染。
(4)固废
项目产生的固废主要为锅炉灰渣、碱渣、生活垃圾和不合格产品。
①工艺废渣:
主要为黑灰热溶后经澄清和洗泥产生的滤渣、滤泥及沉淀池沉积的淤泥,由于目前该区域内尚未建立可利用本项目废渣的相关产业,项目产生的废渣暂时送至厂区外东南侧的渣场堆放。
②锅炉灰渣:
与工艺废渣一同运至渣场堆放
③生活垃圾:
厂区内集中收集后,统一清运,送至距厂区1km处一废弃砖厂遗留的土方挖坑内掩埋。
该区域地下水深埋大于8米,主要赋存于基岩风化破碎带中,主要由XXX湖水补给,水质矿化度1.3g/L,属咸水,项目固废堆存产生的渗滤液主要为含盐水,对地下水的影响很小,本项目固废对环境的影响主要为占地影响,项目固废堆场占地面积2万m2,为戈壁荒漠地,基本无植被生长。
4环境影响评价意见和环境影响评价批复的要求
4.1工程环境影响评价的主要结论和建议
4.1.1评价结论
(一)工程分析结论
(1)XXX化工有限责任公司硫化碱年生产规模4万吨,公司下设两大生产车间,有9台φ3000×
二车间4台间歇式反应转炉已经实施余热利用、除尘脱硫以及蒸发工段的列管蒸发器改造工程。
根据XXX有限责任公司的生产现状,本次项目主要建设内容为硫化碱生产一车间2.5万吨/年硫化碱生产装置的节能减排改造,拟建设5套转炉烟气余热回收及处理装置,2套含碱废水回收装置,2套列管蒸发装置,对一车间硫化碱生产废水、废气实施全程治理。
(2)本项目用水量:
一车间经过技术改造后用水量为9.6万m/a,来自项目区现有机井。
(二)环境质量现状评价
(1)空气环境质量现状
现状大气污染物SO2、NO2的浓度均满足《环境空气质量标准》(GB3095-1996)中二级标准要求,TSP不满足《环境空气质量标准》(GB3095-1996)中二级标准要求,测定结果一定程度反映了厂区受污染的程度,对监测期间气象条件进行估测,监测期间风速较大,且风向变化频繁,较有利于污染物的扩散,但厂区下风向监测点的TSP日均值浓度仍然明显超标,反映XXX及周围小型硫化碱厂的生产已给厂区造成了较严重的污染。
厂区污染类型基本上属单一的硫化碱工业污染,监测点TSP超标,与目前厂区硫化碱厂部分为完善的除尘设施有关。
(2)水环境质量现状
地表水:
与本项目相关的地表水仅有艾比湖,艾比湖是本项目的原料基地,是典型的内陆盐湖,距离项目区约18km。
本项目与艾比湖无水力联系,因此不对地表水进行评价。
地下水:
本区地下水受区域矿区背景的影响,总硬度、矿化度评价指数大于1,其他各评价因子单项指数均小于1,基本符合《地下水质量标准》(GB/T14848-93)中的III类标准要求。
该厂的生产用水、生活用水取自机井,对该机井进行软化和消毒后可作为生活饮用水。
(3)声环境质量现状
根据对现状监测结果并对评价标准可知,各监测点均能满足《城市区域环境噪声标准》(GB3096-2008)中3类标准。
(三)环境影响评价
(1)大气环境影响评价
煅烧炉烟气中主要污染物为烟尘、SO2,根据XXX化工有限责任公司工业硫化钠节能减排项目可行性研究报告提出烟尘经过余热回用后经初步降尘、降温后烟气通过一级水浴脱硫除尘、脱硫后,再经二级文丘里、麻石除尘、脱硫装置,使烟气达标排放,除尘效率和脱硫效率分别为98%和90%。
烟尘年排放量为48.62t,SO2年排放量为114.9t。
根据生产工艺,本工艺现状供气采用余热锅炉蒸汽,本项目主要针对一车间2.5万t/a的硫化碱生产能力实施环保工程,因此一车间导热油炉更换成SZL10-1.25-AⅡ型蒸汽锅炉,本项目锅炉配以麻石水磨除尘器,除尘效率为90%,除尘后烟尘排放浓度178mg/m3,排放量49.1t/a,SO排放浓度291mg/m3,排放量56.45t/a;
NO排放浓度474mg/m3,排放量94.28t/a。
热熔工段中产生大气污染物主要是碱雾和少量的HS气体,本项目建成后对现状敞口地槽溶解改为热熔塔半密闭溶解,产生的碱雾经热水洗涤吸收后放空。
(2)水环境影响
本项目只对一车间2.5万t/a硫化碱生产装置的节能减排改造,因此二车间废水排放量不变,一车间生产总用水量320m3/d,年用水量为9.6万m3。
本项目经过技术改造后,工艺中的工业废水全部循环使用。
废水排放主要为锅炉房排水,年排放
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