一、政策背景
近年來,國家環保政策日趨嚴格,以超低排放改造為契機,我國鋼鐵行業步入由大到強、綠色轉型的發展階段。
2019年4月29日,生態環境部等5部委聯合發布《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》(環大氣〔2019〕35號),以下簡稱《意見》,鼓勵鋼鐵企業分階段分區域完成全廠超低排放改造,力爭通過史上最嚴排放限值要求。按照《意見》要求,到2020年底前,重點區域鋼鐵企業超低排放改造取得明顯進展,力爭60%左右產能完成改造;到2025年底前,重點區域鋼鐵企業超低排放改造基本完成,全國力爭80%以上產能完成改造。
2019年12月18日,生態環境部辦公廳發布《關于做好鋼鐵企業超低排放評估監測工作的通知》(環辦大氣函〔2019〕922號),指出企業應重點加強煙氣排放連續監測系統(CEMS)和手工監測采樣點布設的規范化,無組織排放控制、大宗物料產品清潔運輸等薄弱環節改造,以及建立監測監控和臺賬體系。
2020年1月9日,中國環境保護產業協會印發《鋼鐵企業超低排放改造技術指南》(中環協〔2020〕4號),對有組織排放和無組織排放的治理與監控提供了指導,為鋼鐵企業有效實施超低排放改造提供技術支撐。
2020年6月30日,山東省生態環境廳印發《山東省工業企業無組織排放分行業管控指導意見》(魯環發〔2020〕30號),旨在加強對工業企業無組織排放的深度治理。文件對鋼鐵、建材、有色等18個重點行業逐一提出無組織排放管控指導意見,提高企業無組織排放精細化管理水平,助力打贏藍天保衛戰。
二、鋼鐵行業無組織排放特點
鋼鐵行業無組織排放的特點和治理難點:
無組織排放廣泛存在于工礦企業中,尤以鋼鐵焦化企業為巨,其每個生產工藝流程節點都有不程度的無組織排放,并主要呈現出如下特點:
1、無組織排放量大,排放的時間和空間都存在不確定性。
鋼鐵生產各工藝流程中煉焦、燒結、球團、煉鐵、煉鋼等環節都有大量的礦石、輔料以及燃料的投入使用,針對這些散料的裝卸、存儲、破碎、篩分、轉運、投料等操作都會帶來大量的粒徑不均的無組織粉塵排放。
2、排放形式多樣。
大型鋼鐵廠區散料堆場大而多,形成大規模的無組織面源揚塵排放; 廠內轉運距離長,形成錯綜復雜的無組織線源揚塵排放;裝卸、破碎、篩分、投料、落料作業頻繁,形成無規則的無組織點源揚塵排放。無組織粉塵的面源、線源、點源排放形式相互交錯,毫無規則;
3、排放成份復雜。
大型鋼鐵廠區無組織排放受其復雜的生產工藝影響,排放物成份復雜。原材料包括有礦石、礦粉、燃煤、石灰石等,進廠卸料過程中會產生大量的大顆粒揚塵,主要成份為TSP 和PM10;散料運輸線路和堆場料棚內的排放也以TSP 和PM10為主;而一些除塵器的卸灰口排放的揚塵成份則包含有更多的PM2.5 ;鋼鐵及焦化工藝流程中冶煉和煉焦等環節都伴生有一定的VOCs 排放。不同的污染物成份混合在一起,形成了成份復雜的鋼鐵行業無組織排放污染物;
4、排放空間低,對廠區及周邊環境影響大。
鋼鐵行業無組織排放主要集中在地面和室內,排放后易形成低空污染物聚集區,不易擴散。對廠區正常生產和周邊環境造成較大影響。
正是因為鋼鐵企業無組織排放的以上主要特點,給其治理及治理工作的管理造成了諸多難點,具體如下:
1)整個生產工藝涉及到無組織(顆粒物)排放源眾多;
2)排放時間和空間都存在不確定性,給排放的監控以及治理工作的管理造成較大難度;
3)各環節的無組織排放、無組織排放與有組織排放之間的治理效果有一定的關聯性,需要系統化治理。
三、鋼鐵行業無組織排放治理與監控總體思路
鋼鐵企業無組織排放源數量多、分布廣、陣發性強,污染擴散相互影響和干擾,且與生產過程關系緊密,因此無組織排放治理要采取源頭治理、過程控制和系統管控的綜合控制措施。
1.源頭減排。
排查梳理無組織排放源,優化生產工藝流程、設備和作業方式,減少無組織排放源的數量和排放強度。
2.過程控制。
應對生產過程的無組織污染行為和治理過程實時記錄和精細化管控。
3.系統管理。
應采取全廠系統治理,結合全廠顆粒物監測網絡,建設系統化管理平臺,實現無組織排放的“有組織化”集中管控。
四、山東達斯特無組織排放管控解決方案
通過對廠區內有組織排放、無組織排放的實時監測,結合廠區主要節點空氣質量微站的設置,附以視頻監控手段,將各類數據接入管、控、治一體化平臺中,有效掌握并科學分析有組織和無組織排放分布、濃度、變化規律等數據,并依據分析結果進行智能化、科學化的治理,實現污染物源頭監控、車輛動態管理、效果實時檢驗的協同管控過程,為提高鋼鐵企業整體治理效率和降低治理工作管控難度提供有力支撐。
1、排放監控體系
有組織排放、無組織排放監控及數據上傳。有組織監控包括煙氣排放監控、廢水排放監控、以及站房視頻等;無組織排放監控包括排放過程監控、治理設施運行監控、產塵點TSP監控、廠區環境質量監控。
2、數據對接/接收
研發監測數據接收系統,用于實時接收現場端直接上傳的監測數據和對接已有的數據。
3、集中監控平臺
通過對廠區內有組織排放、無組織排放的實時監測,結合廠區主要節點空氣質量微站的設置,附以視頻監控手段,將各類數據接入管、控、治一體化平臺中,有效掌握并科學分析有組織和無組織排放分布、濃度、變化規律等數據,并依據分析結果進行智能化、科學化的治理,實現污染物源頭監控、車輛動態管理、效果實時檢驗的協同管控過程,為提高鋼鐵企業整體治理效率和降低治理工作管控難度提供有力支撐。
4、智能管控應用
利用大數據、人工智能、機器學習、虛擬現實等技術,實現對有組織排放、無組織排放的預測預警、趨勢分析、溯源分析、污染貢獻分析等,實現污染排放的智能化自動管控和治理。