钢铁行业典型烧结机污染物排放特征对比研究

钢铁工业排放是引起空气污染的重要原因之一,烧结工序又是钢铁行业中的排放大户.鉴于此,选取了一台工艺相对落后但仍在我国中西部地区大量存在的90 m2小型步进式烧结机和一台工艺较为先进的450 m2大型带式烧结机,对两台烧结机不同点位的SO₂、NO_x、颗粒物以及烟气Hg等进行实测,并对颗粒物中的元素、水溶性离子、OC和EC进行分析,从而获取不同技术水平、不同污控措施下烧结机污染物排放特征以及与2019年生态环境部办公厅印发的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》中的超低排放限值之间的差距.结果表明:①烧结机头SO₂、NO_x、CO、颗粒物和烟气Hg排放浓度分别为54.69~123.04 mg/m3、187.28~312.58 mg/m3、6 746.04~7 790.83 mg/m3、11.04~19.93 mg/m3和78.97~2 537.07 ng/m3,烧结机尾颗粒物排放浓度为0.76~16.22 mg/m3,机头颗粒物以PM_2.5为主,占比为81.02%~91.49%,机尾颗粒物主要为PM₁₀,占比为71.17%~73.01%.烧结机头SO₂、NO_x、颗粒物以及烧结机尾颗粒物还需分别减排36.00%~71.55%、73.30%~84.00%、9.40%~49.82%和0~38.35%才能满足超低排放限值.②烧结颗粒物主要成分为K、Ca、Na、Mg、Fe、Cl-、SO₄2-、NH₄+、OC和EC等,其占比与烧结机类型、烧结原辅料以及污染物控制措施等因素有关,石灰石-石膏法脱硫后SO₄2-占比增加28.12%,活性炭移动床脱硫后EC占比增加2.15%.③布袋除尘器对烧结机不同粒径颗粒物和烟气Hg的脱除能力比双室五电场静电除尘器分别高出1.25%~5.06%和9.51%,活性炭移动床系统对烧结不同粒径颗粒物以及烟气Hg的去除效果分别比石灰石-石膏法脱硫系统高出9.40%~11.38%和4.31%.研究显示,不同工艺、不同污控措施烧结机大气污染物排放特征存在一定差异,SO₂、NO_x排放浓度与超低排放限值差距较大,烟尘排放浓度与超低排放限值差距较小.      

中国钢铁行业大气环境影响

本研究基于2015年在线监测等数据,分析中国钢铁行业主要工序(烧结和球团)排口烟气浓度情况,自下而上建立了2015年中国高时空分辨率钢铁行业大气污染物排放清单(HSEC, 2015),使用CAMx模型,定量模拟钢铁行业排放对区域大气污染物浓度贡献.结果表明, 2015年中国钢铁行业共排放SO_2、NO_x、PM_(10)、PM_(2.5)、PCDD/Fs、VOCs、CO、BC、OC、EC和F分别为37.48万t、 72.05万t、 33.48万t、 15.03万t、 1.91 kg、 84.29万t、 3 478.85万t、 0.64万t、 0.83万t、 0.08万t和0.77万t.从区域角度:上海和天津钢铁行业单位面积污染排放强度最大,对区域大气污染贡献比例较高.从工序角度:2015年烧结和球团烟气排口月平均浓度降低.从污染物角度:2015年钢铁行业排放NO_x对区域污染物浓度贡献最大,NO_x具有较大的减排潜力.     

烧结烟气氮氧化物减排技术路径探讨

阐述了钢铁行业面临的氮氧化物的减排背景以及新颁布实施的钢铁企业污染物减排标准对烧结烟气污染物治理措施的影响,对烧结烟气的特性进行了研究,介绍了活性炭吸附、选择性催化还原(SCR)、催化氧化等烧结脱硝技术路线及其特点,对各种脱硝技术路线的优缺点进行了比较,对烧结脱硝设施建设时需引起关注的问题进行了阐述,揭示了烧结脱硝的独特性。无论采用何种烧结脱硝技术,其建设投资或/和运行成本都很高,直接影响最终产品的竞争力,同时伴随脱硝过程的是能源的消耗和新的污染物的产生。提出通过对生产工况的调整、采取合理的烧结配矿技术以及辅之于一定的末端治理措施,来减少烧结工序氮氧化物的产生与排放,使烧结机头排放烟气中的氮氧化物浓度基本控制在国标规定的排放限值内的设想思路。     

烧结烟气中污染物防治技术应用现状

介绍了烧结机头烟气中烟粉尘、重金属、SO_2、NO_x,以及二恶英的排放现状。分别从源头减排、过程控制、末端治理等三方面分析了污染防治技术的应用现状。根据烧结烟气多污染物排放特点及其防控需要,针对不同工艺,提出了4种多污染物联合防治技术路线,并分析了其优缺点。同时,对烧结烟气污染物治理的发展方向进行探讨,提出应对烧结烟气中细颗粒物与重金属的排放情况和防治技术做进一步研究。     

焦煤比对烧结烟气中挥发性有机物排放特性的影响

采用PF-300便携式甲烷、总烃、非甲烷总烃测试仪对烧结杯实验产生的烟气进行挥发性有机物含量分析,研究了烧结燃料焦煤比对烟气挥发性有机物排放特性的影响,结果表明：挥发性有机物在烧结过程中持续释放,其排放趋势与NOx相一致;TVOCs和MHC的生成与煤粉和焦粉的挥发分有显著的相关性,以煤粉为主要燃料时,适当配加焦粉不仅对TVOCs和MHC具有物理减排效应,还存在煤焦混合协同减排的效应.同时对国内某钢铁烧结机进行TVOCs排放浓度及分样组成检测,表明：该钢铁烧结机烟气中挥发性有机物排放浓度较高,其结果与烧结杯实验所得曲线一致;烧结工序VOCs分样检测主要化合物为乳酸乙酯、丙酮、苯、甲苯、正己烷等.     

京津冀地区钢铁行业高时空分辨率排放清单方法研究

针对目前京津冀地区钢铁行业大气污染物排放量基数不清,排放清单缺失的现状,以钢铁行业调研、企业在线监测、污染源调查等数据为基础,综合考虑钢铁行业具体工艺设备、环保措施、产能等信息,按照自下而上的方法建立了一套高时空分辨率排放清单.经计算,2012年京津冀地区钢铁企业排放SO2为47.16万t,NOx为37.22万t,烟粉尘为34.15万t,其中烧结和高炉工艺为京津冀钢铁行业污染物的主要来源;从空间分布来看,唐山、邯郸两地区集中了整个京津冀地区一半以上的钢铁企业,其污染物排放量占到了整个区域钢铁企业排放总量的一半以上.     

钢铁行业烧结烟气脱硫现状及协同治理对策建议

根据目前我国烧结烟气脱硫现状,分析烧结脱硫存在不足。结合2012年钢铁行业新标准的颁布和我国大气污染防治行动计划,分析我国烧结机头烟气协同治理的必要性和迫切性。提出我国烧结烟气协同治理应以LJS新型干法脱硫脱硝一体化技术和活性炭/焦吸附法为代表的干法工艺为主,同时推广应用烧结机烟气循环新技术;提出钢铁企业环保设施应采用BOT、BOO等新的运营和管理模式;建议国家应制订相应政策提高钢铁企业积极性并确保市场公平竞争。     

钢铁行业HAPs控排分析:以烧结工序为例

钢铁行业产业规模大,工序流程长,吨钢污染物排放量高,烧结工序作为钢铁行业主要排污环节,其HAPs风险防控面临严峻挑战。针对钢铁行业HAPs污染控制难题,介绍了当前HAPs国内外管控现状,以烧结工序为例并结合其工艺流程和排污节点,详细论述了烧结烟气中汞和VOCs 2类主要HAPs污染物的排放特征,分析了控制技术,并提出了钢铁行业HAPs减排建议。     

烧结球团烟气脱硫工艺探究

为了控制钢铁行业二氧化硫的排放量,环保部发布了《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》对烧结球团烟气中的SO2进行了严格规定,要求企业必须选择合理的烧结球团烟气脱硫工艺来保证净化功能。本文主要针对目前我国烧结球团烟气脱离工艺的选择进行了分析,论述了我国烧结烟气脱硫存在的主要问题并提出了建议。     

京津冀地区钢铁行业污染物排放清单及对PM2.5影响

以京津冀地区为研究区域,采取自下而上的方法,建立京津冀地区钢铁行业细化至焦化、烧结和球团、炼铁、炼钢、轧钢等工序的多污染物排放清单.清单估算结果显示,2015年京津冀地区钢铁行业SO₂、NO_x、TSP、PM₁₀、PM_2.5、CO、VOC的排放量分别为38.82、27.23、79.19、53.15、38.68、823.38、26.53万t,其中烧结和球团工序是最主要的污染物排放工序（17.0%~72.0%）,其次为炼铁工序（4.6%~42.4%）和轧钢工序（3.5%~35.7%）.采用具有污染物来源示踪功能的双层嵌套气象-空气质量模型系统（WRF-CAMx）耦合模型模拟京津冀地区钢铁行业污染物排放对区域大气PM_2.5浓度的影响.模拟结果显示：钢铁行业在春夏秋冬这4个季节对京津冀地区PM_2.5浓度贡献率分别达到14.0%、15.9%、12.3%、8.7%.各地市中,钢铁行业对唐山市PM_2.5影响最大,年均PM_2.5浓度贡献率高达41.2%,其次为秦皇岛市、石家庄市、邯郸市,年均PM_2.5浓度贡献率分别达到19.3%、15.3%、15.1%.     

漓江中上游小流域土壤和底泥氮磷含量分布

为分析漓江中上游土壤化学性质的差异,选取相对独立的两个小流域,即漓江中游的会仙试区和漓江上游的金龟河试区,对比分析两个试区土壤和底泥的pH、有机质、总氮、总磷4个指标。结果表明:1)漓江中上游两个小流域土壤和底泥氮、磷含量无显著差异;2)会仙试区土壤氮、磷平均含量分别为1.9,0.76 g/kg,金龟河试区土壤的氮、磷平均含量分别为2.54,0.52 g/kg,均处于较高水平,氮、磷易流失从而造成水体污染,存在一定环境风险。     

白洋淀夏秋季沉积物氮赋存形态及分布特征

为研究白洋淀夏秋季各典型淀区沉积物中氮赋存形态及分布特征,采用逐级提取方法将沉积物中氮分为离子交换态氮(IEF-N)、弱酸可浸取态氮(WAEF-N)、强碱可浸取态氮(SAEF-N)和强氧化剂可浸取态氮(SOEF-N),并对沉积物各形态可转化态氮与间隙水氨氮、硝氮的相关性进行分析。结果表明:夏季沉积物TN含量为3195.95~6335.34 mg/kg,秋季沉积物TN含量为3553.89~5786.3 mg/kg,原始区和养殖区的TN含量夏秋两季差异最大;夏秋两季15个采样点及5个功能区各形态氮含量均表现为WAEF-N>SOEF-N>SAEF-N>IEF-N,各形态可转化态氮含量无明显的季节变化特征;相关分析表明,沉积物中的弱酸可浸取态氨氮、硝氮与间隙水中的氨氮、硝氮在夏秋两季均相关性显著(P<0.05)。     

拟除虫菊酯类农药中间体在鱼体肌肉中的积累和释放行为的研究

本文研究了8种与拟除虫菊酯合成有关的化合物在金鱼和鲤鱼肌肉中的积累和释放行为.实验结果表明,不同鱼种积累同一化合物的程度不同,其差别随着分配系数的增加而显著增加.平衡时的生物富集因子的对数log(BCF)值与分配系数的对数log P值之间有较好的线性关系,其相关方程式为log(BCF)=1.062 logP-1.558(n=8,r=0.975).化合物从鱼体释放到水中的速度符合一级反应动力学公式.释放半衰期的对数log t_(1/2)值亦与log P值相关.其相关方程式为log t_(1/2)=0.784 log P-1.571(n=8,r=0.945).本文结果有助于预测该类有机污染物对环境的影响.     

涕灭威在植物和土壤中的移动与分布

报道了涕灭威在花生、棉花、柑橘和土壤中的吸收、运转和分布。结果表明，涕灭威及其代谢物在柑橘叶子中的残留４０ｄ达到最高峰（３．４４９ｐｐｍ），可食部位的残留范围为０－０．０８９ｐｐｍ，低于美国ＥＰＡ规定的ＭＲＬ。涕灭威在土壤中降解较快，半衰期约１周。收获时土壤中的检出范围为０－０．１５７ｐｐｍ。涕灭威及其代谢物水溶性很强，且具有渗透和扩散性，因此使用不当可能造成地下水污染。     

底泥中氮杂多环芳烃及硝基多环芳烃的分离与鉴定

本文报道了毛细管柱色谱质谱联用及选择离子检测方法分析鉴定北京东南郊排污河底泥样品中氮杂芳烃及硝基多环芳烃的实验结果.研究了十二种标样的EI谱.样品中鉴定出25种含氮多环芳烃,检测出底泥样品中含有硝基多环芳烃.并讨论了实验结果.     

镉、铅在玉米幼苗中的积累和迁移--X射线显微分析

用扫描电镜-X射线能谱仪及原子吸收分光光度计,测定经不同浓度镉、铅处理的玉米根、叶中镉、铅的积累。结果表明,铅的积累为皮层>中柱;木质部薄壁组织>导管。镉则相反。铅主要以非共质体途径在根内横向迁移,镉主要以共质体途径在根内横向迁移。原于吸收分光光度计测定表明,镉、铅主要在玉米根内沉积,镉铅复合作用促进了玉米根叶对镉、铅的吸收,镉比铅更易为玉米吸收且更易从根向叶迁移。     

2015和2018年承德市区PM2.5排放与来源对比分析

于2015和2018年夏、冬季在承德市区采集PM_(2.5)样品,对比分析了PM_(2.5)中水溶性离子和元素的污染特征及来源。结果显示:2018年夏、冬季ρ(PM_(2.5))分别为(30. 6±15. 0),(33. 5±14. 6)μg/m3,与2015年相比,ρ(PM_(2.5))分别下降33. 8%和44. 2%,总水溶性离子浓度分别下降31. 0%和42. 8%。夏、冬季均呈现出SO2-4>NO-3>NH+4的浓度变化趋势,硫氧化率和氮氧化率分析结果显示:夏季SO2和NOx等气态前体物更易发生二次转化,高浓度前体物排放是冬季二次组分产生的主要原因;与2015年相比,2018年气态前体物的二次转化更为明显。2018年承德市区PM_(2.5)主要来自二次源(23. 382%～26. 013%)、扬尘源(19. 826%～22. 412%)和工业源(16. 329%～18. 729%)的贡献;与2015年相比,由于承德市积极推进绿色施工、煤电行业超低排放等措施,2018年扬尘源、燃煤源对市区PM_(2.5)的贡献降低,但移动源对市区PM_(2.5)的贡献有所增加。因此,建议承德市继续加强对移动源和扬尘等排放源的治理。     

中国土壤中钼的含量与分布规律

中国土壤的全钼含量为0.1—6ppm,平均为1.7ppm.钼含量因土壤类型而异,且受成土母质的影响.中国许多土壤具有缺钼和低钼特征.绘制了中国土壤中有效态钼分布图.根据土壤和农作物的钼供给情况,对缺钼土壤和地区进行区划,绘制了缺钼土壤分区图.     

珠江广州市区河段磷的迁移和分布的初步研究

研究了珠江广州市区河段黄沙－员村全程１３１００ｍ水域和底泥中不同形态磷的含量分布。并探讨磷在水体和底泥中的转移途径，为水污染的防治提供科学依据。     

呼和浩特市"城中村"环境污染现状及防治对策

本文介绍了呼和浩特市"城中村"污染的现状及存在的问题,并提出了切实可行的解决办法.