傅麗華,陳潔,劉莉
(1.杭州市環(huán)境保護科學(xué)研究設(shè)計有限公司,浙江 杭州 310012;2.杭州環(huán)保科技咨詢有限公司,浙江 杭州 310012;3.杭州廣澄能源環(huán)境技術(shù)有限公司,浙江 杭州 310012)
環(huán)評工作是化工項目開展過程中必不可少的關(guān)鍵措施,化工項目環(huán)評旨在借助相關(guān)技術(shù)手段,按照環(huán)保要求,對化工項目對周邊環(huán)境造成的影響做出科學(xué)評價,并以此為依據(jù)制定污染控制策略,降低化工項目開展對環(huán)境造成的不利影響?;ろ椖凯h(huán)評是環(huán)保工作的重要依據(jù),同時也是保障化工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。工程分析是化工項目環(huán)評的重要手段,合理選擇工程分析方法能夠更好地保證環(huán)評結(jié)果的科學(xué)性。因此針對工程分析方法應(yīng)用方面的探究具有十分重要的意義。
化工項目實施過程中不僅會涉及易燃易爆以及有毒有害原材料的應(yīng)用,而且還會伴隨產(chǎn)生有毒有害物質(zhì),容易造成環(huán)保事故,對周圍環(huán)境造成污染,同時也會影響化工項目的整體效益。為保證化工項目的效益以及化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,需要做好化工項目環(huán)評工作?;ろ椖凯h(huán)評秉持采取全過程控制措施,能夠?qū)崿F(xiàn)對化工項目全生命周期的有效管理與控制,環(huán)評結(jié)果可以為企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)工藝以及生產(chǎn)流程提供參考依據(jù),降低化工生產(chǎn)對環(huán)境造成的不利影響[1]。同時借助化工項目環(huán)評結(jié)果還可以為企業(yè)制定科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略提供依據(jù)?;ろ椖凯h(huán)評標(biāo)準(zhǔn)可以為企業(yè)評估自身的發(fā)展現(xiàn)狀提供參考,幫助化工企業(yè)找出自身發(fā)展過程中存在的不足,并提前制定控制策略與減排方案,確?;ろ椖糠檄h(huán)保要求,避免因環(huán)境污染等問題造成更大的損失。除此之外,在化工項目環(huán)評的支持下,還可以促使企業(yè)構(gòu)建清潔生產(chǎn)管理工序,幫助企業(yè)實現(xiàn)綠色發(fā)展目標(biāo)??傊?,化工項目環(huán)評工作的開展,對于化工企業(yè)經(jīng)濟效益的提升以及化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展等均具有十分重要的意義。
化工項目環(huán)評工程分析有助于提升化工項目的水準(zhǔn)?;ろ椖凯h(huán)評工程分析首先要明確化工項目工藝技術(shù)路線以及原材料和輔助材料,在此基礎(chǔ)上才能進行環(huán)??尚行苑治?,因此工程分析有助于科學(xué)完善的化工項目決策方案的制定。其次,化工項目環(huán)評工程分析能夠充實環(huán)??尚行苑治鰣蟾鎯?nèi)容。借助工程分析結(jié)果,能夠?qū)Νh(huán)??尚行詧蟾孢M行完善,規(guī)避資源評估失衡或者污染等方面的問題[2],不僅能夠提升報告的科學(xué)性,而且還可以為后續(xù)工作的順利開展奠定基礎(chǔ)。最后,化工項目環(huán)評工程分析有助于環(huán)保設(shè)計的優(yōu)化。工程分析可以為技術(shù)路線的優(yōu)化奠定基礎(chǔ),結(jié)合工程分析結(jié)果,可以明確化工項目有可能對環(huán)境造成的影響,準(zhǔn)確評估環(huán)境風(fēng)險,進而為污染防控提供有力支持,更好地規(guī)避環(huán)保事故與環(huán)境污染問題。
化工項目環(huán)評工程分析涉及的內(nèi)容較多,主要內(nèi)容包括以下幾個方面:首先在工程分析過程中需要對同類型產(chǎn)品的生產(chǎn)情況進行調(diào)研,分析同類型產(chǎn)品生產(chǎn)過程中涉及的原料、輔料以及副產(chǎn)品等的理化性質(zhì)。工程分析要對化工項目實施過程中產(chǎn)生的污染問題進行分類與匯總,全面總結(jié)廢氣、廢水、噪聲等方面的污染問題。除此之外,工程分析還需要對污染物排放標(biāo)準(zhǔn)進行分析,并根據(jù)分析結(jié)果來確定排放總量,制定污染物排放控制策略,以便達(dá)成污染物控制目標(biāo)。
化工項目涉及有毒有害以及易燃易爆原材料的應(yīng)用,同時化工項目實施過程中還會伴隨產(chǎn)生一定的污染物,進而導(dǎo)致化工項目環(huán)評工程分析內(nèi)容復(fù)雜,不僅要明確相關(guān)原料與輔料的用量,而且還要分析其理化性質(zhì)等方面內(nèi)容。另外,化工生產(chǎn)過程中所涉及的化學(xué)反應(yīng)機理復(fù)雜,工程分析需要在明確原料與輔料用量的基礎(chǔ)上,結(jié)合反應(yīng)原理分析產(chǎn)品收率以及原材料轉(zhuǎn)化率等,同時還要對副產(chǎn)品的產(chǎn)量情況做出明確分析。為了給污染物排放控制提供參考,還需要分析各裝置工藝流程,通過流程優(yōu)化的方式降低污染物排放量,實現(xiàn)污染物排放控制目標(biāo)。
化工項目環(huán)評工程分析具有系統(tǒng)性以及復(fù)雜性的特點,工程分析不僅設(shè)計范圍廣,而且工程分析的工作量巨大。在工程分析過程中只有把握工程分析要點才能保證工作效率和工作效果?;ろ椖凯h(huán)評工程分析要點主要包括以下內(nèi)容:首先要分析原料以及輔料的基本信息,如純度情況、理化性質(zhì)、各種材料的用量情況等。其次,要明確化學(xué)反應(yīng)類型,同時掌握化學(xué)反應(yīng)過程,并結(jié)合化學(xué)反應(yīng)過程中副產(chǎn)品以及污染物的產(chǎn)生情況來判斷化學(xué)反應(yīng)是否會造成環(huán)境污染[3]。最后,如果判斷化工項目會造成環(huán)境污染,則需要通過計算等方式來確定污染物產(chǎn)量情況,污染物造成的污染情況,準(zhǔn)確判斷污染類型,并掌握污染因子。總之,工程分析要高度重視化工生產(chǎn)工藝,從化工生產(chǎn)工藝入手進行分析,這樣才能取得事半功倍的效果。
化工項目環(huán)評工程分析首先要掌握化工項目相關(guān)的信息,包括化工項目的名稱、化工項目所在地、建設(shè)性質(zhì)等。在此基礎(chǔ)上,再收集化工項目涉及的原料、輔料、生產(chǎn)工藝、排污措施以及能耗狀況等方面的資料。除此之外,還要注重對同類型化工項目資料的收集,以便為該化工項目環(huán)評提供參考和依據(jù)。要對收集到的資料進行歸納整理,然后再開展具體的環(huán)評工作。
生產(chǎn)工藝與產(chǎn)污過程分析是開展化工項目環(huán)評工作的基礎(chǔ),同時也是化工項目環(huán)評工作的難點。這是因為相較于普通生產(chǎn)活動,化工生產(chǎn)涉及的原材料復(fù)雜,并且還會涉及復(fù)雜的反應(yīng)過程中,化工生產(chǎn)過程中還會應(yīng)用到多種裝置。因此在化工生產(chǎn)過程中通常都會對整體工藝流程進行劃分,并以此為依據(jù)編制工藝流程圖。因此在化工項目環(huán)評工程分析過程中不僅需要明確各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中涉及的相關(guān)化學(xué)反應(yīng),而且還要對化學(xué)反應(yīng)的特征、化學(xué)反應(yīng)過程中的物料消耗以及副反應(yīng)等情況有所了解,同時也要準(zhǔn)確計算實際的轉(zhuǎn)化率以及產(chǎn)品總收率等情況。除此之外,化工項目環(huán)評工程分析還要明確污染物產(chǎn)生環(huán)節(jié)以及產(chǎn)生機理,了解污染物產(chǎn)生的原因,并在此基礎(chǔ)上分析污染物產(chǎn)生與排放控制措施[4]。
工程分析能夠明確化工項目實施過程中污染物產(chǎn)生與排放情況,進而為污染物產(chǎn)排控制提供參考依據(jù)。化工項目環(huán)評工程分析方法具有多樣性的特點,并且不同的分析方法有著不同的特點。如查閱資料法,該方法簡單易行,但是分析結(jié)果缺乏準(zhǔn)確性。再以物料衡量法為例,該方法可以保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,并且該方法的應(yīng)用十分廣泛。對于類比法而言,同樣可以保障分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,但是應(yīng)用該方法分析效率較低。除了以上方法之外,化工項目環(huán)評工程分析方法還包括系數(shù)法、公式法以及實測法等。
3.3.1 物料衡算法
物料衡算法是化工項目環(huán)評工程分析的主要方法之一,其主要作用體現(xiàn)在可以準(zhǔn)確核算污染物以及有毒有害物質(zhì)的排放量。物料衡算法以質(zhì)量守恒原理為基礎(chǔ),根據(jù)原料的消耗、損失量以及產(chǎn)品的產(chǎn)量情況,對化工生產(chǎn)過程中污染物產(chǎn)生與排放量進行分析。因此物料衡算法的應(yīng)用需要全面掌握化工項目中生產(chǎn)工藝資料的情況,同時還要準(zhǔn)確把握化工生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)中的物料投入量以及具體的產(chǎn)量和收率情況。另外,還要明確化工生產(chǎn)過程中所應(yīng)用的設(shè)備裝置以及所產(chǎn)生的主副化學(xué)反應(yīng)。在對總物料平衡分析的同時,還要對批次生產(chǎn)以及重金屬元素、有毒有害原料的物料平衡進行分析。以揮發(fā)性有機物的分析為例,在應(yīng)用物料衡算法分析揮發(fā)性有機物的過程中,應(yīng)將揮發(fā)性有機物排放量設(shè)定為產(chǎn)生量與去除量之差,而揮發(fā)性有機物的產(chǎn)生量則應(yīng)設(shè)定為投用量與回收量之差。
3.3.2 實測法
實測法也是化工項目環(huán)評工程分析的主要方法之一,其主要包括監(jiān)督性監(jiān)測、手工監(jiān)測以及在線監(jiān)測等類型。所謂監(jiān)督性監(jiān)測是指對數(shù)據(jù)進行抽查分析,以此來保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的方法。在監(jiān)督性監(jiān)測過程中如果抽查屬于與手工監(jiān)測數(shù)據(jù)之間存在偏差,并且偏差超過了20%,那么則要以監(jiān)督性監(jiān)測數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。對于在線監(jiān)測而言,需要以核算期內(nèi)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)平均值來計算具體的排放量。對于手工監(jiān)測來講,應(yīng)由專業(yè)檢測機構(gòu)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收集,保證數(shù)據(jù)收集過程中的規(guī)范性。針對核算周期內(nèi)涉及多次手工監(jiān)測的情況,則要以平均值作為污染物排放核算的依據(jù)。
3.3.3 其他方法
在化工項目環(huán)評工程分析過程中,除了物料衡算法以及實測法之外,對公式法以及系數(shù)法等方法的應(yīng)用也比較廣泛。以揮發(fā)性有機物的分析為例,應(yīng)用公式法進行分析,可以將揮發(fā)性有機物的產(chǎn)生量與去除量之差作為揮發(fā)性有機物產(chǎn)生量的核定標(biāo)準(zhǔn)。而應(yīng)用系數(shù)法也可以對揮發(fā)性有機物排放量進行核算。
化工項目污染源產(chǎn)排應(yīng)根據(jù)物料平衡、水平衡以及具體的工藝流程等進行分析,同時還要收集不同時期涉及的污染源產(chǎn)排數(shù)據(jù)。如項目施工階段涉及的產(chǎn)排數(shù)據(jù)、項目運行階段涉及的產(chǎn)排數(shù)據(jù)等。污染源產(chǎn)排分析,應(yīng)將項目運行階段的分析作為重點。針對項目運行階段的污染源產(chǎn)排分析,可以以工程化實驗數(shù)據(jù)作為參考進行分析,也可以結(jié)合項目物料平衡進行分析。在分析過程中需要編制污染源產(chǎn)排表,以表格的呈現(xiàn)具體的排放方式、排放濃度、排放頻次以及排放量等內(nèi)容[5]。借助表格統(tǒng)計分析結(jié)果,可以使分析結(jié)果更加直觀、更加具體。如果針對改建項目進行分析,則需要掌握項目改建之前的排放情況,項目改建過程中的污染源產(chǎn)排情況,以及項目改建完成后的污染源產(chǎn)排情況。除此之外,如果項目涉及有毒有害物質(zhì)的排放,在污染源產(chǎn)排分析過程中還要對非正常工況下污染源產(chǎn)排情況進行分析。
以化工項目中的廢氣產(chǎn)排情況為例,在化工生產(chǎn)過程之中,排放的廢氣按照來源不同主要分為有組織和無組織廢氣兩類,其中有組織廢氣主要包括火炬氣、鍋爐尾氣等,而無組織廢氣則主要來自污水處理設(shè)施,化工工程的跑、冒、滴、漏等。除此之外,化工項目的廢氣源還包括一些非正常工況下排出的廢氣,這些廢氣雖然排放量不大,但是依然不容忽視,在污染源產(chǎn)排分析過程中需要同樣給予高度的重視。但是無論哪種類型的廢氣通常都會含有易燃易爆的特點,并且具有一定的腐蝕性與刺激性,甚至屬于有毒氣體。在廢氣污染源強核算過程中,其核算方法多樣,如地面濃度反推法、經(jīng)驗公式法、估算法等。無論應(yīng)用哪種方法進行核算,都應(yīng)將關(guān)注的重點放在揮發(fā)性有機物上,注重對揮發(fā)性有機物排放量的準(zhǔn)確核算。近年來,國家針對揮發(fā)性有機物排放治理的重視程度不斷提升,制定了揮發(fā)性有機物排放控制標(biāo)準(zhǔn),同時對具體的削減措施也給出了相關(guān)意見。針對排放問題,要求及時進行檢測和修復(fù),并要求化工企業(yè)建立揮發(fā)性有機物的監(jiān)測與監(jiān)控體系。國家出臺的相關(guān)規(guī)定為廢氣污染源產(chǎn)排分析提供了指導(dǎo)和依據(jù),化工企業(yè)應(yīng)結(jié)合國家的相關(guān)要求,并根據(jù)自身的實際情況,制定完善的治理體系,確?;ろ椖窟\行階段廢氣排放符合相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求。
再以化工項目中的廢水排放情況分析為例,在污染源產(chǎn)排分析過程中,應(yīng)結(jié)合物料平衡、水平衡圖以及具體的化工生產(chǎn)工藝流程來確定廢水的水質(zhì)情況以及廢水排放量情況等。確定廢水產(chǎn)排源強,涉及的方法同樣具有多樣性的特點,例如,可以結(jié)合物料平衡理論進行計算,最終確定廢水產(chǎn)排源強。也可以通過檢測實際廢水排放情況的方式來掌握廢水產(chǎn)排源強[6]。除此之外,針對在中試或者小試基礎(chǔ)上建立的化工生產(chǎn)裝置,為確定廢水產(chǎn)排源強,一方面要結(jié)合中試或小試實驗結(jié)果進行分析,另一方面還要借助實測的方式來保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。針對廢水的污染源產(chǎn)排分析,不僅要分析廢水排放量,同時還要重點關(guān)注水質(zhì)情況,明確廢水中的污染物種類、含量以及濃度等。在確定廢水中污染物的過程中,既要考慮氨氮等常規(guī)污染因子,也要重點關(guān)注有毒有害物質(zhì),同時還要給予特征污染物高度的重視。
工程分析旨在掌握和了解污染源排放相關(guān)的數(shù)據(jù)信息,并以此為依據(jù)判斷污染源排放量以及排放頻次等,以便控制污染物的排放量,使其符合國家和地方的標(biāo)準(zhǔn)要求。在化工項目建設(shè)過程中便應(yīng)對其污染物排放情況做出科學(xué)預(yù)測,如果預(yù)測結(jié)果表明污染源會對周圍環(huán)境造成不利影響,則需要制定污染防治措施,并就污染源的治理給出相關(guān)建議,提前做好環(huán)境污染預(yù)防工作。
對于化工項目而言應(yīng)將清潔生產(chǎn)理念貫穿于項目的始終,針對化工項目的分析均要站在清潔生產(chǎn)角度,從清潔生產(chǎn)角度對化工生產(chǎn)全過程進行分析,并對不符合清潔生產(chǎn)要求的環(huán)節(jié)提出改進與完善措施。國家已經(jīng)對一些行業(yè)提出了清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),并且結(jié)合相關(guān)行業(yè)的特點給出了技術(shù)指南,如煉焦行業(yè)、石油煉制行業(yè)等。針對這些行業(yè)的工程分析通常只需進行清潔生產(chǎn)簡要分析即可,并結(jié)合分析結(jié)果進一步改善工藝流程技術(shù)應(yīng)用,以便減少化工生產(chǎn)過程中的污染物排放?;て髽I(yè)應(yīng)注重技術(shù)與設(shè)備更新,及時淘汰老舊設(shè)備以及落后技術(shù),同時還應(yīng)加強對清潔原料的應(yīng)用。在化工生產(chǎn)過程中要注重提升反應(yīng)轉(zhuǎn)化率,減少污染物的排放量。要合理選擇應(yīng)用催化劑,盡量選用清潔并且選擇性更高的催化劑。針對化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品,要加強循環(huán)利用,通過副產(chǎn)品深加工等方式提升副產(chǎn)品的利用率,以此來降低污染物的排放量?;て髽I(yè)要強化清潔生產(chǎn)意識,秉持清潔生產(chǎn)理念,將污染防治由末端前移,加強預(yù)防與過程控制,從根源上減少污染物的產(chǎn)生,這樣才能取得理想的效果,才能充分體現(xiàn)清潔生產(chǎn)理念,促進經(jīng)濟效益、環(huán)境效益,以及社會效益的提升。
化工項目環(huán)評工程分析目的在于制定污染物產(chǎn)排控制措施,將化工生產(chǎn)對環(huán)境造成的影響降到最低,保證化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此要加強對分析結(jié)果的應(yīng)用,借助分析結(jié)果為污染物產(chǎn)排控制決策,提供參考,確保治理方案的科學(xué)性與有效性,幫助化工企業(yè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn),使化工企業(yè)在化工項目實施過程中可以創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益、社會效益以及環(huán)境效益。
化工項目環(huán)評工程分析具有十分重要的意義,是規(guī)避化工污染以及保障化工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。應(yīng)充分認(rèn)識到化工項目環(huán)評的重要性,并合理選擇工程分析方法,確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,進而為污染物產(chǎn)排控制提供參考和依據(jù)。