陳均秀
(甘肅創(chuàng)新環(huán)境科技有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730000)
隨著我國對生態(tài)環(huán)境的重視程度不斷提高,源頭預(yù)防、過程管控和末端治理的全過程管控體系為生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供了保障。環(huán)境影響評價(jià)的成果環(huán)境影響評價(jià)報(bào)告為項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)施設(shè)計(jì)、項(xiàng)目運(yùn)行期間環(huán)境管理等提供可靠的依據(jù)。
有色金屬冶煉行業(yè)以及化工行業(yè)產(chǎn)生大量含銅含鎳固危廢,有貴金屬以及含銅鎳物料浸出產(chǎn)生的浸出渣、銅鎳物料電解產(chǎn)生的陽極泥、貴金屬以及銅鎳物料火法熔煉煙氣治理收集煙塵、有色金屬和含銅鎳項(xiàng)目廢水洗滌以及廢水處理污泥壓濾渣等,該類固危廢在堆放過程中可能造成水、土壤污染或生態(tài)破壞等問題。由于該類固危廢含有銅、鎳、鈷、貴金屬等有價(jià)金屬,衍生出一些以該類固危廢為原料,通過火法冶煉與濕法萃取、浸出、精煉等一種或多種工藝相結(jié)合的方法綜合回收其中的有價(jià)金屬。
陽極泥及含銅含鎳固危廢根據(jù)產(chǎn)生工序特點(diǎn),大多為酸性、涉重固廢,具有腐蝕性、毒性等,屬于危險(xiǎn)廢物;同時,采取火法或濕法回收的過程屬于高污染、高耗能行為,鑒于以上特點(diǎn),此類項(xiàng)目應(yīng)該嚴(yán)格環(huán)境影響準(zhǔn)入,環(huán)評的要點(diǎn)是分析判斷項(xiàng)目法律法規(guī)、規(guī)劃、三線一單等相關(guān)情況的符合性,工程分析,污染防治措施可行性論證,環(huán)境影響預(yù)測,環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析以及跟蹤監(jiān)控計(jì)劃等[1]。
陽極泥及含銅含鎳固危廢資源化利用項(xiàng)目環(huán)境影響評價(jià)時,首先要判定相關(guān)情況,包括行業(yè)分類、產(chǎn)業(yè)政策的符合性、選址的環(huán)境合理性、作為“兩高”項(xiàng)目兩高政策的符合性、污染防治要求的符合性等。其中,行業(yè)分類是通過查詢國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類明確項(xiàng)目所屬行業(yè);產(chǎn)業(yè)政策符合性通過查詢產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄確定,不能是限制類或淘汰類項(xiàng)目;選址的環(huán)境合理性包括“三線一單”的符合性、規(guī)劃的符合性等,此類項(xiàng)目選址必須布置在生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)管控單元,需要滿足生態(tài)環(huán)境準(zhǔn)人清單(試行),位于合法的園區(qū)內(nèi),且必須符合園區(qū)的產(chǎn)業(yè)定位、產(chǎn)業(yè)布局、土地利用等,符合規(guī)劃環(huán)評的要求;“兩高”政策中,要求符合生態(tài)環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)、相關(guān)法定規(guī)劃以及碳排放達(dá)峰目標(biāo)、生態(tài)環(huán)境準(zhǔn)入清單、相關(guān)規(guī)劃環(huán)評和相應(yīng)行業(yè)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境準(zhǔn)入條件[2],嚴(yán)格控制重點(diǎn)行業(yè)建設(shè)項(xiàng)目新增主要污染物排放,要求主要污染物區(qū)域等量或倍量削減;污染防治要求的符合性分析主要分析打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的意見、關(guān)于全面加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)堅(jiān)決打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的實(shí)施意見、關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)重金屬污染防控的意見。
在分析判斷有關(guān)情況分析均全部符合的前提下,正式進(jìn)行環(huán)境影響評價(jià)工作。針對此類項(xiàng)目行業(yè)類別,環(huán)境特征,明確執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),再根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、通用標(biāo)準(zhǔn)等明確項(xiàng)目現(xiàn)狀、污染源以及影響預(yù)測的因子。
工程分析的重點(diǎn)在于源強(qiáng)核算。有色冶煉行業(yè)的污染源強(qiáng)核算在源強(qiáng)核算技術(shù)指南、排污許可證申請與核發(fā)技術(shù)規(guī)范等相關(guān)要求廢氣除二氧化硫采用物料衡算[3],其余因子的源強(qiáng)要求盡量采用類比法核算;廢水源強(qiáng)核算可采用類比法、產(chǎn)污系數(shù)法;噪聲源強(qiáng)核算采用類比法;固廢源強(qiáng)采用物料衡算、類比法、產(chǎn)污系數(shù)法。但是,陽極泥以及含銅含鎳固危廢類項(xiàng)目不同原料來源,成分差異很大,可類比性不強(qiáng);現(xiàn)已發(fā)布的行業(yè)排污系數(shù)手冊主要針對單一物料和單一產(chǎn)品方案的系數(shù),部分項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)鏈較長,原料和產(chǎn)品種類均較多,排污系數(shù)法適用性也不強(qiáng)。
因此,大多采用物料衡算法核算廢氣、廢水、固廢源強(qiáng);原料種類多,成分較為復(fù)雜,但是生產(chǎn)工藝和設(shè)備成熟,因此,噪聲源強(qiáng)采用類比法核算。廢氣、廢水和固廢采用物料衡算法核算源強(qiáng),因此,原料的成分分析格外重要。建設(shè)單位更多關(guān)注目標(biāo)元素,可能對有毒有害元素的關(guān)注度不夠,但此類項(xiàng)目涉重,且部分屬于危險(xiǎn)廢物,因此,原料要求做全成分分析,而且要明確政策法規(guī)等要求的金屬、類金屬元素含量,如汞、鉛、鉻、鎘、砷、銻、鉈等,部分企業(yè)根據(jù)地方重金屬管控要求,可能還涉及錳、鐵、銅、鋅等金屬元素,以上均要求在成分分析表中明確檢出值或未檢出的結(jié)論。
在進(jìn)行源強(qiáng)核算時,重點(diǎn)關(guān)注目標(biāo)元素以及有毒有害元素的流向分布,原則上各元素在產(chǎn)品、渣、氣中均有分布,通過與設(shè)計(jì)單位工藝技術(shù)人員的充分對接,根據(jù)設(shè)計(jì)工藝,收率等參數(shù),通過物料平衡原則進(jìn)行物料及元素的平衡分析;火法冶煉過程中,高溫等原因不能實(shí)現(xiàn)整個工藝流程的全封閉,因此,需要設(shè)置環(huán)境集煙裝置,降低物料的無組織損耗,也是環(huán)境保護(hù)的重要舉措。根據(jù)物料中貴金屬的含量,部分有實(shí)力的企業(yè)通過產(chǎn)業(yè)鏈延伸,采用濕法冶煉工藝通過浸出、萃取、精煉提純等工藝,回收貴金屬,提高經(jīng)濟(jì)效益。
在這種情況下,源強(qiáng)的核算依舊采用物料衡算法,根據(jù)投入物料量,工藝設(shè)計(jì)參數(shù),產(chǎn)品回收率,產(chǎn)量等進(jìn)行物料及元素的平衡分析。在平衡分析時,將后面工序產(chǎn)生目標(biāo)元素含量較高的渣、泥、塵等收集大多回到前段工藝綜合利用。但是一般情況要對有毒有害元素實(shí)施開路,一般通過氣、水和固廢實(shí)現(xiàn)開路。由于大部分此類企業(yè)涉重廢水原則上“零排放”,通過水方面的開路較少;廢氣方面有一部分開路,但主要通過固廢實(shí)現(xiàn)開路,極低目標(biāo)元素含量的布袋灰一般不再回到工藝中,作為固危廢按照要求處置。
環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域的大氣環(huán)境容量,水環(huán)境余量,主要通過環(huán)保部門發(fā)布數(shù)據(jù)以及補(bǔ)測數(shù)據(jù)進(jìn)行說明。由于此類項(xiàng)目屬于“兩高”,兩高要求區(qū)域環(huán)境治理改善、不降低,因此,在獲取現(xiàn)狀數(shù)據(jù)時綜合考慮氣象數(shù)據(jù)的可獲得性、環(huán)保部門發(fā)布的數(shù)據(jù)的可獲得性以及區(qū)域削減方案的計(jì)劃實(shí)施情況,比如,2022年的氣象數(shù)據(jù),那么常規(guī)監(jiān)測因子要求是2022年的數(shù)據(jù),則需要來自2022年以后實(shí)施的方案所帶來的削減量。
另外,需要關(guān)注的是土壤現(xiàn)狀調(diào)查點(diǎn)位的設(shè)置情況,由于國家對環(huán)境保護(hù)的重視程度逐漸提高,此類項(xiàng)目企業(yè)廠區(qū)范圍內(nèi)一般不存在露天堆放、漫流、入滲等現(xiàn)象,正常工況條件下土壤環(huán)境的影響主要是大氣沉降,通過估算模式,獲得重金屬的最大落地濃度點(diǎn),從而確定土壤評價(jià)范圍,在此范圍內(nèi)根據(jù)多年氣象統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),預(yù)判可能受大氣沉降影響嚴(yán)重的區(qū)域,再通過區(qū)域土壤敏感性,設(shè)置土壤環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測點(diǎn)。
分不同要素進(jìn)行預(yù)測評價(jià),以大氣預(yù)測和土壤預(yù)測最為重要。大氣環(huán)境影響預(yù)測是在獲得項(xiàng)目污染源源強(qiáng)、評價(jià)范圍內(nèi)擬建在建污染源源強(qiáng)、區(qū)域環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀、區(qū)域氣象數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上實(shí)施,同時根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn),制定預(yù)測情景,選擇預(yù)測模型。預(yù)測情景中的因子選擇有標(biāo)準(zhǔn)的因子進(jìn)行預(yù)測,同時需要預(yù)測PM2.5,如果二氧化硫和氮氧化物的總年均排放量超過500 000千克,要預(yù)測二次PM2.5;由于環(huán)保部門進(jìn)行了二氧化氮的全年連續(xù)監(jiān)測,因此,在預(yù)測的時候?qū)⒌趸锿ㄟ^比例換算成二氧化氮參與預(yù)測。
一般情況下,預(yù)測情景分為正常排放情況貢獻(xiàn)濃度、非正常排放情況貢獻(xiàn)濃度、正常情況疊加濃度預(yù)測、環(huán)境防護(hù)距離等內(nèi)容。預(yù)測時非正常工況只需要預(yù)測有小時濃度的因子,其余不需要預(yù)測;疊加濃度預(yù)測要求在充分調(diào)查評價(jià)范圍內(nèi)有沒有擬建在建項(xiàng)目,顆粒物、二氧化硫和二氧化氮的保證率下日均值疊加濃度預(yù)測結(jié)果則是取保證率下的濃度值,而非最大值,年均值疊加濃度取最大值;環(huán)境防護(hù)距離的預(yù)測則要注意網(wǎng)格點(diǎn)的設(shè)置,通過對多個項(xiàng)目的比較分析,此類項(xiàng)目的環(huán)境防護(hù)距離基本都是重金屬導(dǎo)致的,范圍一般在1千米以內(nèi),因此,在網(wǎng)格設(shè)置的時候,1千米的范圍內(nèi)設(shè)置的網(wǎng)格點(diǎn)步長為50米。土壤環(huán)境影響主要為大氣沉降影響,根據(jù)導(dǎo)則中輸入、溶出等參數(shù),并結(jié)合運(yùn)營期內(nèi)的累計(jì)影響進(jìn)行預(yù)測,最后疊加現(xiàn)狀值,根據(jù)土地利用類型采用建設(shè)用地或農(nóng)用地環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控濃度限值對比分析,不超過限值,則土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)可控,否則通過措施降低輸入量,減輕對土壤環(huán)境質(zhì)量的影響。
末端治理是污染防治最終控制點(diǎn)。根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn),噪聲主要是固定設(shè)備噪聲源,目前隔聲、消聲、減震等降噪設(shè)施設(shè)備成熟,廠界均能達(dá)標(biāo),且大部分企業(yè)周圍200米無聲環(huán)境敏感目標(biāo),不存在擾民問題;地下水和土壤主要通過設(shè)置滿足防滲要求的庫房、生產(chǎn)車間等措施,可避免造成地下水和土壤環(huán)境污染。此類項(xiàng)目污染防治措施主要為廢氣污染防治、廢水污染防治。
火法冶煉工程中廢氣主要污染因子是顆粒物、二氧化硫、氟化物、氯化氫、氮氧化物、重金屬和類金屬等,采取的措施為沉降室+U型冷凝冷卻器+二級濕法脫酸+布袋除塵+濕法電除塵,目前屬于成熟工藝,能滿足廢氣污染物特別排放限值要求;濕法冶煉過程中廢氣主要污染因子是氯化氫、氮氧化物、氯氣以及少量的揮發(fā)性有機(jī)廢氣等;使用的有機(jī)溶劑絕大部分為不揮發(fā)或低揮發(fā)性有機(jī)溶劑,且工藝是在封閉罐、釜中。因此,僅有少量的揮發(fā)性有機(jī)廢氣通過設(shè)施動靜密封點(diǎn)逸散;堿洗能滿足除酸和氯氣的要求;氮氧化物一般通過多級尿素吸收,設(shè)五級文丘里吸收塔,采用尿素水溶液吸收脫硝,尿素濕法煙氣脫硝的原理如下:廢氣中的NO和NO2在氣相中生成N2O3和N2O4,生成的產(chǎn)物通過分子擴(kuò)散作用從兩相界面由氣相擴(kuò)散到液相主體。在液相中形成HNO3和HNO2,并分別電離成H+、NO3-、NO2-,生成的NO2-與(NH2)2CO(尿素)反應(yīng)生成N2和CO2等[4]。尿素脫除NOx的綜合化學(xué)反應(yīng)式可以表述為:(NH2)2CO+NO+NO2→2N2+CO2+2H2O;煙氣采用尿素濕法脫硝過程原材料為氧(或臭氧)、尿素,反應(yīng)生成CO2、N2、H2O;脫硝廢液通過補(bǔ)加尿素可以循環(huán)使用,不排放廢水,避免了傳統(tǒng)水洗法、堿吸收法等工藝存在的酸性污染、副反應(yīng)多、副產(chǎn)品難于回收等問題。
一般此類項(xiàng)目采用五級尿素水溶液吸收法,由尿素水溶液吸收原理可知,影響脫硝效率的關(guān)鍵是一氧化氮和二氧化氮的比例,因此在五級塔中,建議二、四級作為氧化塔(以次氯酸鈉作為氧化劑)、一、三、五級作為氮氧化物吸收塔;火法及濕法廢氣采取以上措施均能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
此類項(xiàng)目采用分類收集、分質(zhì)處理,一般進(jìn)入污水處理系統(tǒng)的廢水均為涉重廢水;目前國內(nèi)重有色金屬冶煉廢水常采用中和法、硫化物沉淀法、吸附法等處理工藝,可根據(jù)水質(zhì)和水量單獨(dú)或組合使用;硫化物沉淀法采用各金屬元素的硫化物溶度積很小的原理,使廢水中金屬離子呈難溶的硫化物而沉淀除去金屬元素的方法,此方法應(yīng)用相對廣泛;廢水措施可行性論證主要采取的措施能滿足間接排放標(biāo)準(zhǔn)和回用標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)主要有《污染源強(qiáng)核算技術(shù)指南 有色金屬冶煉》(HJ983-2018)附錄D——有色金屬冶煉業(yè)污染治理技術(shù)及效果,其中,石灰中和法Me:98%~99%,Co:90~92%,F(xiàn)80%~99%;硫化法Me:98%~99%,Co:90~92%;膜分離法Me>99%;混凝沉淀法SS>90%;堿液中和+鐵鋁符合混凝劑法Me:98%~99%,Co:98~99%,F(xiàn)80%~99%。
由于此類項(xiàng)目的原輔材料涉及危險(xiǎn)廢物、危險(xiǎn)化學(xué)品等,在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析時重點(diǎn)捋清風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的種類、使用量、存放量、存放位置等情況,再根據(jù)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源、風(fēng)險(xiǎn)類型、途徑、受體等方面進(jìn)行預(yù)測分析,明確環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的防護(hù)范圍,應(yīng)急疏散線路、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)安置區(qū)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范措施、應(yīng)急響應(yīng)、應(yīng)急預(yù)案等;同時不能遺漏危險(xiǎn)廢物以及危險(xiǎn)化學(xué)品的運(yùn)輸管理要求;環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)總體要求按照《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》《建設(shè)項(xiàng)目危險(xiǎn)廢物環(huán)境影響評價(jià)指南》等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行評價(jià)。
近年來,國家出臺了自行監(jiān)測技術(shù)指南總則以及多個行業(yè)的自行監(jiān)測技術(shù)指南,監(jiān)測計(jì)劃的制定按照項(xiàng)目的特點(diǎn),以及監(jiān)測技術(shù)指南的要求,不遺漏監(jiān)測因子,不擅自增加或減少監(jiān)測頻次,不遺漏雨水的監(jiān)測要求,同時要求定期對區(qū)域的環(huán)境治理進(jìn)行跟蹤監(jiān)測。
綜上,陽極泥及含銅含鎳固危廢資源化利用類項(xiàng)目,在抓住分析判斷有關(guān)情況的符合性、源強(qiáng)核算、污染防治措施可行性論證、環(huán)境影響預(yù)測、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析,以及跟蹤監(jiān)控計(jì)劃等重點(diǎn)評價(jià)內(nèi)容的評價(jià)技術(shù)要點(diǎn)的情況下,基本能做到環(huán)境影響評價(jià)報(bào)告內(nèi)容全面,工程分析清楚,措施可行,重點(diǎn)突出,報(bào)告編制質(zhì)量相對較高,可作為環(huán)保工程設(shè)計(jì)以及項(xiàng)目管理的依據(jù)。