推进清洁生产技术——硫酸工业的必由之路
《硫酸工业污染物排放标准》“征求意见稿”解读
中国硫酸工业协会 齐焉
2009年8月,国家环保部发布了《硫酸工业污染物排放标准》“征求意见稿”,这是对硫酸行业的一次新考核。
中国硫酸工业协会理事长齐焉对新标准进行了详细解读,并代表行业提出了意见和建议。
原标准急需向“新标准”过渡
在我国硫酸工业发展的60年中,行业没有制定过专门的污染物排放标准,国家对大部分工业的污染物排放
也是采用统一的《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)和《污水综合排放标准》(GB 8978-1996),规定
现有硫酸生产装置大气污染物SO2排放限值1200mg/m3,新建硫酸生产装置排放限值960mg/m3;允许硫酸生产采
用水洗净化,最高允许排水量为15m3/t等等。
随着国民经济的快速发展,国家对工业发展中污染物排放量要求越来越严格,2006年,国务院发布了《国民
经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出,“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右,主要污染物
排放总量减少10%。在国务院公布的《石化产业调整和振兴规划》中明确提出:到2011年,石化产业单位工业增
加值能耗下降12%以上,污水、二氧化硫和粉尘等污染物排放量减少6%以上。这一约束性指标,要求“优化发展
基础化工原料,积极发展精细化工,淘汰高污染化工企业”,化学工业布局急需调整,污染治理和技术改造要
加大力度。
“新标准”给硫酸工业提出新课题
在我国环境保护由末端治理向全过程控制转移,由浓度控制逐步向总量控制转变的今天,现有的各类综合排
放标准已不能满足新的历史条件下环境管理的需要。为了促进硫酸工业的技术升级,优化产业结构,有效控制企
业污染物排放行为,增强企业的核心竞争力,国家环保部继制订《有色金属冶炼污染物排放标准》之后,开始制
订《硫酸工业污染物排放标准》。
2008年底全国有硫酸企业500多家,合计产能达7000万t/a,其中硫磺制酸占44%以上,最大装置产能为
100万t/a;硫铁矿制酸占30%左右,最大装置产能为40万t/a;冶炼烟气制酸占到25%,最大装置产能为120
万t/a。我国已形成硫磺、硫铁矿、冶炼烟气制酸三分天下的格局。当前,具有国际先进水平的大型硫磺制酸、
冶炼制酸、硫铁矿制酸装置已占硫酸总产能的50%以上,但全国中、小型企业仍然星罗棋布,一些污染严重、效
率低下的小型制酸装置仍未退出舞台。
《硫酸工业污染物排放标准》除了对各项指标提出新要求外,还新增了对环境敏感地区更严格的环保要求,
规定了水、大气污染物特别排放限值。“新标准”将替代硫酸行业现行的《污水综合排放标准》和《大气污染物
综合排放标准》两个标准。规定现有企业从2010年1月1日至2011年6月30日执行过渡性指标(距执行新指
标还有一年多的时间);新建企业则要求从2009年7月1日起执行新指标。
该标准所限范围为硫磺制酸和硫铁矿制酸两种(包括石膏制酸、硫化氢制酸)。过渡性标准对现有企业废水
总排放量规定为:pH值控制在6~9、化学需氧量最大限值为60mg/L、悬浮物50mg/L、石油类物质5mg/L、氨氮
10mg/L、总氮15mg/L、总磷0.5mg/L。对硫铁矿制酸还要求:硫化物低于1mg/L、氟化物10mg/L、总铜0.5mg/L、
总锌2mg/L、总砷0.5mg/L、总铅1mg/L。同时规定装置或车间排放口限值总镉0.1mg/L、总汞0.05mg/L。
“新标准”则统一规定限值为:悬浮物为20mg/L、石油类物质为3mg/L、总锌1.5mg/L、总铅0.5mg/L、总镉
0.05mg/L、总汞0.03mg/L,同时对敏感地区提出了特别排放限值的更严格规定:化学需氧量为50mg/L、悬浮物
为10mg/L、石油类物质为1mg/L、氨氮5mg/L、总氮10mg/L、总铜0.2mg/L,总锌1.0mg/L、总砷0.1mg/L、总铅
0.1mg/L、总镉0.01mg/L、总汞0.01mg/L。另外,新增了硫酸单位产品基准排水量标准:现有企业硫磺制酸为
0.3m3/t硫酸;硫铁矿制酸1.5m3/t硫酸,新建企业和执行先进控制限值的地区企业硫磺制酸排水量限制为
0.2m3/t,矿制酸为1m3/t。硫酸工业水污染物排放标准(拟)见表1。
表1 《硫酸工业水污染物排放标准》(拟) mg/L
排放限值(过渡指标) 排放限值 特别排放
序号 污染物项目 2010.1~2011.6执行 (新标准) 限值 污染物排放监控位置
1 pH值 6~9 6~9 6~9
2 化学需氧量(CODCr) 60 60 50
3 悬浮物 50 20 10
4 石油类 5 3 1 企业废水总排放口
5 氨氮 10 10 5
6 总氮 15 15 10
7 总磷 0.5 0.5 0.5
8 硫化物 1.0 1.0 1.0 硫铁矿制酸企业废水总排放口
9 氟化物 10 10 10
10 总铜 0.5 0.5 0.2
11 总锌 2.0 1.5 1.0
12 总砷 0.5 0.5 0.1
13 总铅 1.0 0.5 0.1 硫铁矿制酸车间或生产装置排
14 总镉 0.1 0.05 0.01 放口
15 总汞 0.05 0.03 0.01
序号适用范围 现有企业 新建企业和执行先进控制限值的地区 污染物排放监控位置
排水量m3/t 排水量m3/t
1 硫磺制酸 0.3 0.2 排水量计量位置与污染物排放
2 硫铁矿制酸 1.5 1.0 监控位置相同
对硫酸装置尾气中二氧化硫、硫酸雾和颗粒物规定的过渡性指标为:现有企业硫磺制酸SO2含量为860mg/m3,
硫酸雾为45mg/m3,颗粒物指标为50mg/m3;硫铁矿制酸SO2 含量为960mg/m3。新标准规定:硫磺制酸SO2含量
为760mg/m3,硫酸雾为40mg/m3,颗粒物指标不变;硫铁矿制酸SO2含量为800mg/m3。同时,新增了基准排气量:
硫磺制酸工艺为2300m3/t硫酸;硫铁矿制酸工艺中硫铁矿为2800m3/t硫酸,磷石膏为4300m3/t硫酸,硫化氢
为3000m3/t硫酸。对企业边界大气污染物浓度限值要求:二氧化硫不大于0.5mg/m3,硫酸雾不大于0.3mg/m3,
颗粒物不大于0.9mg/m3。装置尾气排放筒高度不得低于40m;原料破碎废气收集净化后排气筒高度不得低于15m,
并高出周围200m半径范围的建筑3m以上,不能达到的应按排放浓度限值的50%执行。硫酸工业尾气污染物排放
标准(拟)见表2。
表2 《硫酸工业尾气污染物排放标准》(拟) mg/m3
过渡排放限值
序号 污染物项目 硫磺制酸 硫铁矿制酸 污染物排放监控位置
1 二氧化硫 860 960 尾气污染物净化设施排放口
2 硫酸雾 45 45
3 颗粒物 50 50 硫铁矿制酸原料破碎工段净化设施排放口
2011.7开始排放限值 污染物排放监控位置
序号 污染物项目 硫磺制酸 硫铁矿制酸
1 二氧化硫 760 800 尾气污染物净化设施排放口
2 硫酸雾 40 40
3 颗粒物 50 50 硫铁矿制酸原料破碎工段净化设施排放口
序号 适用范围 单位产品基准排气量 m3/t 污染物排放监控位置
1 硫磺制酸 2300
2 硫铁矿制酸 硫铁矿 2500
磷石膏 4300 排气量计量位置与污染物排放监控位置相同
硫化氢 3100
硫酸工业要全面达到“新标准”特别是废水排放指标,首先要从原料抓起,排放废水中最大的污染物是砷,
如果矿制酸后续没有砷处理装置的企业应严禁使用高砷矿;同时在使用有色金属矿浮选后的硫精砂时,应严控矿
中砷、镉、汞、铅指标。在现有矿制酸装置焙烧有色金属矿时,排出污水应严格按有色冶炼装置处理污水,并执
行有色冶炼污染物排放标准。
“新标准”与国际标准比较
美国标准:相当于SO2排放浓度800mg/m3,硫酸雾30mg/m3。要求企业安装SO2在线连续监测系统,定期校
定和维护该系统。
欧洲标准:现有企业硫磺制酸二转二吸工艺SO2 30~680mg/m3,其它二转二吸工艺200~680mg/m3;新建硫
磺制酸二转二吸工艺SO2 30~340mg/m3,其它二转二吸200~680mg/m3;一转一吸工艺达到SO2 100~450mg/m3;
硫酸雾10~35mg/m3。
世界银行标准:规定硫酸工业排放SO2为450mg/m3,硫酸雾为60mg/m3;企业控制标准:硫磺制酸二转二吸
工艺SO2为30~350mg/m3,一转一吸工艺SO2为100~450mg/m3。
其他国家标准:克罗地亚硫酸工业SO2为1400mg/m3,酸雾为80mg/m3;在新加坡规定新建企业SO2为
500mg/m3,并要求现有企业3年后达标。
我国的“新标准”现有企业SO2限值低于美国、克罗地亚共和国、泰国、印度,与新加坡、欧盟相比偏高,
酸雾限值低于克罗地亚、泰国、印度,比欧盟偏高。
新建企业SO2限值低于克罗地亚、泰国、印度,与美国同等水平,与新加坡、欧盟及世界银行要求还有一定
距离;酸雾限值低于克罗地亚、泰国、印度及世界银行,略高于美国和欧盟。
2009年8月,国家环保部发布了《硫酸工业污染物排放标准》“征求意见稿”,这是对硫酸行业的一次新考核。
中国硫酸工业协会理事长齐焉对新标准进行了详细解读,并代表行业提出了意见和建议。
“新标准”促进结构调整
根据“新标准”,国内新建企业排放限值已与国际接轨,基本与发达国家处于同等控制水平。对现有企业的
过渡期排放限值与其它国家相比处于中等水平。
新制订的排放标准是在向国际发达国家标准看齐,现有企业的装置80%以上可达到过渡期的各项指标,一年
半后,如果企业没有应对措施,对于“新标准”将仅有70%以下的装置可全面达标,其中硫磺制酸的达标状况将
优于硫铁矿制酸。
多年来硫酸行业通过对净化工艺、二转二吸工艺和钒催化剂制造技术的不断改进,以及引进设备的消化吸收,
使60%以上的大中型装置排放尾气中的SO2含量、酸雾含量可达到“新标准”;70%的矿制酸采用了酸洗净化工艺,
可以达到“新标准”规定的各项指标;还有20%未达标企业经过技术改造,水洗改酸洗,增加尾气处理装置等可
以达标;另外,有10%~15%的中小型装置处于淘汰范畴,这也是淘汰落后产能最有利的时机。全国各地区特别是
靠近江河湖海、环境敏感的地区,为了解决工业污染问题,达到减排目标,正在将硫酸装置搬出城区,迁入经济
开发区,小装置联合变为大装置。
达到“新标准”需更多时间
由于硫酸产品约70%用于磷复肥生产,而当前磷复肥行业处于严重困难时期,要走出困境预计需要3~4年的
时间。在如此长时间的困境中,20%以上的与磷肥配套的硫酸企业将无力进行改造。因此要再多给点时间,在磷
肥走出困境的同时,以节能减排为重点对硫酸行业进行改造。
目前,有些清洁生产技术还要继续攻关、示范、推广。当前,工信部正在组织编写行业清洁生产的技术方案,
硫酸行业除现有成熟技术推广外,还有引技术需要进行攻关、示范后才能推广,如超重力场处理硫酸尾气、氨吸
收液、新型催化剂、催化剂的科学测试方法等都还在科研示范阶段,还需要多点时间才能推广,以全面解决硫酸
尾气SO2含量问题。
此时,硫酸行业正在积极验证“新标准”,并提出很多改进意见,我们希望“新标准”的正式出台能更适合
我国的国情,更符合行业的实际情况。我国是发展中的国家,现有的科学技术还不能满足行业的需求,现有30%~
40%装置还达不到的先进指标,在目前经济危机影响下,硫酸行业的恢复需要更多时日,硫酸行业工业污染物排
放要达到“新标准”也需要给予更多的时间。