新钢铁企业焦化脱硫废液浓缩制酸工程环保技术研究

摘要：钢铁企业焦化脱硫废液浓缩制酸工程为环保工程，脱硫废液浓缩制酸工艺成熟可靠，技术先进，生产操作稳定，硫酸产品质量好，从根本上解决HPF脱硫工艺硫磺品质差和脱硫废液二次环境污染问题，真正实现了变废为宝，生产的硫酸直接用于煤气净化的脱氨装置制取硫铵，符合国家发展循环经济政策和环保要求。然而，脱硫废液浓缩制酸的同时亦会产生少量的废气、废水、噪声等污染物，还需采取各种有效控制治理措施，使污染物的排放达到相应标准的有关规定。

关键词：脱硫；绿化；措施

中图分类号：TQ522.59 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2014）012-000-02

一、几种主要的污染物

（一）废气污染

比如制酸装置产生含SO2尾气和酸雾。首先在工艺的选择上，在确保技术上成熟可靠的前提下，力求工艺先进，经济合理，将物料流失（S资源）减少到最低限度。

（二）水污染

同时该工程废水可分为二类，即生产污水及生产净废水。

生产净废水主要来源于设备的间接冷却水排污水及加热蒸气冷凝水，其水质除水温略有升高外尚含有少量悬浮物。

生产污水可分为以下几种：其一为高浓度的废液，主要来自脱硫浓缩装置凝缩塔的凝缩液及设备管道的放空液，一般均含有较高浓度的硫化物、氨氮、石油类等污染物。其二为泵类的机械密封冲洗水，为含油废水。其三为硫酸装置产生的酸性废水主要来源于净化系统、制酸系统各工段地坪、设备的定期冲洗水。

（三）噪音污染

本工程主要噪声源有：离心机、焚烧炉、鼓风机、升温风机、锅炉、泵类及电机等。对噪声的控制主要采取控制噪声源与隔断噪声传播途径相结合的办法，以控制噪声对厂界四邻的影响。现将控制措施叙述如下：

在满足工艺设计的前提下，尽量选用低噪声型号的设备；在厂内总平面布置中，充分考虑地形、声源方向性及车间噪声强弱，利用建构筑物、绿化植物等对噪声的屏蔽、吸纳作用，进行合理布局，以起到降低噪声影响的作用。

绿化不仅保护环境还可以防止污染。在厂区各空旷地带提高绿化水平，能净化空气，调节气温，减弱噪声，美化环境。绿化用地率为车间用地面积的20%。本工程作为环境保护治理项目，宏观上工程投资就属于环保投资，占工程投资的100%。工程需贯彻清洁生产的原则，在工艺源头控制污染物的产生与排放，投产将避免焦化厂脱硫废液的排放，实现了变废为宝，则符合清洁生产的原则。

二、建设地区存在的主要危险因素及主要防范措施

（一）自然危害因素分析

地震的破坏作用明显，进而威胁设备和人员的安全，但是，地震一般出现的机率较小。该地区的地震烈度为7度；不良地质对建筑物的破坏作用较大，甚至影响人员安全。本工程的地质条件较好；雷击能破坏建筑物和设备，并可能导致火灾和爆炸事故的发生，虽然破坏性大，但作用时间短暂；冬季寒冷气温过低会冻坏设备，影响正常生产运行；暴雨和洪水威胁工厂安全，其作用范围大，内涝浸渍设备，影响生产。

（二）主要防范措施

1.防雷

对脱硫浓缩装置等第二类防雷建筑物主要采用避雷（带）针防直击雷，引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不大于18m，每根引下线的冲击接地电阻不大于10Ω；防雷电感应的措施为建筑物内的设备管道构架等主要金属物就近接至防直击雷接地装置或电气设备的保护接地装置上。

对制酸装置等第三类防雷建筑物主要采用避雷带防直击雷，每根引下线的冲击接地电阻一般不大于30Ω；放散管、风帽按规范要求采取相应的防雷措施。

较高设备、烟囱专设避雷针，高出厂房的金属设备及管道均考虑防雷接地以防雷击。

2.抗震

在建筑设计中，需按7度地震烈度对建构筑物设防，主要抗震措施为：基础打桩、钢结构控制构件长细比、适当设置钢支撑。

在电气设计中，将变压器滚轮拆下，按防震要求固定于轨道上，避免变压器受损造成更大损失。

3.其它

此外，对贮存、输送水或蒸汽介质的设备及管道采取必要的保温措施，同时设计相应的放空措施，以防止冻坏设备及管道。

为了防止内涝，及时排出雨水，避免积水，毁坏设备、厂房，在厂区内设有相应的场地雨水排除系统。

三、生产过程中主要危害因素及主要防范措施

（一）危害因素

1.火灾爆炸

火灾是一种燃烧现象，当燃烧失去控制时，便形成火灾事故，火灾事故能造成较大的人员及财产损失。

物质发生变化的速度不断急剧增大，并在极短时间内释放出大量的能量的现象称为爆炸。爆炸也能造成较大的人员伤亡及财产损失。

2.化学腐蚀和化学灼伤

硫酸等均具有腐蚀性，对设备、管道、仪表、电气设施，均会造成腐蚀性破坏，影响生产安全。硫酸等一旦外泄或喷溅也会对工作人员造成化学灼伤。

3.其它安全事故

蒸汽锅炉、压力容器的事故易造成设备损坏，危及人体安全。

触电、碰撞、坠落、机械伤害等事故均对人体形成伤害，严重时可造成人员的死亡。

停电事故影响生产，甚至损坏设备，造成有害物外逸，危及人身安全。

（二）对生产危害因素的主要防范措施

1.防火防爆

在总平面布置中，各生产区域、装置及建筑物间均设置足够的防火安全间距，道路则根据消防车对通道的要求进行设计与布置。

在工艺设计中，严格按易燃、易爆压力管道等级规范进行设备及管道设计；脱硫浓缩装置、制酸煤气管道设备及管道开停工设有放散及取样、及氮气、蒸汽等吹扫设施；设备及管道设防静电接地。设计中避免硫酸、SO3与碱类、碱金属、强还原剂、易燃或可燃物的接触。

在火灾危险性较大的场所设置安全标志及信号装置；在设计中对各类介质的管道应刷相应的识别色，在建筑设计中求配置相应的消防器材。

在电气设计中，消防设施用电采用单独的回路供电，消防设施用的配电线路采用非燃性铠装电缆，明敷时置于配线桥架内或直接埋地敷设，当发生火灾切断生产、生活用电时，仍能保证消防用电；在爆炸和火灾危险场所严格按照环境的危险类别或区域配置相应的电器设备和灯具；采取相应的防雷措施防止雷电引发的火灾；在爆炸和火灾危险环境中做静电接地设计，属于户外装置的防静电接地装置与防雷接地装置共用；配电装置分级采用电涌保护器作为防感应雷及操作过电压。在本工程易燃易爆场所设置火灾自动报警、可燃气体报警装置和监控系统且现有设置的消防供水管道、消火栓等装置将满足本工程的需要。

2.防化学腐蚀和化学灼伤

产生腐蚀性介质的设备及管道采用不锈钢或内衬用防腐耐蚀材质制作，或设备、管道外表、内壁涂防腐蚀涂料等防腐蚀措施。

设计中选用先进可靠的机泵、阀门、管道、管件，避免跑、冒、滴、漏现象发生。并设置漏酸报警的仪表装置。对可能产生腐蚀的平台、地坪，采用相应的耐腐蚀材料。

3.其它安全措施

本工程属大型企业，设两路电源供电，每回路皆能承担该配电所负荷的100%。

为了防止触电事故并保证检修安全，裸露滑触线高度>3.5米，当裸露滑触线高度<3.5米时设安全防护网。两处及多处操作的设备在机旁设事故开关。电气设备的外露导电部分应按系统的接地形式通过保护线（PE线）或保护中性线（PEN线）接地，有些设备必要时设置漏电保护装置。对重要岗位和主要道路设置事故照明。照明控制采用集中和分散相结合的方式。

为了防止机械伤害及坠落事故的发生，生产场所梯子、平台及高处通道均设置安全栏杆；设备的可动部件设置必要的安全防护网、罩。

对产生高温的设备、管道，均采取保温隔热措施。凡高温（外表面温度超过60℃）的设备及管道在行人可能触及的地方一律采用隔热材料隔离，以防高温烫伤。设备的出入口管道上设温度、压力等监测仪表。计算机网络采取相应的防雷、防静电、防病毒、防黑客等措施。

4.备用措施及应急手段

在工艺设计中重要设备均设置相应的备品、备件或备用系统。

炼铁新厂已有相应的安全管理机构，并已配备相应的专职与兼职安全设施维修、保养、日常监测检验人员与监督管理人员，满足本工程的需要。若工程劳动安全设施完善，经采取措施后，可基本避免火灾、爆炸等危险事故的发生，一旦出现事故，即可采取相应的备用和应急措施，将事故造成的损失减少到最低限度。

四、建设地区存在的主要危害因素及主要防范措施

（一）自然危害因素

本工程主要危害因素可分为两类，一类为自然危害因素形成的危害和不利影响，包括暑热、日照等自然因素；另一类为生产过程中产生的危害，包括有害物、噪声振动等。上述各种危害因素的危害性各异，其出现或发生的可能性、机率性大小不一，危害作用的范围及造成的后果均不相同，为此，设计上采取下述相应的防范措施减小或避免各种危害所造成的损失。

（二）主要防范措施

1.防暑热

为了防止夏季暑热，本工程的操作人员利用焦化厂现有的操作室、控制室等，室内已设置必要的风扇、空调等装置。

2.防晒、通风及采光照明

本工程利用的原有建筑物设计应考虑合理的日照时数保证各岗位室内的卫生环境及职工的用眼卫生。

（三）生产过程中主要危害因素及主要防范措施

本工程生产过程中的主要危害因素有有害物、振动及噪声等。

1.有害物

硫的侵入途径为吸入、食入、经皮吸收。因其能在肠内部分转化为硫化氢而被吸收，故大量口服可导致硫化氢中毒。急性硫化氢中毒的全身毒作用表现为中枢神经系统症状，有头痛、头晕、乏力、呕吐、共济失调、昏迷等。可引起眼结膜炎、皮肤湿疹。对皮肤有弱刺激性。生产中长期吸入硫粉尘一般无明显毒性作用。氨的侵入途径为吸入。氨的浓度低会对粘膜有刺激作用，当其浓度高则可造成组织溶解坏死。

SO2易被湿润的粘膜表面吸收生成亚硫酸。对眼及呼吸道粘膜有强烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而引起窒息。长期接触二氧化硫，可有头痛、头昏、乏力等全身症状以及慢性鼻炎、支气管炎、嗅觉和味觉减退、肺气肿等；少数工人有牙齿酸蚀症。其毒性危害为中度危害。而SO3的毒性表现与硫酸基本相同。

硫酸为油状液体，与水混溶，毒性中等，硫酸对皮肤和粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。

2.振动及噪声

振动可导致人体患发振动病，主要表现为足的损害，还可有神经衰弱征候群及植物神经功能紊乱。

噪声除损害听觉器官外，对神经系统、心血管系统亦有不良影响。

五、对生产危害因素的主要防范措施

（一）有害物防治

以上措施虽然从根本上解决了HPF脱硫废液二次危害操作环境的问题。但新企业工程中还将采取下述防护措施：

设计尽量采取负压操作，采用敞开式或框架式厂房，以保证良好的通风，减少有害物质的积累对操作人员的危害；设计选用先进可靠的机泵、阀门、管道、管件，避免跑、冒、滴、漏现象发生；各贮槽放散气体接入在建排气洗净设施不外排；凝缩后尾气接入在建排气洗净设施不外排；按照有关规范要求于设置有毒气体报警装置；利用已有的操作间、控制室、休息室、仪表室，避免有害尘毒对操作人员的危害。

（二）减振与降噪

在满足工艺设计的前提下，尽量选用低噪声型号的设备；焚烧炉选用低噪声火嘴，并设消音器；鼓风机、升温风机等各类风机管道上设置消音器，出入风机的管道上设减振软管和弹簧支座进行减振降噪；泵类等大型设备设置独立基础；离心机等大型传动设备电机设置隔音罩；锅炉设消音器；在厂内总平面布置中，充分考虑地形、声源方向性及车间噪声强弱，利用建构筑物、绿化植物等对噪声的屏蔽、吸纳作用，进行合理布局，以起到降低噪声影响的作用。

参考文献：

[1]杨保祥，等.攀枝花钛产业发展涉及的环境保护问题及其保护措施建议[C].攀枝花钢铁研究院，2008.

[2]赵春丽，等.钢铁企业环境风险重大危险源辨识[J].环境科学与管理，2012（04）.

[3]陈栋.新疆五鑫铜业有限责任公司4万吨硫酸库安全监管工作浅析[J].2013（03）.

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