工业锅炉及钢铁等涉汞行业大气汞防治技术与管理政策研究—中国环境科学研究院
文章来源: 中国环境科学研究院  |  发布时间:2014-08-13   |  【打印】 【关闭】  |  浏览:

        一、项目研究意义 
        汞作为一种痕量重金属污染物,具有高度的生物富集性、生物毒性、持久性和易迁移性,已成为继气候变化问题后的又一个全球性环境问题。我国大气汞排放量大,占全球人为汞排放的30%~40%,居世界首位,涉及的行业主要有燃煤发电、工业锅炉、钢铁行业、水泥生产、石油天然气生产和加工、有色金属冶炼等,我国已成为全球范围汞污染最严重的区域之一,无论是从国际履约还是国内汞污染防治的角度,均面临着巨大的汞减排压力。 
        在上述涉汞行业中,我国已对燃煤电厂以及有色金属冶炼中的铜、铅、锌、镍、钴、锡、锑、汞8个冶炼行业的汞排放问题进行较全面系统的研究,而对工业锅炉、钢铁、水泥、石油天然气生产和加工、工业炼金等典型涉汞行业研究较少。我国现有燃煤工业锅炉48万多台,每年燃煤近7亿吨,广泛分布在国民经济的各个行业,除尘脱硫设备落后,少有脱硝脱汞装置,由于工业锅炉主要集中在人口密集的城市和城郊工业区,排放的大气汞污染物对人体健康和环境的危害严重。 
        2010年我国粗钢产量约6.2亿吨,占世界钢铁产量的40%以上,在钢铁行业中生铁生产(烧结和高炉)是最重要的工艺单元之一,也是大气汞最主要的排放源之一。据统计,截至2009年底钢铁行业现役烧结机共约970台,烧结面积92000平方米,高炉1370多座,我国对钢铁行业大气汞污染研究较晚,相关控制尚未开展。 
        2011年我国水泥产量达到20.85亿吨,熟料13.07亿吨,占世界总产量的60%以上,其中新型干法水泥生产线1500多条,生产熟料11.28亿吨,占比达86.3%。水泥生产过程中除耗煤外,还大量使用石灰石、铁粉、粘土等可能含汞原料,添加脱硫石膏、粉煤灰等,由此带来较重的汞污染问题。2011年我国炼油总能力达到5.4亿吨,成品油生产总量2.66亿吨;天然气产量1025.3亿立方米。汞在油气藏中相对聚集,在石油天然气生产和加工过程中,会使其中的汞释放出来,对环境和人体健康造成隐患。2011年我国黄金产量达到360余吨,连续5年居世界第一。自然界中汞与金的关系十分密切,几乎在所有类型的金矿石中都有汞与金伴生。矿石中所含的汞一直伴随着金在整个生产流程中得到富集,直至产出金泥工段,所富集的汞会在金泥冶炼过程中以汞蒸气的形式被释放出来。工业炼金已成为我国大气汞的重要排放源之一。 
        综上所述,我国在工业锅炉、钢铁等典型涉汞行业汞污染控制方面存在着基础数据薄弱、排放状况不清,监测信息不充分、管理对策不完善以及缺乏经济可行的汞减排技术等问题,面临着巨大挑战。如何实施汞污染治理规划,科学考量汞控制技术减排效果和准入条件,成为上述典型涉汞行业汞污染防治的关键。 

        

        二、研究目标 
        本项目针对我国工业锅炉、钢铁、水泥、石油天然气生产和加工、工业炼金等行业大气汞排放源,提出我国大气汞减排最佳可行性技术(BAT)及大气汞污染防治政策,为典型涉汞行业大气汞防治管理提供技术支撑。 

        三、 研究内容 
本项目在系统研究工业锅炉、钢铁、水泥、石油天然气生产和加工、工业炼金等典型涉汞行业大气汞排放状况基础上,掌握不同行业、不同主流工艺、不同形态大气汞的排放因子(去向)及排放总量,在此基础上综合评估现有污染物控制技术对大气汞减排影响;结合行业发展规划,预测不同行业、不同阶段大气汞的排放量,结合技术进步分行业分阶段提出减排目标及适合我国国情的大气汞防治技术途径;研究主要大气汞排放源防治技术准入原则及相关技术政策,为典型涉汞行业大气汞防治管理提供技术支撑。
主要研究内容有: 
        (1)典型涉汞行业现状调研 
        调研我国工业锅炉、钢铁、水泥、石油天然气生产和加工、工业炼金等典型涉汞行业的主流工艺、规模、数量分布、控制技术装备现状,大气汞产生环节原辅料、产品及副产物等的种类和产生量等基础数据。 
        (2)典型涉汞行业主要工艺环节汞排放特征研究 
        基于物料衡算,提出汞排放测试方案,通过现场采样测试,对典型涉汞行业主要工艺环节汞排放特征进行研究。包括大气汞主要工艺环节所用燃料、原料、产成品及副产物中汞含量及汞的排放因子、不同形态汞的排放去向和排放总量。 
        (3)典型涉汞行业大气汞控制技术方案研究 
        借鉴美国、欧盟等发达国家和地区的汞控制技术及相关经验,结合我国典型涉汞行业大气汞减排技术发展趋势,从环境、技术、经济等方面构建大气汞减排技术评价指标体系,确定指标权重;对典型涉汞行业大气汞减排技术进行定量评估,分析典型涉汞行业大气汞协同减排技术可行性;筛选出大气汞减排最佳可行技术,并编制指南。 
        (4)分行业、分阶段的大气汞减排目标和分配方案研究 
        根据典型涉汞行业发展规划、排污因子、行业技术发展水平等因素预测各典型行业在不同阶段大气汞的排放量;依据国家重金属控制规划、环境发展等需要,确定不同阶段大气汞减排目标;根据不同阶段的减排目标,基于现有大气汞防治技术,并考虑技术进步,进行各行业不同阶段大气汞减排情景分析;结合减排目标和经济成本,对情景进行优化,获得各典型涉汞行业的最优减排配额,确定最优分配方案。 
        (5)典型涉汞行业大气汞防治技术准入原则及技术政策研究 
        基于上述研究成果,结合现有国内外相关标准及我国各地区的实际情况,提出与之相应的大气汞防治技术、经济、环境性能要求,形成我国典型涉汞行业大气汞防治技术准入条件建议稿;提出典型涉汞行业大气汞防治的技术原则、技术路线、监督管理对策等,编制典型涉汞行业相关技术政策建议稿。 

        四、 主要研究方法 
        项目通过综合运用资料调研、现场监测、物料衡算、分析评估、专家咨询等方法开展相关研究工作。 
        总体技术路线如图所示:

  

 

 


 
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