问答题 某化工企业生产某化工产品A,现拟进行扩产改造。现状该化工产品的产量为5000t/a,年工作300天、7200h。消耗主要原料B为7000t/a,用水量为34000t/a,年耗电量240000kW·h,有1个3t/h燃煤锅炉,耗煤7200t/a。锅炉安装有脱硫除尘设施,全厂生产、生活污水经厂污水处理站处理后排放,约70m 3 /d。车间有两个高度均为20m的工艺废气排气筒P 1 和P 2 ,均排放HCl废气,相距约35m。现状废气及废水污染物排放监测数据见表1、表2、表3。
表1 废水监测数据
采样点位 pH SS COD 硫化物 总铅 总锌 氨氮
污水排放总量/
(mg/L)
6.8~7.7 110~175 140~147 0.01~0.2 0.1~0.6 0.6~1.3 16~23
标准值/(mg/L) 6~9 200 150 1.0 1.0 5.0 25
表2 工艺废气HCl监测数据
监测点位 排放浓度/(mg/m 3 ) 排放速率/(kg/h)
排气筒P 1 78 0.23
排气筒P 2 96 0.29
20m排气筒标准 100 0.43
表3 锅炉燃烧烟气监测数据(烟气量8400m 3 /h)
监测点位 SO 2 /(mg/m 3 ) 烟尘/(mg/m 3 ) 黑度 排放高度/m
锅炉烟囱 952 120 <1 35
改扩建采用先进生产工艺,淘汰旧设备,对现有公用工程装置做相应增容改造。该产品产量拟扩产达到15000t/a。消耗主要原料B为18000t/a,用水量达90000t/a,年耗电量达750000kW·h。锅炉增容改造后燃烧含硫0.4%的低硫煤,吨煤产尘系数为3%,用量增加到21600t/a(假设增容后锅炉热效率和吨煤产气量不变)。同时对锅炉脱硫除尘系统进行改造,提高脱硫率、除尘效率分别至85%和99%,以满足新时段排放标准要求。同时对厂污水处理站进行改造,预计排水量增加到185m 3 /d,处理出水水质为:COD≤100mg/L,氨氮≤15mg/L。
【问题】
问答题 根据提供的数据,该企业现状废水排放是否达标?
【正确答案】
【答案解析】该企业现状废水无法判定是否达标排放。
问答题 该企业现状排气筒P 1 和P 2 HCl废气排放是否达标?
【正确答案】
【答案解析】该企业现状排气筒P 1 和P 2 HCl废气排放未达标。
问答题 本项目的清洁生产分析应有哪些内容?
【正确答案】
【答案解析】清洁生产分析的基本内容有:(1)工艺技术先进性分析;(2)资源能源利用指标分析;(3)产品指标分析;(4)污染物产生指标;(5)废物回收利用指标分析;(6)环境管理要求分析;(7)项目提高清洁生产水平的措施、建议。
问答题 扩建项目提出的“以新带老”措施有哪些?
【正确答案】
【答案解析】扩建项目提出的“以新带老”措施有:采用先进生产工艺,淘汰旧设备来改造原有生产线;对锅炉脱硫除尘系统进行改造,提高脱硫率、除尘效率分别至85%和99%,以满足新时段排放标准要求;同时对厂污水处理站进行改造,提高处理效率和处理出水水质。
问答题 按扩建项目,绘制项目SO 2 、烟尘、废水污染物COD和氨氮的总量变化“三本账”汇总表。(设低硫煤的产尘系数为3%,SO 2 转化率为80%)。
【正确答案】
【答案解析】扩建前后项目SO 2 、烟尘、废水、COD、氨氮总量变化“三本账”汇总见下表(单位:废水量为m 3 /a,其余为:t/a)。
类别 污染物 现有工
程排放
量A
扩建部
分排放
量B
以新带
老削减
量C
改扩建
后排放
总量D
变化量E
废气 SO 2 57.57 13.82 50.67 20.72 -36.85
烟尘 7.26 4.32 5.1 6.48 -0.78
废水 废水量 2.1 3.7 0.25 5.55 3.45
COD 3.09 3.7 1.24 5.55 2.46
氨氮 0.48 0.55 0.20 0.83 0.35
[解析] 本案例第1问主要考查废水达标排放情况分析。《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中规定了第一类污染物和第二类污染物,“第一类污染物不分行业和污水排放方式,也不分受纳水体的功能类别,一律在车=间或者车间处理设施排放口采样,其最高允许排放浓度必须达到本标准要求”。因此本案例给出的监测数据由于其采样点在总口,无法判断第一类污染物总铅在车间排口是否达标。
本案例第2问主要考查废气达标排放情况分析。《大气污染物综合排放标准》(GB 16297—1996)中规定(附录A,A1),当排气筒P 1 和排气筒P 2 排放同一种污染物,其距离小于这两个排气筒的高度之和时,一个等效排气筒应代表这两个排气筒。等效排气筒的污染物排放速率,按两个排气筒排放速率之和计算。这条附录隐含的意思是,避免出现同源多排、降低排放速率,这是为了完善管理而做的解释。本案例中P 1 、P 2 排放速率之和为0.29+0.23=0.52(kg/h)>0.43kg/h,故排放未达标。
本案例第4问主要考查改扩建工程污染排放量变化情况分析。改扩建项目“以新带老”措施主要从三方面去考虑:(1)以清洁生产水平较高的先进工艺设备等手段改造原有工程;(2)提高现有工程污染物的处理效率。(3)新工程运行后可以消除现有污染源。
本案例地5问主要考查扩建项目废弃污染物排放量的计算。(1)现有工程的锅炉大气污染物排放量可以按监测资料计算,即:排放总量=监测的浓度×烟气排放速率×年工作小时数,计算得到现状烟尘排放总量为7.26t/a,SO 2 排放总量为57.57t/a。(2)因假设扩建后锅炉热效率和吨煤产气量未变,分析扩建前后吨产品耗煤量没有变化,因此扩建部分带来的燃煤量为21600-7200=14400(t/a),平均为2t/h。按3%产尘系数及99%的除尘效率计算,扩建带来的新增燃煤烟尘排放量为14400×3%×(1-99%)=4.32(t/a),而扩建后总体排量为21600/14400×4.32=6.48(t/a),则原有部分7200t/a燃煤通过换为优质煤以及提高除尘效率等方式使得其燃烧烟气中烟尘排放量降低为6.48t/a,则原有部分7200t/a的燃煤通过换为优质煤以及提高除尘效率等方式使其燃烧烟气中烟尘排放量降低为6.48-4.32=2.16(t/a),对比现状的排放量7.26t/a,“以新带老”的削减量为7.26-2.16=5.1(t/a)。同样,通过含硫量及SO 2 转化率、脱硫效率计算,扩建带来的新增14400t/a燃煤SO 2 排放量为14400×0.4%×2×80%×(1-85%)=13.82(t/a),而扩建后总体排放量为20.72t/a,则原有部分7200t/a燃煤通过使用低硫煤以及提高脱硫效率等方式使得其燃烧烟气中的SO 2 排放量降低为20.72-13.82=6.9(t/a),对比现状的排放量57.57t/a,“以新带老”削减量为57.57-6.9=50.67(t/a)。(3)现有工程全年排放废水量为70×300=21000(m 3 /a),按当时的产量5000t/a计算,吨产品的废水排放量为4.2m 3 。改扩建后废水排放量为185×300=55500(m 3 /a),吨产品的废水排放量为3.7m 3 。因此改扩建后原有的5000t的废水排放量变为51300×3.7=18500(m 3 /a),对比现有工程的排放量21000m 3 /a,通过改进工艺“以新带老”削减的废水排放量为21000-18500=2500(m 3 /a)。而扩建部分的产品产量为15000-5000=10000(t/a),产生的废水按新的指标为37000m 3 /a。(4)COD和氨氮现状排放总量如果按监测数据的最大值计算,分别为3.09t/a和0.48t/a,而扩建部分带来的废水排放量是37000m 3 /a,而不是简单的55500-21000=34500(m 3 /a),这部分废水中的COD和氨氮排放总量,按污水处理站改造后的排放指标(COD≤100mg/L,氨氮≤15mg/L),分别为3.7t/a和0.55t/a;改扩建后原有5000t的产量排放的废水是185130m 3 /a,而不是原来的21000m 3 /a,并且按污水处理站改造后的排放指标计算,改扩建后原有5000t产品排放的COD和氨氮总量分别为1.85t/a和0.28t/a,因此以新带老削减量分别为:COD:3.09-1.85=1.24(t/a),氨氮0.48-0.28=0.20(t/a)。改扩建后总的COD和氨氮排放量可以按总的废水量和改扩建后排放的水质浓度计算。同时也可以用现状排放总量+扩建部分排放总量-“以新带老”削减量计算得出,两个计算结果应该一致,可以互相印证。在汇总表中,基本关系是A+B-C=D。另外D-A=E,E如果为负值就说明增产减污,E为零说明增产不增污。E为正值说明:增产,同时也相应增加了污染物排放总量。