基本信息
- 项目名称：
- 铁合金硅锰生产线污染源调查及产排污系数核算
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本项目以铁合金硅锰生产线污染源排放为研究对象，运用“四同组合”分类方法，将企业分为大中类和小类。依据分类选取大中类样本企业5家，小类6家，通过现场调研和实测得到企业产排污系数，在此基础之上，按照企业类别，通过数学手段最终得到工艺产排污系数。
- 详细介绍：
- 铁合金行业是钢铁工业的上游产业，其产品主要作为钢铁冶炼的添加剂。我国是铁合金生产、消费大国。铁合金产量大，产品品种繁多，目前我国生产的铁合金产品有硅铁、硅锰、高碳锰铁、富锰渣、铬铁、钒铁、钛铁等。2009年，铁合金总产量达到2325.74万吨。2010年更是达到了2435.50万吨。 在铁合金产能迅速提升的同时，铁合金行业的可持续发展问题也表现得十分突出。首先表现在产业集成度低，装备水平总体低下；其次，产能过剩现象较严重；三是铁合金行业污染物排放量较大，其原因主要是由于铁合金工艺本身的重污染特点，污染治理设施落后，存在大量的烟气直排和无组织排放现象，许多小型铁合金企业的废水没有有效治理。 为了落实科学发展观，掌握全国污染排放现状，加强环境保护工作，国务院决定在2008年进行第一次全国污染源普查。铁合金行业作为我国重要基础工业，是普查工作的重点对象之一。在污染源普查中，利用产排污系数确定企业污染物排放量，是污染源普查的基础手段之一，在污染源普查中发挥着重要作用。 硅锰铁合金作为铁合金的主要产品，占铁合金产量的50%左右。探索、研究硅锰铁合金工艺特征，掌握硅锰铁合金污染物排放规律，提出硅锰铁合金污染治理措施，搞好硅锰铁合金环境统计、环境管理等工作，在强调“两型社会”建设，发展循环经济的时代，本项目研究具有重要的现实意义。 本项目根据我国硅锰铁合金生产企业分布、工艺特点以及污染物排放情况，按产品、原料、工艺、规模四要素对硅锰铁合金生产企业进行“四同组合”分类，共分二类，即矿热炉 1万KV.A为大中类；矿热炉<1万KV.A为小类。同时，在“四同组合”原则下，考虑地域特点选取样本调查企业，大中类共选取5家企业、小类共选取6家企业。通过现场调查和实测得到企业污染源产生和排放原始数据和实测数据，采用类比法、经验判断法、物料衡算法和实验室分析法，对所得的数据进行整理、分析、甄别，获取有用数据，得到硅锰企业不同规模生产线各类污染物的产污量和排污量。依据产、排污系数的数学表达，用得到的产、排污量除以对应生产线的产品产量，即得到该“四同组合”下企业的产、排污系数。以相同“四同组合”下各企业产、排污系数为基础，依据各企业管理水平、数据来源、专家经验分别赋予不同的权重值，采用加权平均法计算出铁合金硅锰生产线的产、排污系数，即最终得到硅锰大中类生产线产、排污系数和硅锰小类生产线产、排污系数。本文成果可为污染源普查、环境统计、环境管理提供基础数据。
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撰写目的和基本思路
- 产排污系数是污染源普查的重要工具之一，随着生产工艺和处理技术改进而不断变化，为了得出最新产排污系数，使其与实际情况更加吻合，在环境统计和污染物核算中数据更加准确，本项目以铁合金硅锰生产线污染源排放为研究对象，运用“四同组合”分类方法，将企业分为大中类和小类。依据分类选取大中类样本企业5家，小类6家，通过现场调研和实测得到企业产排污系数，在此基础之上，按照企业类别通过数学手段最终得到工艺产排污系数。
科学性、先进性及独特之处
- 本作品采用“四同组合”分类方法，科学选择样本企业，通过委托调查和现场实测得到企业污染物产生和排放的原始数据，采用类比法、经验判断法和物料衡算法，对所得的数据进行整理、分析、甄别，获取有用的数据；依据产排污系数的数学表达，得到各企业的企业产排污系数，再对各企业的企业产排污系数运用专家赋值法、经验判断法计算得出铁合金硅锰生产线不同类别各污染物的工艺产排污系数，使其与实际结合更加紧密，实用性更强。
应用价值和现实意义
- 1、提供了硅锰合金生产线污染源调查新方法，同时，对以往硅锰生产线的产排污系数进行了检验及修正。2、为核算企业污染源排放数据提供了一种简洁、方便的技术方法。3、为探索、研究硅锰合金工艺特征，掌握硅锰合金污染物排放规律，制定硅锰合金污染治理措施，搞好硅锰合金环境统计、环境管理等工作提供了理论依据。 在强调“两型社会”建设，加强环境保护，发展循环经济的时代，本项目的研究具有重要现实意义。
学术论文摘要
- 本项目以铁合金硅锰生产线污染源排放为研究对象，运用“四同组合”分类方法，将企业分为大中类和小类。依据分类选取大中类样本企业5家，小类6家，通过现场调研和实测得到企业产排污系数，在此基础之上，按照企业类别通过数学手段最终得到工艺产排污系数。本项目得出以下结论：（1）经过多年的发展，我国已经成为硅锰合金生产大国和出口大国。但是，硅锰合金生产以中小型企业为主，生产技术发展不平衡、污染治理设备陈旧，无组织排放现象严重，制约了经济、社会的可持续发展（2）硅锰合金生产是我国基础工业之一，也是工业污染大户。主要产生烟尘、工业粉尘、工业废气量、废水等。（3）目前，硅锰合金在废气上主要采用干法净化治理技术；在废水上主要采用沉淀分离治理技术。（4）得出了一系列的污染物产排污系数，例如，在大中类企业中，工业烟尘的产污系数为67.50，经过单管旋风除尘法处理后的排污系数为1.82；在小类企业中，烟尘的产污系数为32.15，经过单管旋风除尘法处理后的排污系数为3.45。（5）本项目成果在已知企业生产量基础上，依据本文研究成果即可方便计算出企业不同污染物产生和排放量，为污染源普查、环境统计、环境管理提供基础数据。
获奖情况
- 由本团队成员完成的“铁合金硅锰生产线二氧化硫产排污系数核算及治理对策”投稿在全国中文核心期刊《湖北大学学报》（正在外审）。
鉴定结果
- 该项目调查、核算的铁合金硅锰生产线产排污系数有利于企业和环保部门从总体上把握污染物排放情况，为污染物排放量的统计提供了便捷、可靠、有效的方法，具有应用可行性。
参考文献
- [1]段宁.国内外产排污系数开发现状及其启示[A].现代化工，2009（2）; [2]郭庭政.基于产排污系数的产品污染负荷评价方法研究[A].现代化工，2009（2）：78-82; [3]曹群,郭正.工业源产排污系数在污染源普查中的应用分析[A].环境与可持续发展，2009（2）：14-15; [4]欧茯葆.浅谈铁合金生产的物料平衡计算[J].湖南冶金，1993（6）：22-24； [5]程紫华，卢建敏.铁路运输企业污水主要污染物产排污系数的研究[J].安全卫生与环保，2004（3）：113-120 [6]严婷婷 王红华 孙治旭，滇池流域农村生活污水产排污系数研究[J].环境科学导刊，2010（4）：46-48 [7]李永志，浅析废水污染物产排计算方法在污染源普查中的应用[A].生态与环境，2009（7）：167-167 [8]Elsevier Ltd. Strategic alliance for ferroalloy powders[N]. Metal Powder Report, Volume 61,Issue 6, June 2006, Page 4； [9]曹群，生活源产排污系数在污染源普查中的应用分析[J].企业技术开发，2008（12）：21-22，36 [10]Hua-bing LI, Zhou-hua JIANG, Ming-hui SHEN, Xiang-mi YOU. High Nitrogen Austenitic Stainless Steels Manufactured by Nitrogen Gas Alloying and Adding Nitrided Ferroalloys[J]. Journal of Iron and Steel Research,International,Volume 14,Issue 3, May 2007, Pages 64-69；
同类课题研究水平概述
- 1 国外产排污系数开发应用现状 1.1 现状 美国、联合国、欧盟等组织机构以及其他发达国家纷纷开展了产排污系数和排放清单的研究，颁布了很多系统化的产排污系数手册；同时，许多研究机构、监测部门、学者也纷纷展开对产排污系数的研究，这些研究成果散见于各种文献上，成为系统化产排污系数手册有益的数据补充．总体来看，国外系统化的产排污系数源主要来自US EPA的AP一42，IPCC的《IPCC国家温室气体排放清单指南》和EEA的《EMEP／CORINAIR空气污染物排放清单指南》 1.2 方法和途径 AP一42开发某个污染源的产排污系数步骤为：污染源类别识别——确定合理的检测方法——进行随机检测——获得数据——计算产排污系数。 1.3 开发障碍。 首先是开发资金问题。其次，采用与企业联合开发产排污系数方式，获得的产排污系数面临着被低估的风险。 2 国内产排污系数开发现状 2006年10月，随着国务院下发《关于开展第一次全国污染源普查工作的通知》，产排污系数才再一次得以系统化开发。产排污系数法是第一次全国污染源普查的重要核算方法之一，根据普查的范围和要求，产排污系数涵盖了工业源、生活源和集中式污染治理设施三大类的空气污染物、水污染物、固体废物共28种污染物指标，目前，这些系数已经应用于全国第一次污染源普查。 总体而言，我国虽然在产排污系数领域已经取得了一定的研究和实践基础，但与国外相比，在该领域的研究仍然具有一定差距，主要表现在：（1）全国范围内系统化的产排污系数处于间断性一次开发模式，缺少连续性的数据更新和管理机制．（2）开发成本高，资金压力大。根据2006年数据我国有规模以上工业企业14248家，而规模以下的中小企业总数达327808家，大部分企业污染源数据需要重新核算，因此造成产排污系数开发成本过高．且其开发的资金一般只能来源于国家财政，故面临很大的资金问题。（3）缺乏完整、系统的研究产排污系数开发的理论体系和技术方法。
