李小麗 孫興鶴
（鞍鋼股份有限公司煉鐵總廠 遼寧 鞍山114021）
摘要：新標準實施，鐵鋼企業超標排放問題日顯突出，治理污染為大勢所趨。根據2014年環保部對華北地區鋼鐵企業的排查，70%以上的企業存在超標排放問題。國內還沒有一家鋼鐵企業能完全實現達標排放，尤其是燒結煉鐵工序與環保新標準存在一定差距。本文介紹燒結及煉鐵工序污染物排放與新標準的差距，從管理及技術改造等方面闡述燒結及煉鐵工序的達標排放的措施。
關鍵詞：新環保法；燒結煉鐵；環保問題；措施
1 新標準分析
2015年1月1日，號稱“史上最嚴”的新環保法已正式實施，燒結煉鐵工序新舊標準的主要差距是新標準中大幅度縮緊了顆粒物和SO2的排放限值。超標排放等環境違法行為將受到“按日計罰、上不封頂”、“治安拘留、刑事責任”等處罰。今年3月上旬閩源鋼鐵2號燒結機因外排煙塵濃度超標15天，環保局依法實施按日連續處罰，給閩源鋼鐵公司開出150萬元的罰單。面對這一事件，在環保問題上不能指望執法“手下留情”，也不能“投機取巧”。
1.1 新標準系統性更強
燒結工藝增加的氮氧化物、氟化物、二噁英控制標準，煉鐵工序熱風爐增加氮氧化物的控制標準。
1.2 提高了污染物的控制標準
燒結、球團工業大氣污染物排放標準（GB28662—2012）、煉鐵工業大氣污染物排放標準（GB28663—2012）、鋼鐵工業水污染排放標準（GB13456—2012代替1992版）新標準均大幅收嚴了顆粒物、SO2和化學需氧量的排放限值，針對敏感地區，制定了更嚴格的水和大氣污染物的特別排放限值，但新標準放寬了NOX排放限值。
2 燒結煉鐵工序排放與新標準差距
中國經歷了三十年不受限制的粗放式發展后，環境問題也逐漸突顯。鋼鐵企業具有高能耗、高資源消耗、高污染的特點，必須承擔環境保護的社會責任。對照國家新標準，決大部分企業的排放指標還不能達標，有的與國家新標準差距還非常大。根據2014年環保部對華北地區鋼鐵企業的排查，70%以上的企業存在超標排放問題。國內大多數鋼鐵企業存在不同程度的差距，還沒有一家鋼鐵企業能完全實現達標排放。新標準中氮氧化物限值未考慮脫硝，達標相對容易；但新標準規定了燒結機頭的二噁英排放濃度為0.5ng-TEQ/m3,而目前除寶鋼梅山4號400m2燒結機在循環硫化床脫硫工藝后增加脫除二噁英設施外，其余燒結機都沒有二噁英的控制施措施，目前燒結煉鐵工序與環保新標準有以下5方面差距：
2.1 燒結機頭（球團）二氧化硫排放與新標準差距
燒結機頭（球團）二氧化硫排放新排放標準為200mg/m3，特別排放限值為180mg/m3。未配套脫硫設施的企業排放濃度通常在400mg/m3—1500mg/m3（攀鋼特例4000mg/m3—8000mg/m3）。截至目前，鋼鐵行業現在約有1200臺燒結機，配套脫硫設備的僅有不到600臺，雖然目前燒結脫硫的技術種類達50多種，但尚缺少成熟可靠的脫硫技術，半干法脫硫運行相對穩定但還存在后序廢物處置的問題。根據環保部減排核查結果，燒結（球團）脫硫設施平均綜合脫硫效率僅為26%，有相當一部分脫硫設施建設不規范，部分減排效果差、不能長期穩定達標，這部分脫硫設施均需要實施整改，球團基本都沒有脫硫裝置。
2.2 燒結機頭（球團）顆粒物排放與新標準差距
燒結機頭（球團）顆粒物新排放標準為50mg/m3，特別排放限值為40mg/m3，目前國內的燒結機頭（球團）采用半干法脫硫工藝，經過脫硫增加的布袋除塵器外排的顆粒物能夠滿足50mg/m3排放標準，但燒結機頭（球團）采用濕法脫硫設施后幾乎都沒有加裝濕式電除塵器，二氧化硫排放可滿足200mg/m3排放標準，但顆粒物排放濃度一般只能達到50~80mg/m3，采用濕法脫硫的燒結機頭（球團）顆粒物排放難以達標，沒有實施脫硫的燒結機頭（球團）的顆粒物很難滿足新標準。
表1 燒結（球團）排放現狀
|
工藝 |
顆粒物排放mg/m3 |
SO2排放mg/m3 |
||||
|
燒結（球團）機頭 |
濕法脫硫 |
（半）干法脫硫 |
標準 |
脫硫前 |
脫硫后 |
標準 |
|
50~80 |
＜50 |
≤50 |
400~1500 |
＜200 |
≤200 |
|
2.3燒結機頭二噁英排放與新標準差距
新標準增加了燒結機頭二噁英排放濃度限值為0.5ng-TEQ/m3，而目前除個別配套了活性炭吸附裝置治理設施的燒結機外，其余燒結機都沒有對二噁英采取控制措施，二噁英排放很難滿足新標準，期待新的更高效更經濟的脫硫脫硝二噁英一體化技術改造也是新環保標準的要求。
2.4環境除塵顆粒物排放與新標準差距
燒結及煉鐵工序環境除塵包括燒結機尾、原料及成品，高爐出鐵廠、高爐礦槽、上料轉運站等除塵器顆粒物標準限值在10-30mg/m3，在運行的高爐系統布袋除塵設計排放濃度在30-50mg/m3，燒結系統機尾、原料、成品大多采用電除塵，少數高爐系統也有部份采用電除塵器，電除塵排放在50-100mg/m3。電除塵器顆粒物排放與新標準差距較大，布袋除塵達標不難，難的是長期穩定達標。
2.5 無組織排放與新標準差距
新標準還規定了顆粒物無組織排放限值5-8mg/m3，目前燒結原料場、皮帶轉運站部分煙塵從廠房外逸，造成無組織排放，對環境造成污染。此外，廠區道路料場揚塵，皮帶通廊未密閉，轉運站未設置除塵系統等都導致無組織排放。
3 實施新標準企業面臨的問題
3.1 現有的環保技術與嚴格的排放標準的矛盾
標準嚴格了，要求企業使用更高效的除塵器、更高效的脫硫脫硝設施，并同步考慮二噁英去除。而目前國內還缺乏相應成熟的技術和設備，即便是已有很多工程實踐的燒結煙氣脫硫，實際的運行效果也不理想，煙氣脫硝技術還在試驗階段，去除二啞英技術更不成熟。
3.2 改造所需的大量資金與企業經營的矛盾
要達到新標準，原有的環保設備都需要進行技術改造，根據我國鋼鐵行業環保現狀，測算全行業實施廢水、廢氣等環保改造總投資合計約900~1100億元，每年將新增環保運行成本約800億元。目前鋼鐵企業已是微利、無利、虧損狀態，鋼鐵業正在經歷“寒冬”，面臨“巧婦難為無米之炊”的資金問題。2013年全國鋼鐵行業的平均利潤率僅為2.16%，虧損面23.4%。中鋼協77家重點大中型鋼鐵企業的利潤率更低，僅為0.62%，噸鋼利潤只有幾十元。1000萬噸以上燒結煉鐵工序提標改造的資金在1億以上，所有的鋼鐵企業面臨大量資金短缺問題。
3.2.1料場無組織揚塵整治投資
燒結工序露天料場、煤場的揚塵，最好采用密閉料倉，特別是在多雨的地區，密閉料倉還能減少降雨對料堆的沖刷，降低損耗和排水中的污染物濃度。鋼鐵企業全面普及密閉料倉，投資將超過200億元。
3.2.2布袋除塵采用精細濾料降低風速提標達效改造投資
大中型鋼鐵企業，除塵器達上百套。其中，90%以上為袋式除塵器，大多數除塵器一方面需要更換除塵效率更好的超細纖維濾料或覆膜濾料等材質，另一方面應對除塵器進行增容改造，降低過濾風速，提高除塵效率。預計每套除塵器改造平均需要500萬元以上。
3.2.3 靜電除塵器增加電場或電改袋改造投資
全國燒結煉鐵工序約有900余臺電除塵器，對這些電除塵器提標達效方案：電除塵由3、4電場增加為5、6電場，改為布袋除塵器、電袋復合除塵器，預計每臺除塵器改造平均投資在300萬元以上。
3.2.4燒結濕法脫硫后增加濕式電除塵器改造投資
全國燒結脫硫設施有500余臺燒結（球團）設備采用濕法脫硫工藝，目前濕法脫硫后顆粒物排放不能滿足新標準50mg/m3要求，要滿足新標準，脫硫后必須配套濕式電除塵器，每套濕式電除塵器投資約1000萬元以上。
3.2.5燒結脫硫設施改造投資
全國鋼鐵行業仍有約4萬平米的燒結機和2億噸的球團生產線未配備煙氣脫硫設施，360m2燒結機每套脫硫設施平均在6000萬元，全國預計新增脫硫改造投資約100億元。同時，隨著國家減排核查日益嚴格，如河北省要求所有燒結脫硫設施旁路全部拆除，導致一些偷工減料、設計有缺陷的脫硫設施無法維持運行，必須進行整改，甚至推倒重來，整改重建投資預計將超過50億元。
3.2.6 增加環保運行成本
按照新標準實施各項環保提標改造，新的環保設施投產運行，將增加設備維護、水電介質、人工成本、備品備件等各種費用。如果我國鋼鐵企業實現新排放標準全面達標，也意味著企業的環保水平達到世界先進水平。新環保設施投產后，燒結及煉鐵工序將增加10—20元/噸運行成本。
表1 全國燒結煉鐵工序提標達效投資一覽表
|
工藝 |
顆粒物達標投資（億元） |
SO2達標投資（億元） |
合計投資（億元） |
|
燒結（球團） |
50 |
150 |
200 |
|
煉鐵 |
100 |
— |
100 |
3.3 減排與節能的矛盾
按照《工業節能十二五規劃》，2015年鋼鐵企業能耗要求比2010年下降18%，根據新標準，企業加大環保投入，從而大大增加環保設施能耗，使得鋼鐵企業能耗很難滿足要求。
3.4 降低成本與清潔原料的矛盾
為降低成本，鋼鐵企業減少進口的高價鐵礦，大多提高國內低品位礦甚至是高硫礦、硫煤的使用比例，清潔原料大幅度減少，精料方針難以實施，生產能耗增加，效率降低，減排的難度更大。
4 燒結煉鐵工藝滿足新標準的措施
4.1 應對新排放標準在管理方面要樹立“環保是企業生命線”的觀念
近年來，我國經濟快速發展，但在注重GDP的發展模式下，各方面的環保意識都明顯滯后，環保說起來重要、干起來次要、忙起來不要的狀況比比皆是，甚至一些地方政府還會為企業的環保違法行為提供保護傘。在此大背景下，鋼鐵企業也普遍存在這種現象，無論企業領導還是普通職工的環保意識都有待提高，環保往往讓位于生產。
但是隨著國家環保形勢日益嚴峻，社會公眾的環保意識不斷增強，企業環保違法行為不斷被曝光，政府部門領導受到的環保考核也不斷強化，環保動真格的氛圍逐步形成。在公眾、媒體、政府的全面監督監管下，企業的環保違法行為將越來越難以掩蓋。鋼鐵企業一旦不能滿足新排放標準的達標要求，出現環保違法行為，按照新環保法規定，企業將受到嚴厲的經濟和行政處罰，甚至會影響到企業的生存。因此，鋼鐵企業應徹底轉變環保觀念，企業所有員工、特別是企業領導層必須真正樹立“環保是企業生命線”的觀念，從制度上、從組織上確立環保的優先地位，只有這樣才能確保企業的環保工作真正取得實效。
4.2 實施環保設施運行指標在線監測及環境信息公開
目前鋼鐵企業燒結煙氣脫硫設施、水處理設施等實行在線監測運行指標，但其它環保設施還沒有在線監測，缺乏政府及部門監督管理；寶鋼、太鋼、鞍鋼、武鋼等大型鋼鐵企業已經陸續向社會各界定期公開其環境保護和可持續發展的相關信息，既對企業形象起到了很好的宣傳作用，又可以利用社會輿論作為企業推進環境保護工作的動力。
新環保法也要求排污單位必須公開自身環境信息，因此應從制度上強化鋼鐵企業編制并公開社會責任報告的要求，促使企業在加強節能減排工作的同時，加強環境信息的管理和公開。同時，加強新聞媒體和社會輿論對鋼鐵企業環保行為的監督，加大環保違法行為的曝光力度，在全社會形成環保違法、人人喊打的氛圍，共同促進鋼鐵工業可持續發展。
4.3 政府加大對鋼鐵企業提標改造的資金支持力度
1000萬噸鋼平均需要的環保投入為10億元，環保基礎不好的企業，投入更高， “中國在未來的幾年環保投資需求非常大，大概在8萬億元~10萬億元的水平上，而且這個投資沒有重復建設。”3月7日，環境保護部部長陳吉寧在十二屆全國人大三次會議記者會上透露了這樣的信息。近年來，鋼鐵企業經營困難、大部分企業虧損、資金鏈緊張，再加上鋼鐵行業產能嚴重過剩、市場無序競爭、鋼鐵企業的環保成本無法傳遞到用戶。受此影響，鋼鐵企業再投入大量資金實施環保技術改造十分困難，甚至可能發生履行社會責任的環保守法企業由于加大環保投入導致企業生產成本增加，產生劣幣驅逐良幣的現象。因此，應該鼓勵銀行等金融機構對鋼鐵企業的環保改造項目提供融資支持；對于實施環保提標改造的鋼鐵企業，在項目驗收、核實治理效果后，國家和地方應以“以獎代補”的方式給予一定的補貼；同時，借鑒火電環保電價補貼的方式，對鋼鐵企業進行一定程度的環保成本補貼，特別是對優于排放標準一定比例、超額完成減排任務的環保治理項目予以額外的獎勵。
4.4 從源頭入手，采用清潔生產工藝，減少污染特排放
目前有鋼鐵企業末端治理的空間也越來越小，節能減排還應該從工藝入手，重視污染物源頭控制技術的研發與應用，對于燒結工序應開發燒結煙氣循環技術，減少外排煙氣中污染物的排放量；高爐大比例的噴煤技術、全氧高爐技術、高倍率水循環技術等清潔生產工藝，從源頭上減少污染控制污染。
4.5 科學規劃、有序實施
為滿足新標準大多需要采用先進的環境技術進行環保設備改造更新。燒結機必須采用四電場電除塵+脫硫凈化系統方能達到新的環保標準，濕法脫硫后還應增加濕式電除塵。燒結及煉鐵工序復雜，排污節點數量眾多，工藝裝備差別較大，不對企業的各生產環節進行全面梳理，很難摸清問題，從而制定切實可行的措施。因此，燒結及煉鐵工序要實現達標排放，首先要對存在的問題進行全面排查，找出超標排放的產排污環節以及導致超標排放的原因。在此基礎上，對梳理出的環境問題進行整理分類，有的放矢制定提標改造的實施方案，并按照實施方案和企業的實際情況，合理安排改造資金和改造進度，有序實施，力爭在最短的時間內完成環保提標改造任務，消除企業的環保隱患。
4.6 加大環保投入，實施環保技術改造
燒結及煉鐵工藝滿足新標準達標排放的難點主要集中在煙粉塵、二氧化硫污染物的治理。企業要生存，必須進行環保改造。需要著重從三個方面加大環保改造力度：
一是實現燒結煙氣的綜合治理。在實施燒結煙氣脫硫，提出燒結機頭煙氣中顆粒物、二氧化硫、二噁英等多種污染物的控制要求，采用多種污染物協同減排技術，對燒結煙氣進行深度綜合治理，確保所有污染物均能夠實現達標排放。
二是強化各工序煙粉塵的治理。采用高頻電源、增加電場、脫硫后濕煙氣濕式靜電除塵器、電袋復合除塵器、超細纖維濾料布袋除塵器等高效除塵設施對燒結、煉鐵工序產塵點進行全面改造，確保有組織及無組織顆粒物的排放滿足新標準要求。同時，加強煙粉塵無組織排放控制，為減少露天料場、煤場進行料倉密閉，固定料堆進行噴膜抑塵，部分無組織揚塵作業采用噴霧抑塵等措施；對處理能力不足的除塵系統進行增容改造，提高粉塵捕集率，改善廠區環境。
三是加強水污染的治理。不能只從末端建設廢水治理設施，還必須從用水環節實現水高效利用，大力采用“三干”技術，從源頭減少廢水的產生，實現水量平衡和水質平衡，減少各工序水排放量，力爭燒結煉鐵生產工序水全部循環使用實現零排放。
4.7 創新環保設施運營模式
在國家對各種污染物控制日趨嚴格的形勢下，環保系統的建設和運營也日趨專業化，這必須要求鋼鐵企業積極開展商業模式創新，進行環保設施專業化、市場化、社會化模式的建設和運營。推廣“合同環境服務、由第三方運營”，由項目投資方向社會籌集資金，解決鋼鐵企業在實施環保改造項目所需的巨額資金，降低企業減排成本。更重要的是，實施合同環境服務，不但可以規范環境服務市場，而且通過引進專業環保單位實現專業化運營服務，可有效降低故障率，保證環保設施長期穩定運行；還可以將鋼鐵企業的投資風險和環境處罰風險轉移給第三方，使鋼鐵企業可以把更多的精力投入到鋼鐵主業上。因此，建議參照合同能源管理的獎勵模式，根據污染物減排量，對采用合同環境服務的環保項目進行獎勵，鼓勵環境污染治理設施由第三方運營。但是環保項目在很多情況下是很難有直接收益的，如何保證第三方運營的盈利，成為推進這一模式的主要難點，只有政府通過引導社會資金投入，根據減排量進行獎勵，實施“合同環境服務、由第三方運營”方式。
5 結束語
新環保法實施，大大推動企業實施環保技術改造的步伐，企業真正擔負起環境保護的社會責任。新環保法的實施，鋼鐵企業的環保將成為一個新常態，短期內對企業肯定會有沖擊，但從長遠看，能過了這一關的企業，一定會有好的前景，鋼鐵企業一定要有信心。總之，鋼鐵企業只有正視環保，實現綠色發展，鋼鐵企業才能在嚴峻的環境壓力及激烈的市場競爭中得以生存，最終走向成功。
參考文獻：
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[3] 易海濤．新形勢下鋼鐵行業環保面臨的困難與機遇．環境科學與管理，2013年11期