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    土壤汙染防治責任書turanwuranfangzhi
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    茄子视频化工有限公司土壤及地下水自行監測方案
    發布時間:2019-07-02 17:59:25
    序號 專家意見 修改說明
    1 細化資料收集、現場踏勘和人員訪談,補充主要原輔材料、產品成分及理化性質介紹,完善有毒有害物質和具有潛在汙染隱患的重點設施和重點區域識別。 已細化相關部分,詳見2.3、2.9章和附件。
    2 補充地下水流場等相關水文地質資料,明確地下水埋深、流向和含水層的厚度,優化土壤和地下水監測布點(含背景點、各重點設施/區域下遊),完善汙染特征識別和監測指標選取。 已補充水文信息,補充地下水流向,增加地下水點位布設,完善監測指標的選取。詳見2.2章和第三章。
     

    目錄
    ******章 總論 1
    1.1 項目背景 1
    1.2 監測內容及目的 1
    1.3 編製依據 1
    第二章 企業及區域概況 3
    2.1 企業概況 3
    2.2 區域環境概況 3
    2.2.1 地理位置 3
    2.2.2 自然環境概況 6
    2.2.3 氣候特征 7
    2.2.4 區域水係及水文特征 7
    2.2.5自然災害 8
    2.2.6自然資源 8
    2.3 場地用地曆史沿革 9
    2.3.1場地使用曆史 9
    2.3.2場地使用現狀 10
    2.3.3 重點設施及重點區域識別 12
    2.5 生產工藝 15
    2.5.1硫酸亞鐵和硫精砂製酸硫酸生產原理 17
    2.5.2 115%發煙硫酸生產原理 22
    2.5.3液態三氧化硫和液態二氧化硫生產原理 23
    2.5.4試劑硫酸生產原理 25
    2.6 原輔料使用情況 26
    2.6.1 主要原輔材料及能源消耗 26
    2.6.2 主要原材料原料成分分析 27
    2.6.3 物料平衡 28
    2.7主要設施、設備使用情況 30
    2.8產排汙及治理信息 32
    2.8.1主要汙染物產排信息 32
    2.8.2大氣汙染物的排放與治理 33
    2.8.3廢水的排放與治理 34
    2.8.4固體廢棄物的產生與治理 35
    2.9現場踏勘 36
    2.10汙染識別 36
    第三章 監測方案 37
    3.1 監測對象 37
    3.2 采樣點布設 37
    3.2.1 布設原則 37
    3.2.2 采樣點位布設 38
    3.3 采樣方法 40
    3.3.1 土壤樣品的采集和保存方法 40
    3.3.2 地下水樣品的采集和保存方法 41
    3.4 監測因子及選擇依據 43
    3.4.1 選擇依據 43
    3.4.2 土壤的監測因子 43
    3.4.3 地下水的監測因子 44
    3.5 評價標準的確定及結果分析 44
    3.5.1 評價標準的確定 44
    3.5.2 結果分析 44
    3.6 樣品采集質量管理與質量控製 45
    3.6.1 采樣現場質量控製與管理 45
    3.6.2 樣品保存與流轉中質量控製 46
    3.6.3 采樣過程中二次汙染的控製 47
    3.7 樣品分析與質量控製 47
    3.7.1 樣品測試總體方案 47
    3.7.2 樣品測試分析質量控製 47
    3.8 監測報告的編製 49
    附件 50
    附件一:雨汙排放示意圖 50
    附件二:危廢處置合同掃描件 51
    附件三:踏勘記錄表 58
    附件四:人員訪談記錄表 59

    ******章 總論

    1.1 項目背景
    為加強在企業土壤及地下水環境保護監督管理,防控在產企業土壤及地下水汙染,規範和指導在產企業開展土壤及地下水自行監測工作。省環保廳按照《土壤汙染防治行動計劃四川省工作方案》及2018年度工作計劃的要求,督促各企業開展土壤環境自行監測工作。參照《在產企業土壤及地下水自行監測技術指南(征求意見稿)》的相關要求,規範和指導四川省土壤環境汙染重點監管單位開展土壤環境自行監測工作,按照“誰汙染,誰治理”原則,對涉及環境汙染事件和土壤汙染的企業,要啟動土壤汙染防治應急措施。為貫徹《關於做好土壤汙染重點監管單位土壤環境自行監測工作的通知》(川環辦函﹝2018﹞446號)文件精神,切實推進土壤汙染防治工作,強化逐步改善我公司土壤環境質量,保障我公司人居及周邊人居環境安全,促進我公司經濟綠色發展和土壤資源可持續利用,茄子视频化工有限公司於2018年11月委托成都德菲環境工程有限公司,結合本公司重點區域分布情況和我公司生產經營特點實際情況,製定本自行監測工作方案。
    1.2 監測內容及目的
    按照《四川省環境保護廳“關於做好土壤汙染重點監管單位土壤環境自行監測工作的通知”》(川環辦函[2017]466號)文件的要求,從2018年9月18日起,有關企業每年要自行對其用地土壤的環境質量進行監測。***後通過對現場所得情況及資料進行整理與分析,出具自行監測方案及監測報告。
    本場地土壤汙染自行監測工作主要包括以下兩個方麵:
    (1)企業土壤環境的監測與管理;
    (2)企業地下水環境的監測與管理。
    1.3 編製依據
    (1)《場地環境調查技術導則》(HJ25.1-2014);
    (2)《場地環境監測技術導則》(HJ25.2-2014);
    (3)《汙染場地風險評估技術導則》(HJ25.3-2014);
    (4)《汙染場地土壤修複技術導則》(HJ25.4-2014);
    (5)《土壤環境質量 建設用地土壤汙染風險管控標準(試行)》(GB36000-2018);
    (6)《汙水綜合排放標準》(GB8978-1996);
    (7)《地下水質量標準》(GB/T 14848-2017);
    (8)《土壤環境監測技術規範》(HJ/T166-2004);
    (9)《岩土工程勘察規範》(GB-50021-2009);
    (10)《區域水文地質工程地質環境地質綜合勘查規範》(GBT-14158-93);
    (11)《岩土工程勘察工作規程》(DB42 169-2003);
    (12)《環保部關於加強工業企業關停、搬遷及原場址地再開發利用過程中汙染防治工作的通知》(環發[2014]66號);
    (13)《國家環保部、工信部、國土資源部、住建部關於保障工業企業場地再開發利用環境安全的通知》(環發[2012]140號);
    (14)《四川省環境保護廳“關於做好土壤汙染重點監管單位土壤環境自行監測工作的通知”》(川環辦函[2017]466號);
    (15)《在產企業土壤及地下水自行監測技術指南(征求意見稿)》;
    (16)《北京市重點企業土壤環境自行監測技術指南》(暫行)。


    第二章 企業及區域概況

    2.1 企業概況
    茄子视频化工有限公司成立於2005年9月,位於四川省綿陽市安州區雎水鎮東林村一組,是一家主要生產精鐵粉和硫酸為主的民營企業,項目用地約36.6畝。公司基本情況見表2-1。
    表 2-1:企業基本信息
    企業名稱 茄子视频化工有限公司
    廠區地址 綿陽市安州區雎水鎮東林村一組
    行業類別 化學原料和化學製品製造業 廠區麵積 24421m2
    成立日期 2005年09月14日 營業期限 長期
    中心經度 104°15'07.13" 中心緯度 31°29'43.24"
    登記注冊類型 有限責任公司(自然人投資或控股) 組織機構代碼 762349532
    行業類別 化學原料和化學製品製造業 行業代碼 2611
    法人 彭勇 聯係方式 0816-4672623
    環境管理屬性 非重點汙染
    主要產品 製造、銷售硫酸;硫精砂、磷礦石銷售;製造、銷售二氧化硫、試劑硫酸、發煙硫酸、貨物及技術的進出口業務。(憑相關行政許可從事生產經營)。(依法須經批準的項目,經相關部門批準後方可開展經營活動)。
     
    區域環境概況

    2.2.1 地理位置

    茄子视频化工有限公司位於綿陽市安州區雎水鎮東林村一組。綿陽市,隸屬於四川省,位於四川盆地西北部,涪江中上遊地帶。東鄰廣元市青川縣劍閣縣南充市南部縣西充縣;南接遂寧市射洪縣;西接德陽市羅江縣中江縣綿竹市;西北與阿壩藏族羌族自治州和甘肅省的文縣接壤。介於北緯30°42′~33°03′、東經103°45′~105°43′之間,總麵積20248.4平方千米。
    雎水鎮,綿陽市安州區轄鎮。1940年置睢水鄉,1959年改公社,1983年複置鄉,1992年建鎮。位於區境西部,距區政府所在地花荄鎮23公裏。麵積75平方公裏,人口1.9萬。雎(水)綿(竹)路、秀(水)高(川)路在此交會。轄教場、光明、寶元、東林、青雲、白河、金華、紅石、罐灘、道喜10個村委會和雎水鎮街道居委會。鄉鎮企業有建材廠、水電廠。農業主產水稻、小麥、玉米、油菜子。.雎水鎮是著名作家沙汀的故鄉。
    本項目位於綿陽市安州區雎水鎮,中心點坐標N:31°29'43.24";E:104°15'07.13"。該單位地理位置見圖2-1。

    圖2-1項目地理位置圖

    2.2.2 自然環境概況

    綿陽市境內地層發育較齊全,岩石建造複雜,岩性岩相變化大;多期多次構造繼承、幹擾、迭加,構造形態極複雜;晚期岩漿活動及區域變質作用微弱;沉積成礦作用強,內生礦化弱。以江油大斷裂為界,分跨兩個一級構造單元。按板塊論,位處全國東、西板塊的經向嵌合帶;據槽台學說,又斜跨甘孜—鬆潘地槽與揚子地台。這種區域地質格局,控製了綿陽市岩相、地層、礦產、地形、地貌、土壤、氣候、水係、生物等自然條件和資源的空間分布及其組合特征,並給人類的社會經濟活動產生深刻的影響。
    2.2.2.1地形
    綿陽市地層跨揚子區和巴顏喀拉秦嶺區兩個一級區。其中包含四個分區,即四川盆地分區、龍門山分區、馬爾康分區、西秦嶺分區;六個地層小區,即南充小區、廣元小區、龍門山北段小區、龍門山中段小區、金川小區、摩天嶺小區。
    據現有資料可知,綿陽市地層中,寒武係中、上統、白堊係上統及第三係地層普遍缺失,奧陶係僅有少量中統出露,其餘各時代地層均有發育和出露。沉積總厚度達到33637米以上。地層分布規律是三疊係及其以下的地層出露於西北部山地龍門山褶皺帶;中生侏羅、白堊係紅層廣布於市東南部丘陵區旋鈕構造帶。

    2.2.2.2地貌

    綿陽市地貌受區域地質格局的控製而分屬於四川三個不同的地貌單元:安縣雎水鎮到江油馬角壩鎮一線以北屬龍門山山地區;東南部鹽亭縣梓潼縣屬盆北低山區;西南三台縣、涪城區、遊仙區等屬盆中丘陵區。綿陽市地貌自西北向東南傾斜,地貌也由山地向丘陵過渡。
    其地貌特征為:
    (1)地勢北高南低,高差懸殊大。綿陽市西北部屬青藏高原東部邊緣山地,地勢高險,群峰疊嶂。西南部屬四川盆地西北部,丘陵連綿,地勢顯著下降。綿陽市地形自西北向東南傾斜。綿陽市******點為平武縣與鬆潘縣接壤的岷山山脈第二高峰—雪寶頂,海拔高達5400米。東南部屬四川盆地盆中丘陵,平均海拔400米~600米,******點位於三台縣建中鄉郪江河穀的短溝口,海拔307.2米。綿陽市境南北約300k米距離內,******點與******點高差竟達5092.8米。
    (2)地貌類型複雜,南北差異大。綿陽市地貌類型空間分布差異很大,西北部以中山、低中山為主;到西南則以丘陵、平壩為主;東南部主要是深丘與低山。
    (3)地貌格局受控地質構造。山川的走向與褶皺的軸線斷層及岩層走向一致;地貌形態也受構造線及岩層岩性和產狀的控製;褶皺產狀、形態影響地貌形態;地質構造上的山前凹陷帶,控製著衝洪積平原的形成和分布。
    (4)河渠縱橫,水網密布。綿陽市西北部地勢高峻,降水豐富,多成為河流發源地。涪江幹流及其支流組成密集的水網,呈西北向東南走向,陸續匯入涪江,於三台縣百傾出境。

    2.2.3 氣候特征

    綿陽市屬北亞熱帶山地濕潤季風氣候區。2016年,平均氣溫17.9C,空氣優良天數279天,年平均降水量823.3毫米。
    2.2.3.1氣溫
    綿陽市年平均氣溫為14.7—17.3℃。平武縣******,為14.7℃。綿陽市年平均氣溫的年際變化不大,******年與******年僅差1.5℃左右。綿陽市極端******氣溫為36.1~39.5℃,極端******氣溫為-4.5~7.3℃。
    2.2.3.2降水
    綿陽市降水量比較充沛,降水量的年際變化很大,綿陽市年均降水量825.8~1417毫米。其分布特點是:南北少,中部多;東邊少而西邊多。
    2.2.3.3風
    綿陽市一般風速較小。僅在冬、春季北方大規模冷空氣入侵或夏季的雷雨天氣時,才產生大風天氣。以東北風到北風為盛行風
    2.2.3.4霧
    綿陽市年均霧日在3.3~61.0天。綿陽城區******,平武縣***少。

    2.2.4 區域水係及水文特征

    2.2.4.1水文特征
    綿陽市受地貌影響,降水豐沛,徑流量大,江河縱橫,水係發達。全市境內有大小河流及溪溝3000餘條。所有河流、溪溝都分別注入嘉陵江支流涪江、白龍江與西河,全屬嘉陵江水係。涪江是嘉陵江右岸的******支流,也是市境***主要的河流,它在市境的流域麵積占全市幅員麵積的97.2%,對市境的自然地理環境形成和經濟發展產生著重大影響。涪江支流較多,市境內的主要一級支流有涪江右岸的平通河、通口河(湔江)、安昌河、凱江;涪江左岸有火溪河、芙蓉溪、梓江等,構成不對稱的羽狀水係。市境多發洪災,洪災的區域分布以安昌江和涪江上遊出現的頻率******,特別是涪江右岸及以西沿龍門山前緣一線的北川、安縣、江油***為頻繁。
    2.2.4.2場內地下水情況
    場內地下水為第四係河流衝洪積物碎石層中的孔隙型潛水,地下水位、水量主要受雎水河水位和大氣降雨影響,勘察期間為枯水期,測得地下水埋深約2.7~4.6米,相對標高約-4.6~5.0米。據《安縣誌》(1985)自然地理篇,水位年度化幅度1~2米。

    2.2.5自然災害

    綿陽市主要地質構造性災害有:
    1、地震:綿陽市境西部山地區,即平武、北川及安縣、江油西北山地,屬於四川省多地震區之一。龍門山地震帶從安縣、江油及以北地區通過,鬆潘茂汶地震帶從平武、北川一帶穿過。全市受到地震威脅的麵積占總麵積的86%以上。
    2、崩塌:市境崩塌主要發生在西北部山地陡坡。市境西北部山地坡度陡,其中以平武縣北川縣25度以上陡坡的麵積比例為******。平武和北川縣境誌留係茂縣群地層是由一套厚大的千枚岩結晶灰岩組成,岩性十分破碎,分布麵積廣,故在重力、暴雨和地震三者作用下極易形成崩塌、滑坡、泥石流。1976年鬆潘、平武大地震,在白馬公社胡家磨一帶,伴隨地震大量岩石崩塌,崩塌後的山頭成了禿嶺,崩塌的岩石堵塞了幾處河流形成幾處小湖。以上崩塌現象在北川、江油、安縣山地區也有發生。
    3、滑坡:市境西北部山地由於坡陡,岩石十分破碎,在地震、暴雨的作用下滑坡極易發生。1976年鬆潘、平武地震後,王郎自然保護區可以明顯見到滑坡體滑動麵滑坡壁等地貌特征。滑坡體上樹木歪斜雜亂,形成“醉漢林”,下部有大量的樹木被掩埋。
    4、泥石流:市境泥石流主要分布在西北部山地如平武、北川等地,觸發因素除暴雨外,地震往往是重要的原因。泥石流多發生於脆性或剛性岩石、裂隙發育、易破碎地帶,往往形成陡峻的地形或懸崖峭壁。

    2.2.6自然資源

    2.2.6.1水資源
    2016年,綿陽市年降水量為198.45億立方米,地表水資源量為118.93億立方米,常年水資源總量為118.82億立方米,人年均水資源總量為2196立方米。全市主要江河478千米河長水質為:全年期Ⅱ類水域435千米,占評價河長91%,Ⅳ類水域43千米,占評價河長9%。
    2.2.6.2土地資源
    2016年,綿陽市農用地為1797661.4公頃,其中耕地401625.83公頃、園地52261.51公頃、林地1135319.61公頃、牧草地47010公頃,其他農用地161444.41公頃;建設用地121125.49公頃,其中居民點工礦用地103466.29公頃、交通運輸用地9371公頃、水利設施用地8287.77公頃;未利用地10759.13公頃,其中未利用土地72761.63公頃、其他土地35197.5公頃。
    2.2.6.3礦產資源
    截至2016年,綿陽市發現礦種有鐵礦、錳礦、鉛鋅礦、鎢礦、金礦、銀礦、磷礦、硫礦、水晶、方解石、石灰石、白雲石膨潤土、玻璃用石英砂岩、天然氣等56種,礦產地400餘處,其中黑色金屬73處,有色金屬25處,貴金屬70處,非金屬礦產200餘處。探明儲量的有26個礦種,具工業礦床規模的74處。年末,全市有32個礦種得到開發利用。

    2.3 場地用地曆史沿革

    2.3.1場地使用曆史

    綿陽茄子视频化工有限公司建設於2005年9月,根據現場調查和人員訪談可知,該項目場地在建廠之前,為農用耕地。2014-2016年廠區實施技改,即在原有的硫酸亞鐵製酸裝置的基礎上(工藝流程不變),通過增加煙酸吸收塔、轉化器預熱器、冷卻塔、蒸發器等裝置,在原有產品基礎上,擴展產業鏈,新增115%發煙硫酸、試劑硫酸和二氧化硫等產品。
    場地曆史衛星影像見圖2-2至2-3。

    .3.2場地使用現狀

    茄子视频化工有限公司占地36.6畝,已建成擁有總產能:精鐵粉3.96萬t/a、工業硫酸3.27萬t/a、氣態二氧化硫8755.2t/a、115%發煙硫酸7000t/a、試劑硫酸5000t/a、液體SO24000t/a、蒸汽4.3萬t/a的項目廠區。廠區總平麵布置主要分為生產區、非生產區和輔助生產區,生產區與非生產區之間有廠區道路隔離。
    生產區:主體工程的生產車間,即硫酸生產車間,布置在整個廠區的東南側。車間內主要布設有一套 5萬t/a硫鐵礦製硫酸裝置,配套建設發煙硫酸、試劑硫酸、液態二氧化硫裝置。
    非生產區:辦公區、員工生活活動區域,均位於廠區的西北側。
    輔助生產區:
    (1)餘熱鍋爐:位於廠區東南側,主體工程生產區內,內設有1 台QCF13/900-5-5.5的餘熱鍋爐。
    (2)機修房:位於廠區南側。
    (3)實驗室:位於廠區西北側。
    (4)儲罐區:共3個地表儲罐,硫酸儲酸罐1個,硫酸中間罐1個,硫酸銷售罐1個,均位於廠區的東南側的主體工程生產區內。
    (6)廢水處理設備:位於廠區的東南側。
    項目生產區域內的布局按照生產工藝流程進行布置,減少了物料在生產過程中搬運,合理組織人流物流,避免互相幹擾。項目總平麵布置功能分區清晰,滿足生產工藝要求,其總圖布置從環保角度而言是合理可行的。該單位現在的衛星影像圖及廠區功能區域劃分圖分別見圖2-4、2-5。

    2.3.3 重點設施及重點區域識別

    通過現場勘查與相關資料的收集,識別企業內部存在土壤或地下水汙染隱患的重點區域有:原輔材料堆放區、生產區、固廢間、儲罐區、危廢間、廢水處理區域。重點區域標記見圖2-6,重點設施信息記錄表見表2-2。
     

    表2-2:重點設施信息記錄表
    企業名稱 茄子视频化工有限公司
    調查日期 2018.11.23 參與人員 文奕丁
    重點設施名稱 點位編號 設施功能 涉及有毒有害物質清單 關注汙染物 可能的遷移途徑(沉降、泄露、淋濾等)
    原輔材料倉庫 XT1、XT2 倉庫 1.硫精砂 重金屬 沉降
    2.硫酸亞鐵廢渣 重金屬 沉降
    生產區 XT3 生產車間 1.硫酸 沉降、泄露
    2.硫精砂 重金屬(釩) 沉降
    3.硫酸亞鐵廢渣 重金屬(釩) 沉降
    4.釩觸媒 重金屬(釩) 沉降
    5.硫磺 重金屬 沉降
    固廢間 XT4 倉庫 1.鐵粉 重金屬 沉降
    2.廢渣 重金屬 沉降
    儲罐區 XT5 成品儲存、裝卸 1.硫酸 沉降、泄露
    2.硫酸中間產品 重金屬 沉降、泄露
    危廢間 XT6 危險廢物暫存 1.汙水站汙泥 重金屬 沉降
    2.廢觸媒 重金屬(釩) 沉降
    3.廢機油 石油烴 沉降、泄露
    汙水處理站 XT2 汙水處理 1.汙水站汙泥 重金屬 沉降

    2.4 廠區周邊敏感目標

    項目周邊主要涉及2個鄉鎮的場鎮,其中***近的睢水鎮場鎮位於項目西側約1.1km,迎新鄉場鎮位於項目東南側約3.0km。項目附近的其它環境保護目標還有位於項目西側的安州區生物礁國家地質公園,其規劃邊界南距項目***近約1.4km,其特級保護區邊界距項目約2.1km;以及項目北側的白水湖省級風景名勝區,距項目約2.3km。
    在項目場地周邊敏感目標調查範圍內的主要人群聚集區分別為:雎水鎮場鎮,***近距離距項目廠區西側約1.0km,約有住戶5000人;王家廟,位於項目廠區西~西南約200~450m,約有住戶150人;教場壩,位於項目廠區南約430m~600m,約有住戶80人;崔家榨,位於項目東南210~600m,約有住戶200人。
    場地周邊主要敏感目標的分布情況見圖2-7,分布信息見表2-3。

    2-3:周邊敏感目標信息
    序號 名稱 方位 與項目的距離(m) 備注
    1 睢水河 北側 緊鄰 幹涸
    2 廠區大門附近居民 西側 5-50 /
    3 睢水鎮 西側 800-1000 /
    4 銀河公司倒班宿舍 北側 600 /
    5 王家廟 西側 200-450 /
    6 教場壩 南側 430 /
    7 崔家榨 東南側 150 /
    8 鄧家碾 西側 400 /
    9 罐灘村 西側 500 /
    10 青雲村 東北側 650 /
    11 墩秀路沿線散居居民 北側 600 /
     

    生產工藝

    項目變更前,生產工藝包括硫酸亞鐵廢渣製精鐵粉和副產硫酸工藝;項目變更後,原有工藝內容不變,新增115%發煙硫酸生產、試劑硫酸生產和液體二氧化硫生產工段。因為原有精鐵粉、工業硫酸工藝內容不變。
    原項目工藝隻包含硫酸亞鐵和硫精砂製酸硫酸的生產,2014-2016年技改後,在原有工藝基礎上增加了115%發煙硫酸的生產工藝、液態二氧化硫和三氧化硫的生產工藝、試劑硫酸生產工藝。
    現廠區的總工藝流程見圖2-8。
    圖2-8:項目總工藝流程及產汙節點圖

    2.5.1硫酸亞鐵和硫精砂製酸硫酸生產原理

    原項目在製濃硫酸工段,主要利用在硫酸亞鐵廢渣中摻燒硫精砂製精鐵粉,對煙氣脫硫回收製酸。主要原理是利用硫精砂焙燒釋放熱能分解硫酸亞鐵廢渣,生成SO2和Fe3O4。Fe3O4則進入產品即為精鐵粉,SO2進入尾氣脫硫回收處理係統,餘熱回收產蒸汽。反應機理為:
    (1)硫酸亞鐵廢渣與硫精砂在摻燒條件的還原性氣氛中,產物幾乎全部是Fe3O4和SO2。根據有關資料顯示在空氣流有還原劑煤和硫精砂存在時分解更為迅速。原理如下:
    2FeSO4+2FeS2+5O2===2Fe3O4+6SO2+Q
    焙燒爐將硫酸亞鐵和硫精砂中的硫份氧化燃燒為SO2,爐氣經熱回收後進行多級除塵後送入轉化吸收工段。 
    (2)SO2進入轉化塔中,采用經轉化成為SO3,再經水吸收後成為硫酸。項目選優質釩觸媒作催化劑,可加大SO2轉化率,本項目SO2轉化率≥99%、SO3吸收率99.95%,指標與硫鐵礦製酸工藝一致。經過釩觸媒催化轉化成SO3
    釩觸媒中通常含五氧化二釩(V2O5)5%~10%,這是具有催化活性的主要成分。除五氧化二釩外,觸媒中還含有氧化鉀(K2O)或氧化鈉(Na2O)作為助催化劑以增加釩觸媒的活性。釩觸媒所以能加快二氧化硫氧化的速率,這除了吸附以外,反應過程中還產生一連串的中間化合物。反應如下:
    V2O5+SO2=V2O4+SO3
    V2O4+O2+2SO2=2VOSO4
    2VOSO4=V2O5+SO3+SO2
    其總反應式如下:
     
    之後,SO3進入吸收塔與水反應生成硫酸
    SO3+H2O→H2SO4+Q
    SO3+H2O === H2SO4+Q
    原項目年產3.9萬噸精鐵粉、5萬噸高位餘熱蒸汽、並對煙氣脫硫回收製酸。其生產工藝主要由備料工段、焙燒工段、淨化工段、煙氣脫硫回收工段、尾氣處理工段組成,主要流程見圖2-8。


     
    圖2-9:硫酸亞鐵和硫精砂製酸硫酸生產工藝流程及產汙環節

    具體工藝過程簡述如下:
    (1)備料工段
    ①將硫酸亞鐵廢渣與硫精砂運輸到廠過磅稱量,並進行粗選整理、去除雜物。
    ②將整理後的硫酸亞鐵廢渣與硫精砂以質量比為1:1進行配料,均勻混合。該階段整理後的硫酸亞鐵廢渣與硫精砂用量均為36658t/a。
    ③對硫酸亞鐵廢渣與硫精砂原料先後進行碼堆困料、翻堆,散熱釋放水份,使硫酸亞鐵廢渣的含水量由45.3%降至10%,即釋放出水12940.27t/a。
    ④將含水量合格的硫酸亞鐵廢渣與硫精砂送入貯料鬥,經電動篩篩分後,粒徑合格的硫酸亞鐵廢渣和硫精砂的混合物進入投料貯備倉,篩餘物用打散機打散後經電動篩篩分後進入投料貯備倉。
    (2)焙燒工段
    表2-4:焙燒工段工藝環節
    設備 焙燒爐、預熱鍋爐、旋風除塵器、靜電除塵器
    備料、投料 混合均勻的硫酸亞鐵廢渣和硫精砂經料鬥下部進入皮帶輸送機送至有耐火磚襯裏的焙燒爐內。空氣通過鼓風機從爐體底部加入。
    產出物料 精鐵粉、飽和蒸汽
    生產條件 爐內操作溫度控製在950℃,氣速控製在2〜5m/s
    生產方式 自動化控製係統
     
    混合均勻的硫酸亞鐵廢渣和硫精砂經料鬥下部進入皮帶輸送機送至有耐火磚襯裏的焙燒爐內。空氣通過鼓風機從爐體底部加入,爐內操作溫度控製在950℃,操作氣速控製在2〜5m/s。硫酸亞鐵廢渣和硫精砂在焙燒爐內與氧氣進行氧化反應,根據氧表值及控製鼓入的風量來調節焙燒爐出口煙氣中的含氧量,以使所述焙燒爐上部升華硫、硫酸亞鐵充分反應。焙燒爐的投料量根據爐內溫度及出口氣體含氧量自動調節,以控製SO2濃度。
    精鐵粉(占精鐵粉總量的20%)從焙燒爐溢流口進入冷卻增濕排渣機。高溫煙氣經焙燒爐上側部進入W型模式壁餘熱鍋爐,進行煙氣降溫及重力法除去煙氣中較細精鐵粉(占精鐵粉總量的70%),精鐵粉由餘熱鍋爐底部排入冷卻增濕排渣機。在餘熱鍋爐內,煙氣溫度由900~950℃降至400℃,同時產出飽和蒸氣,用管道輸送外銷至銀河建化集團。
    降溫後的煙氣進入******、二級旋風除塵器,一級旋風除塵器進口處粉塵濃度為300g/Nm3,其出口和二級旋風除塵器進口濃度<50 g/Nm3,二級旋風除塵器出口濃度為10 g/Nm3,兩級旋風除塵器總效率為96.7%。在旋風除塵後設靜電除塵器一台,電除塵器為單室三電場,在電場作用下,塵粒帶電並趨向附著到集塵極上,由振打裝置振動清除,使電除塵出口煙氣含塵量低於0.15 g/Nm3
    此時煙氣溫度約300℃,煙氣由風機抽入淨化工段。
    煙氣經過一、二級旋風除去的細小顆粒精鐵粉排入冷卻增濕排渣機(占精鐵粉總量的9%)。經冷卻增濕排渣機排渣後,精鐵粉的溫度降至60℃,含水量約10%,精鐵粉總收率達99%。精鐵粉由排渣機排入精鐵粉收集池與CN過濾器排放汙泥進一步增濕,***後用鏟車轉入精鐵粉堆場庫存外銷。
    (3)淨化工段
    靜電除塵器來的煙氣(溫度300℃)進入高效降溫內噴文氏管除塵器,在文氏管除塵器內用泡沫塔排出的濃度約5%H2SO4的稀酸對煙氣進行噴淋吸收,煙氣溫度降至60℃左右,進入泡沫塔洗滌除塵(除塵效率90%)、降溫、除霧,經泡沫塔內複檔除沫器除沫(氣液分離,截留較大的液滴)後進入電除霧器除霧(以上流程簡稱“文—泡—電”流程),經4—6萬伏高壓靜電除霧器除去酸霧和顆粒物後,煙氣溫度降至40℃以下,酸霧含量及塵含量均降至0.005g/Nm3以下,之後進入幹燥塔進行幹燥。
    從文氏管除塵設備排出的洗滌液經脫汙箱排至汙水槽,經CN過濾器過濾後,過濾液進入文氏管循環酸槽後泵至內噴文氏管除塵設備循環使用。
    泡沫洗滌塔排出的洗滌液進入泡沫塔循環酸槽,由泵將洗滌液送至板式換熱器冷卻,冷卻後的洗滌液進入泡沫塔循環使用。CN過濾器所產含精鐵粉過濾汙泥(含水90%,精鐵粉約10%),定時排入精鐵粉收集池,對所收集的精鐵粉進一步增濕。
    淨化工段的文—泡—電流程的總淨化效率為95%。
    (4)煙氣脫硫回收工段
    二氧化硫轉化為三氧化硫轉化率:99%
    兩次吸收後SO3吸收率:99.95%
    表2-5:煙氣脫硫回收工段工藝環節
    設備 轉化塔、吸收塔
    備料、投料 自幹燥塔幹燥後的煙氣,由SO2鼓風機(羅茨鼓風機)抽送,經換熱器換熱進入轉化器轉化、吸收
    產出物料 濃硫酸
    生產條件 釩觸媒催化,溫度控製430℃
    生產方式 自動化控製係統
     
    生產過程主要化學反應如下:
     
    SO3+H2O====H2SO4+Q
    自幹燥塔幹燥後的煙氣,由SO2鼓風機(羅茨鼓風機)抽送,經Ia、IIb換熱器換熱至415℃進入轉化器一段,經******、第二、三段觸媒層反應後,轉化率達93%。 
    反應後的SO3煙氣經Ib、IIa換熱器冷卻後引入一吸塔,******次吸收。吸收後的煙氣經IIa、IIb換熱器加熱至415℃,進入第四段觸媒層進行第二次轉化,***終轉化率在99%以上。反應後的SO3煙氣經IIb、IIa換熱器處理後進入二吸塔進行第二次吸收。
     為了調節隔斷觸媒層溫度,設置了必要旁路控製管線。轉化升溫係統分別利用設置在一段和四段進口的600KW和360KW電爐。
    自淨化工段來的煙氣,進入幹燥塔,經幹燥後煙氣(SO2濃度8.0%至8.5%,含H2O0.1g/Nm3以下)進入轉化工段。
    幹燥塔係填料塔,塔內壁和塔底部由耐酸瓷磚襯裏,塔頂部設有金屬絲網除沫。塔頂用93%H2SO4淋洗。酸自塔底流出,流入幹燥酸循環槽,增多的93%H2SO4經管道進入一吸酸循環槽。另外通過一吸酸循環槽補入98% H2SO4,控製幹燥酸循環槽內硫酸的濃度為93%。
    自轉化工段一次轉化引來的SO3煙氣,進入一吸塔。一吸塔結構同幹燥塔,塔頂部裝有金屬絲網除霧器。用98 % H2SO4淋灑,吸收後的酸由塔底流出,經不鏽鋼製作的酸冷卻器冷卻後流至一吸酸循環槽。由幹燥酸循環槽帶來的酸維持一吸酸循環槽酸的濃度,不足部分加入清水,然後經循環泵打入一吸塔,如此循環。增多的98% H2SO4一部分排至幹燥酸循環槽,另一部分作為成品酸經溢流口引入地下酸槽計量,經泵送到成品酸罐貯存待銷售。出一吸塔的煙氣回到轉化工段(第四段觸媒層)。
    自轉化工段二次轉化後來的SO3煙氣進入二吸塔, 二吸塔屬填料塔,結構同幹燥塔。塔頂用98% H2SO4淋灑吸收SO3後,酸從塔底流出,然後經二吸酸冷卻器冷卻後流至二吸酸循環槽。靠加入清水維持循環酸濃度,循環酸由立式酸泵打入二吸塔,如此循環。增多的酸作為成品酸經溢流口引入地下酸槽計量,經泵送到成品酸罐貯存待銷售。兩次吸收後SO3的吸收率達99.95%。
    (5)尾氣處理工段
    SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
    二吸塔吸收後的煙氣經尾氣吸收塔10%氫氧化鈉堿液噴淋吸收後,通過60m煙囪排入大氣環境。尾氣淨化係統SO2的吸收率可達90%,處理後,尾氣中SO2濃度可降低至400mg/m3以下,滿足《硫酸工業汙染物排放標準》(GB26132-2010)要求。
    吸收飽和後的亞硫酸鈉母液定期排入汙水處理站,汙水經處理淨化後用於鐵精粉增濕,不外排。

    2.5.2 115%發煙硫酸生產原理

    發煙硫酸,無色或微有顏色稠厚液體,能發出窒息性的三氧化硫煙霧,是一種含有過量三氧化硫的硫酸。當它暴露於空氣中時,揮發出來的SO3和空氣中的水蒸氣形成硫酸的細小露滴而冒煙,所以稱之為發煙硫酸。
    105%發煙硫酸為遊離三氧化硫質量為25%的發煙硫酸,通常采用98%的濃硫酸和SO3混合而成;115%的發煙硫酸為遊離三氧化硫質量為65%的發煙硫酸,通常采用105%發煙硫酸與SO3混合而成。以上兩種規格的發煙硫酸生產已經是非常成熟的技術,如今已廣泛運用於發煙硫酸的生產中。
    發煙硫酸生產的化學反應方程式如下:
    H2SO4+ xSO3→H2SO4·xSO3
    115%發煙硫酸生產工藝流程及產汙分析見圖2-10。