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铬盐行业废气中重金属排污

文档作者：桂凌文档来源：中国寰球工程公司		点击数：	更新时间： 2021年05月11日
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第48卷第1期
2016年1月
无机盐工业
IN0RGANIC CHEMICALS INDUSTRY
Vo1．48 No．1
Jan．2016
铬盐行业废气中重金属排污系数核算
桂 凌
(中国寰球工程公司，北京100012)
摘要：对全国第一次污染物源普查中重点行业废气中重金属排放量查漏补缺，为建立涉重铬盐行业废气中
重金属产排污系数体系，根据中国铬盐行业的特点及污染物排放情况，通过物料衡算法、系数核算及测算等方式，
在实地调研监测和收集历史监测数据的基础上．对铬盐行业废气中重金属污染物排污系数进行核算。核算的排污
系数可为全国、各地方铬盐行业废气中重金属总量核查、重金属污染防治规划的实施、考核评估提供数据支持和技
术保障
关键词：重金属；排污系数；红矾钠
中图分类号：TQ136．11 文献标识码：A 文章编号：1006—4990(2016)01—0001—04
Heavy metal discharge coefi cient accounting in waste gas of chromate industry
GUi Ling
(China Huanqiu Contracting&amp;amp;En~neenng Corporation，Beijing 100012，China)
Abstract：The heavy metal emissions in waste gas of key industries in the first China national pollution source survey were
checked up and supplemented．In order to set up the system of heavy metal generation and discharge coefficient in waste gas
of chromate industry，according to the characteristics of chromate industry and the situation of its pollutants discharge，heavy
metal discharge coeficient was calculated based on the field survey and historical monitor data with material balance
method，coefficient calculation method，and estimation method etc．．The calculated discharge coefficient can provide data
supporting for the total quantity checks of heavy metal in waste gas of chromate industry．The result also can provide technical
guarantee for the implementation and evaluation of heavy metal pollution prevention plan．
Key words：heavy metal；pollution discharging coefficient；sodium bichromate
为加强铬盐行业重金属污染防治工作。明确含
铬污染物排放总量是必要的 以2007年之前数据为
基础的第一次全国污染源普查中．铬盐行业着重对
含铬危废和含铬废水的产排污系数进行核算。由于
涉重金属行业一直未将工业废气中重金属排放量列
入环保考核指标．因此涉重金属行业废气中重金属
污染排放的历史数据较少．气态重金属污染物排放
基础不清 为补充和完善第一次全国污染源普查工
业污染源产排污系数手册中．铬盐行业红矾钠产品
制造过程中废气量及气态污染物的产排污情况．本
研究在了解行业发展现状、产污环节分析的基础上。
主要通过实测及历史监测数据．对铬盐行业废气中
重金属排污系数进行核算。
1 铬盐行业发展现状及特点
1．1 铬盐行业国内外历史沿革及发展现状
铬盐是无机化工行业重要的基础原料．广泛应
用于冶金、颜料、表面处理等工业中。2O世纪40年
代以前，美国、英国、俄罗斯等国是全球铬盐生产大
国 中国自1958年建立第一条铬盐生产线以来迅速
发展．曾有多达50余家企业同时生产。但鉴于传统
的有钙焙烧铬盐生产工艺会产生大量的含铬废渣．
造成严重的环境污染问题．1992年．当时的化工部
和国家环保局提出铬盐行业应“逐步实现大型化、集
中化、污染治理规范化”的指导意见。自此，中国多家
中小型铬盐厂相继转产、减产、直至停产，而一些铬
盐厂开始扩大生产规模
近30 a来．全球铬盐生产格局也发生了较大变
化 一方面．发展中国家的后来居上使一些发达国家
失去竞争优势．另一方面．迫于环保压力的很多发达
国家均退出铬盐生产。而中国由最初的铬盐净进口
国，至20世纪90年代达到进出口平衡，目前，已发
展为全球第一大铬盐生产国和消费国
2 无机盐工业 第48卷第l期
1．2 中国铬盐行业特点
中国在铬盐生产起步初期的生产能力f以红矾
钠计)为数千吨．20世纪90年代有50余家企业同
时生产时的产量也仅为约l0万t 随着生产工艺技
术和设备研发的不断提高．据不完全统计．2013年
中国铬盐产量(以红矾钠计)达36万t 基于清洁生
产及污染治理的环保要求．中国铬盐行业正呈现出
生产规模逐渐扩大、生产厂点集中、厂家数量减少
的特点⋯。目前，中国运行的铬盐厂已减少至13家，
绝大多数集中在西部地区．多数企业产能不足
3万t／a。
中国铬盐生产工艺技术包括早期污染严重的
有钙焙烧、相对清洁的无钙焙烧，及近年新研究的
铬铁碱溶氧化技术、液相氧化技术和钾系亚熔盐液
相氧化法等非炉窑法 其中．非炉窑法中仅河南一
家企业正式运营投产．其余均处于实验阶段 在中
国现有的34条铬盐生产线中．仅有38％的产能采
用无钙焙烧和钾系亚熔盐液相氧化法等清洁生产
工艺．其余62％的产能采用的生产工艺均不属于清
洁生产工艺 2_ 中国铬盐行业亟待淘汰落后产能．加
速推广清洁生产
2 铬盐行业主要污染物及产污环节分析
2．1 铬盐行业主要污染物特点
尽管铬盐是国民经济中不可或缺的重要原料．
但其相对落后的生产工艺引起的环境污染和人体
健康问题一直制约着中国铬盐行业的有序发展
无论是有钙焙烧还是无钙焙烧工艺．铬铁矿原
料中的铬元素主要流向铬渣 而对于有钙焙烧工艺
而言．该法铬转化率低、有害铬渣产量大，且铬渣中
含有致癌物质铬酸钙。并在堆存过程中易对地下
水、地表水和土壤造成严重污染。
生产工艺过程产生的含铬废水．地面、设备冲
洗废水多采用硫酸亚铁还原法、二氧化硫塔式还原
法处理．并返回至生产工序中循环使用．对外界环
境及人体的影响刺激相对较小
工作环境中空气铬浓度、工人血铬含量用于个
体铬盐接触情况的评价已被许多学者所证实E3 3 人
体暴露在含铬空气中．铬主要通过呼吸道进入体
内．造成鼻中隔损伤和呼吸系统免疫力降低 吸人
高浓度的铬酸雾后，会出现打喷嚏、流鼻涕、咽痛发
红、支气管痉挛、咳嗽头痛、气短等症状，严重者也
可引起肺癌 铬对皮肤黏膜也有刺激作用．可引起
皮炎、铬疮、过敏等症状。1990年国际癌症研究机构
(IARC)确定六价铬化合物为I类致癌物。
2．2 工艺流程及产污环节分析
以无钙焙烧工艺为例．红矾钠生产过程主要由
磨矿、混料、焙烧、浸取、过滤洗涤、中和酸化、蒸发等
工序组成。废气中的含铬污染物以总铬、铬酸雾形式
居多，主要存在于磨矿、焙烧、铬渣干燥、中和酸化尾
气中。焙烧尾气出窑后。主要经沉降室、旋风除尘器
和袋式除尘器3级除尘后通过排气筒排放至大气。
无钙焙烧工艺流程及主要产污节点图见图1
红
矾
钠
图1 无钙焙烧工艺流程及主要产污节点图
针对含铬废气．中国相关污染物排放标准中仅
规定了铬酸雾的排放标准．而根据铬酸雾的测定方
法[5]．铬酸雾为气雾状态存在的铬酸或可溶性铬酸
盐，且以对人体毒害作用更大的六价铬酸计。因此．
本研究将以铬酸雾为代表指标开展排放系数核算
3 铬盐行业排污系数核算
排污系数是指在典型工况生产条件下．生产单
位产品(实用单位原料)所产生的污染物量经过末端
治理设施削减后的残余量．或生产单位产品f实用单
位原料)直接排放到环境中的污染物量 核算方法主
要包括历史数据收集、现场监测、物料衡算、专家咨
询等方法．
3．1 四同组合的划分
四同组合是指在某一行业中，对产品、原材料、
生产工艺和生产规模4种因素的组合 排污系数核
算的基础是尽量找出代表铬盐行业中同类(相似)产
品、原材料、生产工艺和生产规模的各类四同组合。
铬盐行业中商品量最大的4个产品是红矾钠、
碱式硫酸铬、氧化铬和铬酸酐⋯。其中，红矾钠是生
产其他产品的基础 国内目前主要的铬盐生产工艺
包括有钙焙烧、无钙焙烧和液相氧化法。其中，采用
液相氧化法的企业仅一家．焙烧T艺占92％ 以上。
由此．确立铬盐行业排污系数核算的四同组合．划分
结果见表1．基本可以涵盖中国铬盐行业的规模、产
2016年1月 桂凌：铬盐行业废气中重金属排污系数核算 3
品种类、原料和生产工艺。
表1 铬盐行业四同组合划分
3．2 典型抽样企业的选取及测试覆盖面的评估
尽管中国铬盐企业数量并不是很多．但对所有
企业均进行排污情况的实测存在一定难度．需根据
上述四同组合进行抽样 根据有钙焙烧(以下称第一
类)、无钙焙烧4万t／a以下规模(第二类)、无钙焙烧
4万t／a以上规模(第三类)3类四同组合，每类将选
取2个具有典型代表意义的不同企业进行历史数据
收集或实测，获得原始排污系数。
第一类选择l企业1．5万 和2企业1．8万
有钙焙烧生产线，抽样企业占全国有钙焙烧企业数
量的33-3％ ：第二类选择3企业1万t／a和4企业
2．5万 无钙焙烧生产线．抽样企业占全国无钙焙烧
工艺4万妇以下规模生产线的50％：第三类选择5
企业5万妇和6企业5万妇无钙焙烧生产线．抽样
企业占全国无钙焙烧工艺4万 以上规模生产线的
66．7％ 所选样本的企业产品产量占中国铬盐产品总
量的5O％左右．具有一定的代表性和覆盖度。
3．3 数据收集与处理
排污系数核算的基础数据的来源主要包括
2012-2013年度现场实测数据、地方环境监测部门
的历史验收监测数据、企业的例行监测数据等。监测
期间有专人负责监督、记录工况，污染源生产设备、
治理设施应处于正常的运行工况 企业实测数据除
了包括监测数据以外．同时将反映监测时的生产情
况．包括生产规模、生产工艺、当日生产情况、设备运
行负荷、原辅材料消耗情况等。废气采样和测试频次
不少于3个平行样
尽管污染源的监测严格按照国家有关规定、监
测技术规范执行．仍可能由于一些不可控的因素出
现少量不尽合理的数据 这些离群数据均经过行业
专家进行修正。
3．4 排污系数核算实例
以“红矾钠+铬铁矿+无钙焙烧+<4万 a”四同
组合里的3企业1万幽无钙焙烧生产线为例说明
排污系数的计算过程
1)调查企业产品产量。铬盐行业企业的生产一
般都是连续生产．一段时间内产品的产量较稳定。首
先应明确企业年生产规模和生产时间．由此可计算
实测周期内的产品产量
2)企业原始排污系数。首先根据公式(1)计算各
企业单一实测批次原始排污系数，式中：G — 实测
批次原始排污系数：O 一实测周期内排放的污染物
量； ～ 实测周期内产品产量； 一实测批次。再根据
公式(2)计算各企业原始排污系数，式中：G一企业
原始排污系数：G 一各企业单一实测批次原始排污
系数； 广_各企业单一实测批次原始排污系数的权
重，其大小确定需考虑数据源、数据质量及行业特
征．由行业专家打分确定．各权重之和为1。
GFD (1)
G=ΣGi~W (2)
i= 1
第一次实测．实测周期为1 d．实测周期内产品
产量(以吨产品折红矾钠计)为33．33 t。废气中铬酸
雾排放量为0．167 kg。则3企业生产线第一次实
测得出的废气中铬酸雾排污系数为0．167／33．33=
0．005 01 kg，t。
第二次实测，实测周期为1 d．实测周期内产品
产量(以吨产品折红矾钠计)为33．33 t。废气中铬酸
雾排放量为0．129 kg 则3企业生产线第二次实
测得出的废气中铬酸雾排污系数为0．129／33．33=
0．003 87 k t。
第三次实测，实测周期为1 d．实测周期内产品
产量(以吨产品折红矾钠计)为33．33 t．废气中铬酸
雾排放量为0．178 kg 则3企业生产线第一次实
测得出的废气中铬酸雾排污系数为0．178／33．33：
0．005 34 k t。
因3次监测数据平行性较好，取第一、二、三次
实测值权重分别为33．3％．则计算3企业废气中铬
酸雾排污系数为：
0．005 01x33．3％+O．o03 87~33．3％+O．005 34~33I3％=0．oo4 74 k
计算出特定四同组合条件下的各企业的原始排
污系数后．由行业专家打分确定各企业原始排污
系数的权重后．计算特定四同组合条件下个体排污
系数。
4 讨论
1)本研究根据《第一次全国污染源普查工业污
染源产排污系数手册》中铬盐行业的产排污系数．分
析出废气中重金属排放系数研究的测算需求．并选
择有排放标准的铬酸雾作为指标进行核算
2)在资料收集和实地调研的基础上．明确中国
4 无机盐工业 第48卷第1期
铬盐行业的主要生产工艺、产排污节点、主要污染
物。在找出代表铬盐行业中同类(相似)产品、原材
料、生产工艺和生产规模的各类四同组合的基础上．
通过收集代表企业历史监测数据和现场实测．同时
结合末端处理工艺．计算各类四同组合的排污系数
3)排污系数可为建立铬盐行业重金属排放量核
查核算、重金属产排污强度评价指标。重金属环境统
计指标等工作提供科学基础和技术支撑
4)在监测与核算过程中发现．铬盐行业铬酸雾
的排放量与环保措施的有效性密切相关。烟气通道、
布袋除尘器应保证密封：除尘器布袋材质选型应合
理；烟囱内壁积灰应及时清理：加强布袋除尘器的日
常维修和维护 企业应通过加强对各项环保措施的
监管工作，保证铬酸雾的达标排放
5)红矾钠为中国铬盐行业的母产品．以铬铁矿
或其他含铬原料生产铬酸酐、氧化铬、碱式硫酸铬等
其他除红矾钠之外的多种铬盐产品的过程中．在化
学上都要通过红矾钠的转化 本系数仅考虑以生产
红矾钠为节点计算铬酸雾的排污系数．未包括后续
产品生产过程中可能产生的铬酸雾
6)根据《关于印发铬盐行业清洁生产实施计划
的通知》中的主要目标．中国在未来将全面淘汰有钙
焙烧落后生产工艺。除无钙焙烧工艺的大面积普及
外，亚熔盐液相氧化、铬铁碱溶氧化、气动流化塔连
续液相氧化等其他非焙烧法工艺也将陆续建成工业
装置。为满足当前国情，四同组合中仍保留有钙焙烧
工艺组合。随着铬盐行业工艺的发展．该四同组合及
排污系数还应进一步修订和完善
参考文献：
[1] 纪柱．中国铬盐近五十年发展概况[J]．无机盐工业，2010，42(12)：
1—5，15．
[2] 张波，童莉，周学双．铬盐行业转型升级时期环境管理对策[J]．
环境影响评价，2014(5)：22—24．
[3] 杜仙梅，张济，马衍辉，等．呼吸系统损伤与铬盐职业接触水平评
价指标问的相关性研究[J]．中国职业医学，2009，36(2)：91—94．
[4] 塞冬，敖拉哈。王贵琛，等．某铁合金厂铬污染对人体健康影响
的调查研究[J]．中国职业医学，2008，35(3)：214—216．
[5] }U／T 29-1999 固定污染源排气中铬酸雾的测定二苯基碳酰
二肼分光光度法[s]．
收稿日期：2015—07—21
作者简介：桂凌(1985一 )，女，研究生，工程师，研究方向为环境影
响评价，已经发表过7篇文章。
联系方式：sippis@126．oom
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· 无机盐知识讲座·
生产无机盐的主要过程及设备—— 萃取(萃取设备)
生产无机盐的萃取设备可分为无外界补充能量和有外
界补充能量两种
1)无外界补充能量的萃取设备。① 喷洒塔：重相为连续
相．从顶部加入：轻相为分散相．从底部喷人．在顶部聚在一
起出去。优点：结构简单、费用低 缺点：分散相停留时间短，
且分布不均匀。②挡板塔：塔内有挡板．挡板可以是圆盘切去
一部分呈弓形，也可以是盘或环．每层挡板均有分散装置。适
用于不同操作条件．以及连续相和分散相的负荷变化幅度较
大的情况，设备结构简单。③ 填充塔：充填各种填料以增加分
散相的停留时间和加速两相的混合．但由于表面张力大，分
散相流动不好。优点：两相混合接触较好：结构简单，易于操
作管理；适用腐蚀性液体；设备费用低。缺点：萃取效率低。④
筛板塔：轻相分散于重相中．每块塔板有板底堰以保证分散
性．有足够的高度以克服表面张力和压力降而穿过筛孔上
升 如果是重相分散于轻相中．结构应该倒置。优点：两相逆
流，接触较好。缺点：不适于两相密度差太小的液体。⑤喷射
器：利用一种重液高速喷射而造成低压 吸入轻液与之混合，
利用多级喷射器可构成高效萃取设备 优点：表面不断更新，
萃取效率高．生产能力大。缺点：需动力较大。
2)有外界补充能量的萃取设备。①带搅拌的搁板塔和填
料塔 优点：表面不断更新，效率高。缺点：塔内呈乳化状态，
不易分离；不适于黏度大的液体。② 转盘塔：装有回旋搅拌圆
盘的萃取塔．其内壁装有固定环，将塔分割成许多小室 并流
操作时。两种液体从塔顶加入；逆流操作时，重液从塔顶加
入。优点：构造简单，造价低廉，维修方便，操作弹性大，通量
大。③ 离心式萃取器。优点：离心力大，可处理两种密度差较
小的液体：接触时间短．可处理易于乳化以及不适宜长时间
接触的液体，设备处理能力大，萃取率高。缺点：结构复杂．造
价高 ④ 箱式混合澄清萃取器：又称萃取槽．槽中有混合室带
搅拌．两相先混合．然后在澄清室分离．是多级萃取器．由一
系列萃取梯段组成。优点：结构简单，操作稳定：高度小：可以
随意改变生产能力及相比：可以处理黏度较大的液体 缺点：
建筑面积较大：两相密度差小的液体不适用。⑤ 往复振动筛
板塔：由一组开孔的筛板和挡板组成．筛板安装在中心轴上，
由装在塔顶的传动机械驱动中心轴作往复运动 优点：通量
高；可以处理易乳化或含有固体的物系；结构简单，容易放
大；维修和运行费用低。⑥ 脉冲筛板塔：普通的筛板塔或填料
塔．如果输入脉冲所提供的能量．可显著改善两相流动性能．
提高传质效率。优点：由于具有结构简单、两相流动及传质性
能良好、两相在塔内停留时间短、溶剂降解效应小、界面污染
容易排除等优点．可以用于辐射核燃料的后处理中
摘自《无机盐工业手册》

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