钢铁行业大气污染防治现状简析与若干建议

耿立志

（同济大学环境科学与工程学院 上海 200092）

钢铁工业是国民经济的重要基础产业。面对钢铁行业的布局现状和产能过剩的局面，我国政府出台了一系列政策指导和促进钢铁工业转型发展。在严峻的大气污染防治形势下，政府进一步深化环境管理，出台了一批更加严格和细化的环境保护法律法规和污染物排放标准。城市的资源、能源及生态环境承载能力等外部环境也对钢铁行业提出了更高的环境保护要求。钢铁行业大气污染物对外界环境影响直接、且影响面较广，是钢铁行业污染防治工作的重点，同时，也存在着一些难点。

1 钢铁行业大气污染物排放特点

钢铁行业的废气具有排放量大、污染因子多、污染面广、烟气阵发性强、无组织排放多等特点。钢铁行业生产流程较长，使用的原燃料及各工序产生的副产品均较多，钢铁生产过程中会排放大量废气，其中的污染物包括 TSP、PM10、PM2.5、SO2、NOX、F-、苯、苯并（a）芘、苯系物、二恶英、酸雾、碱雾等十多种。钢铁企业产生的大气污染物不仅排放种类多，主要污染物排放量也比较大。据统计，2009年中国钢铁行业（按黑色金属冶炼及压延行业统计）排放SO2170.18×104t，约占全国排放量的9.1%；粉尘排放量为51.84×104t，约占全国排放量的8.6%[1]。

2 钢铁行业大气污染防治工作十分紧迫

当前，面对严峻的大气污染防治形势，为进一步深化环境管理，我国政府出台了一批更加严格和细化的环境保护法律法规和污染物排放标准。例如：《中华人民共和国环境保护法》的修订、《大气污染防治行动计划》及八项钢铁工业污染物排放系列标准的发布等。其中八项钢铁工业污染物排放系列标准具有标准趋严、分时段执行、污染因子增多、污染物排放要求按工序细化、涉及到几乎钢铁联合企业所有工序等特点。并针对环境敏感地区规定了更严格的大气污染物特别排放限值。其中大气污染物排放标准领域增加了二恶英等14项大气污染物指标，总体上大幅收紧了颗粒物和SO2排放限值，全行业颗粒物排放的浓度限值从目前的100mg/m3～150mg/m3调整为20mg/m3～50mg/m3，新建钢铁烧结机SO2排放的浓度从目前的2000mg/m3降低为200mg/m3，增设的NOx、二恶英等污染物的排放限值分别为 300mg/m3和0.5ng-TEQ/m3。

从近几年新发布的钢铁行业相关的环境保护法律法规和污染物排放标准来看，钢铁行业环境保护工作尤其是大气污染防治工作提速、提效工作十分紧迫，正向更深的层次和更宽的领域发展。

3 钢铁行业大气污染防治若干体会

由于废气中的污染物对外界大气环境影响直接、且影响面较广，大气污染防治是钢铁行业污染防治工作的重点；同时，也存在着一些难点。

3.1 防尘除尘

钢铁行业无组织排放的扬尘主要在原料堆存和运输环节产生。其主要治理措施包括：在料堆表面洒水、喷洒覆盖剂；设置密闭皮带通廊；建设防尘网；采用全封闭料场（仓）等。随着扬尘控制的深入，建设全封闭料场（仓）和密闭皮带通廊是无组织排放控制的主要方向。

钢铁行业有组织粉尘产生点多，产生的含尘废气也具有各自特点。钢铁行业的除尘措施较多，主要包括布袋除尘、电除尘、煤气湿法除尘和干法除尘等。作为高效的过滤式除尘措施，布袋除尘在钢铁行业应用十分广泛，如应用于原料装卸、高炉出铁场、转炉二次烟气等各个环节；电除尘多用于烧结机头烟气的除尘；高炉煤气和转炉煤气除尘有湿式除尘和干法除尘两种方式，各有利弊；湿法除尘的优势为主要体现在运行稳定、除尘效果较好；干法除尘技术的优势主要体现为节能、节水效果好。

3.2 SO2治理

国内钢铁行业烧结烟气脱硫方法包括石灰石-石膏法、循环流化床法、双碱法、旋转喷雾干燥法、密相干塔法、氨法以及活性炭吸附法等。应用较多的是石灰石-石膏法湿法脱硫，其特点是脱硫效率高、工艺成熟、对烟气的适应性能好、适于大型烧结机组的烟气净化、脱硫剂价廉易得等。其不足之处是脱硫废水需进行处理、脱硫石膏相对于天然石膏而言不具备竞争的优势。

3.3 NOx防治

目前，废气中NOx的治理主要选择性催化还原（SCR）技术，包括高温SCR和低温SCR。燃煤电厂锅炉由于其烟气温度较高，采用SCR进行脱硝的应用较为广泛。而钢铁行业产生NOx的烟气工况条件不同于燃煤电厂锅炉，如烧结机烟气量波动大、湿度大、NOx浓度波动也大，烟气成份复杂、烟气温度较低（不超过200℃），不适宜直接采用SCR脱硝工艺。低温SCR技术应用前景广阔，是当前的研究热点；而目前，还未开发出能较好的适用于低温SCR技术的催化剂，受其限制，低温SCR技术还未能较好的使用。如钢铁行业使用SCR工艺进行烧结机烟气脱硝，需要对烟气进行加热，其投资、运行成本均会较燃煤电厂高。

3.4 污染物协同控制

随着钢铁行业二恶英等特征污染物逐渐引起关注，污染物协同控制越来越受到行业内的关注和重视。污染物协同控制是指采用两种或两种以上协调一致的技术方法、技术措施或系统以达到两种或两种以上污染物最大限度综合减排目的的过程、系统或方法。目前，针对钢铁行业对大气污染物协同控制的研究和使用已经起步。例如：采用活性炭加氨吸附工艺进行烧结烟气净化。其在脱硫的同时可脱除NOX、二恶英等污染物，该工艺目前受到行业内的广泛关注，其优点是脱硫效率高、可同时脱除NOX、二恶英等污染物；副产物可制硫酸综合利用；其不足之处是建设投资费用相对较高[2]。

此外，烧结烟气循环利用技术凭借可减少排放的烟气量、减小烟气治理设施处理负荷，同时可回收烧结烟气的余热、降低烧结工艺的能耗等优势也受到钢铁行业的广泛关注。

总之，钢铁行业大气污染防治适用的技术和措施较多，结合污染物产生水平、特点和污染防治需求尽量选择技术成熟、运行稳定、污染物去除效果好的防治技术。例如烧结烟气脱硫方面：需综合考虑投资和运行费用、技术成熟度、设备寿命、脱硫效率、脱硫装置布置、脱硫剂的来源、副产品的处置等因素,进行脱硫工艺技术经济综合对比，慎重选取。

4 钢铁行业大气污染防治工作若干建议

做好大气污染防治工作是钢铁企业实现可持续发展的重要组成部分。钢铁行业的大气污染防治需加快速度并提高防治效果。

4.1 污染物达标排放和满足总量控制要求是基本要求。根据八项钢铁工业污染物排放系列标准，对于部分污染物排放暂无法满足排放标准要求的情况，要及时采取必要的防治措施；对于新增的污染因子，及时做好监测，摸清情况，如达不到排放标准要求，同样需要采取必要的防治措施。

4.2 做好生产稳定运行和现有污染防治设施的维护管理。生产的稳定运行可减少污染源产生的波动，有利于污染防治；做好污染防治设施的维护管理，使其功能充分发挥。

4.3 进一步提升清洁生产水平。源头控制是最好的“污染物协同控制”。根据企业自身情况编制并实施清洁生产发展规划，从生产过程前（原燃料使用）、中（生产工艺装备）、后（污染物治理措施）等环节进一步做好清洁生产工作。

4.4 钢铁行业大气污染物防治技术方法多样，每一种污染物防治技术均有其优点和缺点，要结合企业自身生产特点、污染防治需求及经济承受能力等因素综合比较，选取适用于本企业的污染防治措施。

4.5 随着钢铁行业大气污染防治提速、提效工作的深入，先进、适用的大气污染防治技术仍显得缺乏。例如烧结烟气、焦炉烟气脱硝技术。无论是单污染物防治技术，还是多污染物协同控制技术，钢铁行业大气污染防治技术仍需要进一步进行研究。

参考资料

[1]刘锟,杨晓东,姜琪.城市钢厂环境影响分析.环境工程,2012,(S2）.

[2]周茂军.大型烧结机烟气净化工艺方案比较与分析.世界钢铁，2014(2）.