钢结构项目污染源专项分析.docx
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钢结构项目污染源专项分析
1污染源分析专题
1.1现有污染源分析
1.1.1现有污染源简介
本项目的现有生产线主要是轻钢结构件生产线及铁艺围栏生产线，轻钢结构件年产量约1.0万吨，铁艺围栏年产量约20万平方米（4000吨），铁艺围栏基本为外协加工，本企业只负责安装施工，因此生产过程产生环境污染的主要是轻钢结构件生产线。
另外，企业还建有采暖锅炉等生产辅助设施，也生产环境污染。
现有污染源的主要产生排污情况见图1-1。
1.1.2现有大气污染源分析
由图1-1可见，现有大气污染源主要有喷漆工序、抛丸工序、焊接工序，产生的污染物主要有有机废气、粉尘、电焊烟等。
此外，采暖锅炉排放SO2、烟尘，分别分析如下。
㈠喷漆工序
轻钢结构件出厂前需要进行表面涂装，主要目的是防锈、防腐，使用的油漆主要是氯磺化聚乙烯防腐漆、铁红酚醛树脂防锈漆及少量醇酸调和漆，根据建设单位提供的2003年油漆及稀释剂消耗情况（结构件产量9000t/a）及化学工业出版社出版的《化工产品手册-涂料及涂料用无机材料》，各种油漆的主要成分、使用量见表1-1。
表1-1项目现有生产线使用油漆名细
油漆名称
使用量（t/a）
主要成分比例（%）
施工时与稀释剂配比
树脂
颜料
溶剂
其它
氯磺化聚乙烯漆
14
12.7
6.6
66.7
14
4：
1
铁红酚醛树脂防锈漆
14
43.9
17.6
9.3
29.2
4：
1
醇酸调和漆
7
38.5
21.4
38.4
1.7
5：
1
合计
35
—
—
—
—
—
油漆中溶剂的成分与施工时配入的稀释剂的成分相同，稀释剂的使用量、主要成分比例等见表1-2。
表1-2项目现有生产线使用稀释剂名细
油漆名称
使用量（t/a）
主要成分比例（%）
二甲苯
200号溶剂油
氯磺化聚乙烯漆稀释剂
3.5
—
100
铁红酚醛树脂防锈漆稀释剂
3.5
—
100
醇酸调和漆稀释剂
1.4
59.8
40.2
合计
8.4
—
—
喷涂方法为空气喷涂法，即涂料在压缩空气作用下附着在工件表面的喷涂方法。
主要设备有空气压缩机、喷枪，喷枪为吸上式，喷枪的口径为1.6mm，被涂物为大型，涂料喷出量为160ml/min（油漆的比重取平均值1.2kg/L），共4只喷枪，喷涂效率约30%。
喷涂工作在车间内进行，没有专门的喷漆房，产生的有机废气在厂房内自由扩散，最后由门窗逸出进入环境。
为便于评价，200号溶剂油以非甲烷总烃统计，喷漆时没有覆着在被涂物表面的成膜物（不挥发物）为漆雾。
由表1-2可见，喷醇酸调和漆时产生的二甲苯最多，喷氯磺化聚乙烯漆时产生的非甲烷总烃最多，喷铁红酚醛树脂防锈漆时产生的漆雾最多，废气的排放情况见表1-3。
表1-3废气排放现状
废气种类
最大排放量（kg/h）
年排放量（t/a）
备注
二甲苯
13.4
2.44
无组织排放
非甲烷总烃
33.8
19.2
漆雾
23.4
15.2
合计
—
36.84
项目产生的有机废气无组织排放，不符合环保要求。
㈡抛丸工序
抛丸工序为喷漆构件的前处理工序，用压缩空气将喷丸器中的丸料（20~30目铁丸）喷射到工件表面，利用铁丸的冲击力除去工件表面锈渍及氧化物，抛丸操作在抛丸机内自动完成。
产生的粉尘主要成分是氧化铁，粉尘经设置在抛丸机后面的布袋除尘器除尘后排放，排气筒的高度为15米。
据建设单位提供的资料，原轻钢结构生产线安装一台抛丸机，配套一台除尘器。
除尘器的型号为FGM84，处理风量为7560～15160m3/h，除尘效率99～99.5%。
按抛丸工序工作时间每天3小时，年工作日251天计算，粉尘产生及排放情况见表1-4。
表1-4抛丸工序粉尘产生排放现状
项目
最大（kg/h）
浓度（mg/m3）
年平均（t/a）
备注
产生
34.1
3000
8.56
除尘效率99%
排放
0.34
30
0.086
排放标准
3.5
120
—
可见，抛丸工序排放的粉尘可以达标。
㈢采暖锅炉
企业办公楼冬季采暖现使用一台常压燃煤锅炉，没有安装除尘器，锅炉型号为CLSG-0.7-85/60-AⅡ，生产厂家为****。
据锅炉生产厂家提供资料，该锅炉燃料为一般二类烟煤，最大耗煤量136kg/h，总耗煤量为204t/a。
以灰分25%，全硫分1%计，锅炉排放烟尘及SO
2情况见表1-5。
表1-5采暖锅炉排放大气污染物情况
污染物名称
最大排放量
（kg/h）
浓度
（mg/m3）
标准限值
（mg/m3）
年排放量
（t/a）
SO2
2.18
1757
900
3.27
烟尘
6.8
5555.6
200
10.2
可见，采暖锅炉排放的烟尘及SO2均不符合《锅炉大气污染物排放标准》要求。
㈣焊接工序
企业现轻钢结构生产线焊接所使用的电焊机主要是CO2保护焊机、埋弧焊机及交流焊机。
其中，CO2保护焊机共14台，埋弧焊机5台，交流焊机21台，具体型号见表1-6。
表1-6企业现有轻钢生产线使用电焊机情况
序号
电焊机名称
型号
数量（台）
备注
1
H型钢龙门自动焊机
LHA
2
埋弧焊，焊接材料是焊丝。
2
自动焊机
MZ-1-1000
3
3
CO2气体保护焊机
KR-500
10
焊接材料是焊丝。
4
CO2气体保护焊机
NBC-315
2
5
CO2气体保护焊机
NB-315
2
6
松下交流焊机
505FL4
9
焊接材料是焊条。
7
交流焊机
10-30KW
12
据建设单位提供资料，企业2003年焊接材料的消耗情况（结构件的产量为9000t/a）见表1-7。
表1-7企业现有轻钢生产线使用焊接材料情况
序号
焊接材料名称
消耗量（t/a）
1
J422焊条
5.0
2
气体保护焊焊丝
30.0
3
埋弧焊焊丝
40.0
埋弧焊机工作时产生电焊烟不大，而CO2保护焊机和交流焊机工作时产生较多电焊烟。
根据《焊接技术手册》（王文翰主编）介绍，手工电弧交流焊机及CO2保护焊机的发尘量见表1-8。
表1-8焊接工序发尘量
焊接方法
型号
施焊时每分钟的发尘量
（g/min）
每公斤焊接材料的发尘量（g/kg）
手工电弧焊
结422
0.2～0.28
6~8
CO2保护焊
实芯焊丝
0.45～0.65
5～8
埋弧焊
实芯焊丝
0.01~0.04
0.1~0.3
一般手工电弧焊的焊条最大消耗量为2.1kg/h.台，CO2保护焊的焊丝最大消耗量为4.8kg/h.台，根据《毒物防护知识》介绍，E4303（牌号J422）焊条产生的烟尘中，MnO2含量约7.73%。
以此推算企业现有轻钢生产线产生电焊烟等污染物的情况见表1-9。
表1-9企业现有轻钢生产线焊接产生大气污染物情况
污染源
最大产生量（kg/h）
年产生量（t/a）
电焊烟
MnO2
电焊烟
MnO2
手工电弧焊
0.35
0.027
0.040
0.0031
CO2保护焊
0.54
0.042
0.24
0.0185
合计
0.89
0.069
0.28
0.0216
焊接工序没有电焊烟控制措施，电焊烟在厂房内自由扩散，最后由门窗逸出进入环境。
1.1.3现有水污染源分析
企业现生产线主要的用水部位为车间地坪冲洗水，用水量不大，大部分蒸发掉，不进入排水管网。
企业排放的废水主要是生活污水，按企业员工数量统计（用水量80%计算），企业排水量及水质情况见表1-10。
表1-10企业污水排放现状
项目
日排放量
年排放量
排水量
5.16t/d
1295t/a
COD
浓度（mg/L）
≤350
—
排放量
1.81kg/d
0.45t/a
BOD
浓度（mg/L）
≤200
—
排放量
1.03kg/d
0.26t/a
悬浮物
浓度（mg/L）
≤310
—
排放量
1.60kg/d
0.40t/a
企业的排水经本厂的下水管网汇集后进入化粪池，沉淀去除部分污染物后经管线进入企业北侧的南部污水沟。
1.1.4现有噪声源分析
企业现有的噪声源主要是结构件生产线的设备运行噪声，辐射较高噪声的设备见表1-11。
表1-11项目主要噪声源单位：
dB
序号
设备名称
型号
数量（台）
声级
1
抛丸清理机
HP6012
1
100
2
钻头刀刃磨床
M6340
1
95
3
引风机
B4—72-12No
1
92
4
5t单梁电葫芦
16.5m、16.2m、13.5m
6、2、2
80
5
桥式起重机
16.2m×20
2
85
6
液压摆式剪扳机
Q12Y-16×2500
1
106
7
剪板机
6×2500㎜
1
95
8
埋弧焊机
XMH-1000
4
86
9
平板机
DQ-980
1
80
10
平板机
YX51-760
1
80
11
折弯机
2000㎜
1
80
12
钢丝矫直剪断机
GJ76-3/9
1
95
13
带锯床
G4260/100H
1
95
14
带锯床
G4030/50H
1
95
这些设备同时运行的几率不大，据生产车间实地监测，车间内平均噪声在80～90dB之间。
生产线辐射噪声主要靠厂房的围护结构隔声，围护结构的墙为砖混结构，窗户为普通塑钢窗，门为电动卷帘门。
1.1.5现有固体废物产生情况分析
企业现有固体废物源主要有锅炉房产生的炉渣、轻钢生产线产生的废钢铁和废焊剂、抛丸机的废丸料和除尘器回收的粉尘、生活设施产生的生活垃圾等。
具体产生量及处置措施见表1-12。
表1-12企业现有固体废物产生量及处置措施分析
序号
固体废物名称
产生部位
产生量（t/a）
处置措施
1
炉渣
锅炉房
40.8
外售
2
废钢铁
生产线
200.0
外售
3
除尘灰
抛丸除尘器
30.4
外售
4
废丸料
抛丸机
8.0
外售
5
废焊剂
生产线
20.0
同生活垃圾一道处理
6
生活垃圾
办公室、食堂等
27.0
由环卫部门运出填埋
合计
326.2
1.2改扩建生产线污染源分析
改扩建项目包括新建重钢结构生产线和箱型梁柱生产线，并将原车间的轻钢结构生产线搬迁到新厂房中，项目投产后企业可实现年产建筑用钢结构5万t，其中新增产量4万t，包括重钢结构2万t/a，箱型梁钢结构1万t/a，轻钢结构1万t/a。
项目还包括新建自动喷漆生产线一条，新建抛丸处理设施两套，原车间内的抛丸、喷漆工序均取消。
另外为适合增加供暖面积的要求，对现有锅炉房进行改造，拆除现有0.7MW燃煤锅炉，安装1.4MW燃油锅炉。
本项目将增加员工285人，企业职工总数达到500人，生活用水量及排水量等均有所变化。
轻钢结构生产线的产污情况与现状类似，重钢结构、箱型梁钢结构生产的污染情况见图1-2及图1-3。
1.2.1大气污染源分析
由图1-1～1-3可见，本项目主要大气污染源有喷漆工序、抛丸工序、焊接工序，产生的污染物主要有有机废气、粉尘、电焊烟等。
此外，采暖锅炉排放SO2、烟尘，分别分析如下。
1.2.1.1喷漆工序大气污染源分析
㈠油漆及稀释剂消耗
钢结构件出厂前需要进行表面涂装，主要目的是防锈、防腐，使用的油漆主要是氯磺化聚乙烯防腐漆、铁红酚醛树脂防锈漆及醇酸调和漆。
钢板
下料
焊接
组对
矫直
定位钻孔
抛丸
检测
拼装
二次焊接
喷漆
F1、Z1
Q1
Z4
Q3
Q4、F5、Z5
F2、Q2
Q5、Z6
锅炉
Q6、F6、Z7
图例：
Q—大气污染源
F—固体废物源
Z—噪声源
锯切
F3、Z2
F4、Z3
图1-2重钢结构生产线污染源及排污节点
钢板
下料
组对
隔板组装
翻转
箱体组对
抛丸
检测
自动焊接
铣端面及边
喷漆
F1、Z1
Q1、F2
F3、Z2
Q2、F4、Z4
Q3、Z5
图例：
Q—大气污染源
F—固体废物源
Z—噪声源
翻转
拼装
Z3
图1-3箱型梁结构生产线污染源及排污节点
本项目新增产品的外型尺寸与现有轻钢结构件基本类似，因此以企业提供的2003年油漆及稀释剂消耗情况（结构件产量9000t/a），推算改扩建后企业消耗的油漆及稀释剂使用量，并参照化学工业出版社出版的《化工产品手册-涂料及涂料用无机材料》一书，油漆的主要成分、使用量见表1-13。
表1-13改扩建项目使用油漆名细
油漆名称
使用量（t/a）
主要成分比例（%）
施工时与稀释剂配比
树脂
颜料
溶剂
其它
氯磺化聚乙烯漆
77.8
12.7
6.6
66.7
14
4：
1
铁红酚醛树脂防锈漆
77.8
43.9
17.6
9.3
29.2
4：
1
醇酸调和漆
38.9
38.5
21.4
38.4
1.7
5：
1
合计
194.5
—
—
—
—
—
油漆中溶剂的成分与施工时配入的稀释剂的成分相同，稀释剂的使用量、主要成分比例等见表1-14。
表1-14改扩建项目使用稀释剂名细
油漆名称
使用量（t/a）
主要成分比例（%）
二甲苯
200号溶剂油
氯磺化聚乙烯漆稀释剂
19.45
—
100
铁红酚醛树脂防锈漆稀释剂
19.45
—
100
醇酸调和漆稀释剂
7.78
59.8
40.2
合计
46.68
—
—
㈡ 喷漆生产线简介
本项目新建一条喷漆生产线，主要设备见表1-15。
表1-15喷漆生产线的主要设备
序号
设备名称
型号
数量（台/套）
1
全封闭干式喷漆房室
1
2
自动喷漆系统（8枪）
WAGNER38-300
1
3
手工补喷喷漆系统（1枪）
同上
1
4
自动往复升降机
2
5
引风机
25000m3/h
1
6
有机废气活性炭吸附装置
1
喷漆室为全封闭干式喷漆室，室体为轻钢插装彩钢夹心板结构，中间为50㎜的保温材料EPS，排风为底部排风，漆雾过滤采用“迷宫式”折流板+玻璃纤维过滤棉。
在排风口处设有活性炭吸附装置，处理后的废气经排气筒排放。
本项目没有建设干燥室，涂完漆的工件表干后在车间内自然干燥。
喷漆系统的喷涂方式为高压无气自动喷涂，自动喷枪8只，手动喷枪1只（补喷用），系统的主要特点是涂料喷涂效率可达60%，比空气喷涂提高一倍以上，而喷涂单位面积工件的时间比空气喷涂缩短4～5倍。
㈢大气污染物产生情况
据建设单位提供的资料，涂料的最大喷涂量为18L/min，涂料的比重取平均值1.2kg/L，则喷漆量为1296kg/h。
喷漆操作中产生的有机废气主要可以分为两部分，一部分为在喷漆室挥发，包括喷漆过程及表干过程挥发的有机废气；另一部分在车间厂房，自然干燥过程中挥发。
参照王锡春主编的《最新汽车涂装技术》一书，涂装溶剂型涂料时，在喷漆室内挥发的溶剂占总量的78.2%，其它干燥过程占21.8%。
由表1-14可见，喷醇酸调和漆时产生的二甲苯最多，喷氯磺化聚乙烯漆时产生的非甲烷总烃最多，喷铁红酚醛树脂防锈漆时漆雾（油漆颗粒物）产生量最高。
涂装工序的工作制度是每天一班，每班8小时。
喷涂一个工件约需要5分钟，表干时间约0.5小时；油漆自然干燥平均约24小时，每天最多喷涂16个工件。
因此本项目喷漆过程中产生大气污染物情况见表1-16。
表1-16本项目喷漆过程中产生大气污染物情况
污染源
污染物
喷漆室
车间
最大产生量（kg/h）
年产生量（t/a）
最大产生量（kg/h）
年产生量（t/a）
二甲苯
49.2
10.6
4.57
3.0
非甲烷总烃
123.9
83.8
11.5
23.4
漆雾
78.4
48.2
—
—
合计
—
142.6
—
26.4
备注
有组织排放
无组织排放
㈣大气污染物污染防治对策
建设单位拟对本项目喷漆室排放废气进行治理，而对在车间内被涂工件自然干燥时无组织排放的废气不采取治理措施。
漆雾过滤采用“迷宫式”折流板+玻璃纤维过滤棉，据建设单位提供资料，漆雾颗粒物的净化效率可以达到98%以上。
对喷漆室产生的二甲苯、非甲烷总烃采用活性炭吸附的方式进行净化，净化后由15米高排气筒排放。
按建设单位提供的资料，喷漆室的引风机风量设计值为25000m3/h，只有净化效率达到98%以上时，项目排放的二甲苯、非甲烷总烃才可以达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）新扩改二级标准要求。
1.2.1.2抛丸工序大气污染源分析
抛丸工序为喷漆构件的前处理工序，用压缩空气将喷丸器中的丸料（20~30目铁丸）喷射到工件表面，利用铁丸的冲击力除去工件表面锈渍及氧化物，抛丸操作在抛丸机内自动完成。
产生的粉尘主要成分是氧化铁，粉尘经设置在抛丸机后面的布袋除尘器除尘后排放，排气筒的高度为15米。
据建设单位提供的资料，改扩建项目安装2台抛丸机，抛丸机的型号为XP0818，各配1台除尘器，除尘器为滤筒式除尘器，型号为LC型（除尘原理与布袋除尘器类似），处理风量为20400m3/h，除尘效率99～99.5%。
按抛丸工序工作时间每天3小时，年工作日251天计算，粉尘产生及排放情况见表1-17。
表1-17抛丸工序粉尘产生排放情况
项目
最大（kg/h）
浓度（mg/m3）
年平均（t/a）
备注
产生
102
≤5000
76..8
除尘效率99%
排放
1.02
≤50
0.77
排放标准
3.5
120
—
可见，抛丸工序排放的粉尘可以达标。
1.2.1.3采暖锅炉大气污染源分析
项目改扩建后，现有的0.7MW燃煤热水锅炉将拆除，因供暖面积的增加，新安装的锅炉装机容量要达到1.4MW，建设单位初步计划安装燃油锅炉。
按燃烧轻质柴油计算，1.4MW锅炉最大耗油量约140L/h。
供暖时间按150天计，锅炉每天运行按10小时计，总耗油量约210m
3/a。
燃油锅炉排放大气污染物情况见表1-18。
表1-18燃油锅炉排放大气污染物情况
污染物名称
最大排放量
（kg/h）
浓度
（mg/m3）
标准限值
（mg/m3）
年排放量
（t/a）
SO2
1.4
333
500
2.1
烟尘
0.134
31.9
100
0.201
现有锅炉房有25米的烟囱，改扩建后的锅炉房仍然利用其排烟，因此在用燃油锅炉替代现有燃煤锅炉后，采暖锅炉排放的烟尘及SO2均符合《锅炉大气污染物排放标准》要求。
1.2.1.4焊接工序
改扩建后企业所有生产线焊接所使用的电焊机主要是CO2保护焊、埋弧焊机及交流焊机。
其中，CO2保护焊机共50台，埋弧焊机12台，交流焊机48台，具体型号见表1-18。
表1-18改扩建后企业使用电焊机情况
序号
电焊机名称
型号
数量（台）
备注
1
H型钢龙门自动焊机
LHA
8
埋弧焊，焊接材料是焊丝。
2
电渣焊自动焊机
MZ-1-1000
4
3
双弧双丝龙门焊机
4
4
CO2气体保护焊机
KR-500
50
焊接材料是焊丝。
5
松下交流焊机
505FL4
48
焊接材料是焊条。
据建设单位提供企业2003年焊接材料的消耗资料（结构件的产量为9000t/a），推算企业改扩建后焊接材料的使用情况，见表1-19。
表1-19改扩建后企业使用焊接材料情况
序号
焊接材料名称
消耗量（t/a）
1
J422焊条
27.8
2
气体保护焊焊丝
166.7
3
埋弧焊焊丝
222.2
电焊烟及MnO2产生量的计算方法同1.1节，则改扩建后企业生产时产生电焊烟的情况见表1-20。
表1-20改扩建后焊接工序产生大气污染物情况
污染源
最大产生量（kg/h）
年产生量（t/a）
电焊烟
MnO2
电焊烟
MnO2
手工电弧焊
0.81
0.063
0.22
0.017
CO2保护焊
1.92
0.148
1.33
0.103
合计
2.73
0.211
1.55
0.12
改扩建项目焊接工序设计上没有电焊烟控制措施，电焊烟在厂房内自由扩散，最后由门窗逸出进入环境。
参照《焊接技术手册》（王文翰主编），焊接岗位电焊烟尘浓度可达到40～90mg/m3，CO浓度可达到80~140mg/m3，其中焊烟和CO浓度均大大超过《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2—2002）中规定的焊烟和CO短时间接触容许浓度6mg/m3和30mg/m3。
劳动条件好的工厂作业环境空气中MnO2浓度为0.008~4.26mg/m3，条件差的工厂作业环境空气中MnO2浓度为1.27~11.4mg/m3，后者浓度大大超过《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2—2002）中MnO2的短时间接触容许浓度0.45mg/m3的限值。
因此，必须对电焊烟的排放进行有效治理，避免危害职工健康并污染环境。
1.2.1.5改扩建后大气污染物排放汇总
改扩建后项目排放大气污染物汇总结果见表1-21。
表1-21改扩建后大气污染物排放汇总
序号
污染源
污染物
污染物产生
污染物排放
达标情况
最大值（kg/h）
年均值（t/a）
浓度（mg/m3）
最大值
（kg/h）
年均值
（t/a）
浓度（mg/m3）
1
涂装工序
喷漆室
二甲苯
49.2
10.6
1968
0.98
0.21
39.2
达标
非甲烷总烃
123.9
83.8
4956
2.48
1.68
99.2
达标
漆雾
78.4
48.2
3136
1.57
0.96
62.8
达标
车间
二甲苯
4.57
3.0
—
4.57
3.0
—
非甲烷总烃
11.5
23.4
—
11.5
23.4
—
2
抛丸工序
粉尘
102
76.8
≤5000
1.02
0.77
≤50
达标
3
焊接工序
电焊烟
2.73
1.55
—
2.73
1.55
—
MnO2
0.211
0.12
—
0.211
0.12
—
4
采暖锅炉
SO2
1.40
2.10
333
1.40
2.10
333
达标
烟尘
0.134
0.20
31.9
0.134
0.2
31.9
达标
合计
—
249.8
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