本標準適用于各級環(huán)境保護主管部門(mén)對鋼鐵工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的規劃、建設和運行中污染的防治和環(huán)境管理。
本標準也適用于指導鋼鐵企業(yè)在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟中加強污染控制。
本標準內容引用了下列文件中的條款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本適用于本標準。
GB 9078-1996 工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準
GB 12348-2008 工業(yè)企業(yè)廠(chǎng)界環(huán)境噪聲排放標準
GB 13456-1992 鋼鐵行業(yè)水污染物排放標準
GB 16171-1996 煉焦爐大氣污染物排放標準
GB 16297-1996 大氣污染物綜合排放標準
GB 16487.6-2005 進(jìn)口可用做原料的固體廢物環(huán)境保護控制標準 廢鋼鐵
?HJ/T 126-2003 清潔生產(chǎn)標準 煉焦行業(yè)
HJ/T 189-2006 清潔生產(chǎn)標準 鋼鐵行業(yè)
HJ/T 273-2006 行業(yè)類(lèi)生態(tài)工業(yè)園區標準(試行)
HJ/T 426-2008 清潔生產(chǎn)標準 鋼鐵行業(yè)(燒結)
HJ/T 427-2008 清潔生產(chǎn)標準 鋼鐵行業(yè)(高爐煉鐵)
HJ/T 428-2008 清潔生產(chǎn)標準 鋼鐵行業(yè)(煉鋼)
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標準。
3.1 循環(huán)經(jīng)濟
循環(huán)經(jīng)濟,是指在生產(chǎn)、流通和消費等過(guò)程中進(jìn)行的減量化、再利用、資源化活動(dòng)的總稱(chēng),也就是資源節約和循環(huán)利用活動(dòng)的總稱(chēng)。循環(huán)經(jīng)濟是推進(jìn)可持續發(fā)展戰略的一種優(yōu)選模式,它強調以循環(huán)發(fā)展模式替代傳統的線(xiàn)性增長(cháng)模式,表現為以“資源-產(chǎn)品-再生資源”和“生產(chǎn)-消費-再循環(huán)”的模式, 有效地利用資源和保護環(huán)境,最終達到以較小發(fā)展成本獲取較大的經(jīng)濟效益、社會(huì )效益和環(huán)境效益。
3.2 鋼鐵工業(yè)
我國鋼鐵工業(yè)按其生產(chǎn)產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝流程可分為兩大類(lèi)型,即長(cháng)流程生產(chǎn)和短流程生產(chǎn)。長(cháng)流程的生產(chǎn)流程主要包括燒結(球團)、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼等生產(chǎn)工序;短流程的生產(chǎn)流程主要包括煉鋼、軋鋼等生產(chǎn)工序。本標準中鋼鐵工業(yè)指長(cháng)流程(包括電爐煉鋼)的生產(chǎn)過(guò)程,但不包括采礦和選礦工序。
4.1 以循環(huán)經(jīng)濟和工業(yè)生態(tài)學(xué)理論為指導,按照物質(zhì)、能量、信息流動(dòng)的生態(tài)規律,通過(guò)廢物資源綜合利用、物質(zhì)閉合循環(huán)、產(chǎn)品與服務(wù)的減物質(zhì)化以及能源效率最大化等措施來(lái)構建行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的模式與結構。
4.2 在企業(yè)內部實(shí)施清潔生產(chǎn),通過(guò)減少資源和能源的消耗、降低廢物排放量和提高廢物資源化利用等途徑,實(shí)現資源、能源利用效率最大化。
4.3 在不同的生產(chǎn)單元之間通過(guò)產(chǎn)品流和廢物流鏈接,實(shí)現廢棄資源交換利用、能力梯級利用、水資源節約和循環(huán)利用,實(shí)現行業(yè)內部資源、能源利用效率最大化。
4.4 通過(guò)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展拉動(dòng)其他產(chǎn)業(yè)和周邊地區的發(fā)展,促進(jìn)周邊的產(chǎn)業(yè)結構調整和提升,使區域環(huán)境得到持續改善,資源得到充分利用。
5.1 在企業(yè)內部通過(guò)促進(jìn)清潔生產(chǎn)、推進(jìn)生態(tài)設計、建立環(huán)境管理體系,改變傳統的、單一的末端污染治理,合理利用自然資源,實(shí)行工業(yè)污染全過(guò)程控制。
5.2 優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程和工序間的銜接配合,優(yōu)化配置鋼比系數,取消或減少高耗能工序,減少資源浪費,減輕鋼鐵企業(yè)的環(huán)境負荷。
5.3 優(yōu)化爐料結構,提高精料水平。
(1)燒結生產(chǎn)要選用低硫、低氟、低雜質(zhì)含量的高品位鐵精礦,要合理利用各種可再生資源(包括鋼渣、含鐵塵泥等),控制燒結礦品位波動(dòng),實(shí)現廢棄物資源化。
(2)煉焦生產(chǎn)要合理配煤,選用灰分和硫分低的煉焦洗精煤。
(3)煉鐵以合理配比的燒結礦和球團礦為高爐爐料,提高入爐礦品位;使用灰分和硫分低的焦炭。
(4)轉爐煉鋼用鐵水實(shí)行全量預處理;充分利用廢鋼;使用高活性度的熔劑石灰。
5.4 采用清潔生產(chǎn)技術(shù)。包括:
(1)燒結生產(chǎn)采用燃料分加、小球燒結和球團燒結、鋪底料、厚料層、熱風(fēng)燒結、低碳低溫燒結等工藝和技術(shù);采用節能點(diǎn)火設備和燒嘴等。
(2)煉焦采用裝爐煤水分控制、配型煤煉焦、焦爐煤氣脫硫等技術(shù)。
(3)煉鐵生產(chǎn)采用富氧噴煤、熱風(fēng)爐雙預熱高風(fēng)溫、高壓爐頂等技術(shù)。
(4)氧氣轉爐煉鋼采用頂底復吹工藝和濺渣護爐技術(shù),配套爐外精煉工藝。
(5)電爐煉鋼應用高功率、超高功率和直流電弧爐;采用煤、氧助熔技術(shù),配套爐外環(huán)煉工藝。
(6)采用高效連鑄、近終型連鑄,實(shí)現連鑄坯熱裝熱送和直接軋制等技術(shù)。
(7)優(yōu)化軋鋼加熱爐爐體結構,采用蓄熱式燃燒技術(shù),優(yōu)化加熱制度。
5.5 充分利用副產(chǎn)能源和余熱余能。合理分配和使用焦爐煤氣、高爐煤氣和轉爐煤氣和各種余熱余能, 做到無(wú)放散(不含事故性或工藝性放散)。
(1)焦爐煤氣綜合利用:加熱爐燃料、制取純氫、直接還原鐵還原劑、城市民用煤氣、化工合成氣氣源(如生產(chǎn)甲醇、二甲醚)。
(2)高爐煤氣綜合利用:焦爐加熱、蓄熱式加熱爐燃料,摻燒高爐煤氣鍋爐、全燃高爐煤氣鍋爐; 高爐煤氣余壓發(fā)電(TRT)。
(3)轉爐煤氣綜合利用:煉鋼生產(chǎn)的烤包等燃料。
(4)將各種煤氣的富余用于燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(CCPP),高效利用可燃氣體。
(5)煉焦采用干熄焦,回收紅焦顯熱產(chǎn)生蒸汽(發(fā)電)。
(6)燒結礦冷卻廢氣供點(diǎn)火和熱風(fēng)燒結,或供余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽(發(fā)電)。
(7)各種煙氣余熱利用:球團焙燒煙氣直接用于干燥、預熱生球;焦爐燃燒廢氣用于裝爐煤干燥; 電爐冶煉煙氣預熱廢鋼;轉爐煙氣、加熱爐煙氣采用預熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽等。
5.6 生產(chǎn)環(huán)節實(shí)現節約用水,新水消耗量最小化。采用不用水或少用水的工藝及大型設備,實(shí)現源頭用水減量化;對新水和循環(huán)水,采用高效、安全可靠的先進(jìn)水處理技術(shù);供水量理論上按照分級、分質(zhì)供水原則,采用清污分流、循環(huán)供水、串級供水等技術(shù),提高水的重復利用率。采用先進(jìn)工藝對循環(huán)水系統的排污水及其他外排廢水,進(jìn)行有效處理并回用,使工業(yè)廢水資源化,實(shí)現工業(yè)廢水“零”排放。技術(shù)措施包括:
(1)應用節水冷卻技術(shù)與設備,如汽化冷卻、蒸發(fā)冷卻、管式強制吹風(fēng)冷卻等。
(2)全面配置循環(huán)用水技術(shù)所必需的計量、監控等技術(shù)與設備。
(3)燒結和球團生產(chǎn)單元的各類(lèi)廢水均可處理后循環(huán)使用,凈環(huán)水系統排污水可供濁環(huán)水系統作補充水,濁環(huán)水系統排污水可供配料使用,可做到廢水“零”排放。
(4)煉焦生產(chǎn)單元對含有高濃度酚、氰、硫化物和有機油類(lèi)的剩余氨水,采用溶劑萃取脫酚、蒸氨處理后與其他生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的酚氰廢水,一并進(jìn)入活性污泥生物化學(xué)處理設施,采用硝化-反硝化工藝(A/O 及其衍生工藝),處理后廢水可供高爐沖渣水和燒結混料;含有煤、焦顆粒的除塵廢水,經(jīng)沉淀處理后循環(huán)使用。
(5)煉鐵生產(chǎn)單元,高爐爐壁冷卻水,采用軟水密閉循環(huán)冷卻水系統;高爐煤氣凈化優(yōu)先選用干法除塵技術(shù);濕法除塵水經(jīng)沉淀去除懸浮物、水質(zhì)穩定處理后循環(huán)使用,有少量循環(huán)系統排污水可作高爐沖渣水系統補充水,或排入總污水處理廠(chǎng);高爐沖渣水經(jīng)沉淀或過(guò)濾后循環(huán)使用,污水系統無(wú)廢水排放; 鑄鐵機廢水沉淀處理后循環(huán)使用,無(wú)廢水排放。
(6)轉爐煉鋼生產(chǎn)單元,轉爐煤氣凈化系統優(yōu)先選用干法除塵技術(shù)。濕法除塵廢水經(jīng)沉淀去除懸浮物、冷卻、水質(zhì)穩定處理后循環(huán)使用。有少量循環(huán)系統排污水,排入總污水處理廠(chǎng),或進(jìn)入其他濁循環(huán)水系統使用。連鑄坯冷卻水經(jīng)沉淀、除油、過(guò)濾、冷卻、水質(zhì)穩定后循環(huán)利用。
(7)軋鋼生產(chǎn)單元,軋鋼加熱爐使用汽化冷卻技術(shù);熱軋廢水經(jīng)沉淀、除油、過(guò)濾、冷卻后循環(huán)和串級使用;冷軋對含一類(lèi)污染物(Cr6+、Ni 等)廢水,必須先經(jīng)單獨處理,至一類(lèi)污染物達到車(chē)間排放標準要求后,進(jìn)入冷軋的酸堿廢水處理系統;含油及乳化液廢水經(jīng)破乳、超濾等除油措施后,進(jìn)入酸堿廢水處理系統;酸堿廢水處理系統的廢水經(jīng)中和沉淀處理后,進(jìn)入總污水處理廠(chǎng)。
(8)總污水處理廠(chǎng)廢水經(jīng)進(jìn)一步物理化學(xué)處理后,可回用于濁循環(huán)水系統,多余的達標排放;或采用廢水深度處理工藝(如活性炭過(guò)濾、超濾、反滲透等)處理后全部回用于生產(chǎn),實(shí)現廢水零排放。
5.7 提高鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生高爐渣、鋼渣、粉煤灰、含鐵塵泥等廢物的資源化利用率。主要途徑包括:
(1)高爐渣加工水泥、礦渣粉、混凝土、砌磚等建筑材料,生產(chǎn)礦渣棉,用于筑路;
(2)回收鋼渣中的廢鋼、尾渣用于燒結鋼渣粉、鋼渣水泥、墻體材料、地面磚等建材制品,或用于農肥和酸性土壤改良劑、筑路和回填材料等;
(3)粉煤灰加工生產(chǎn)粉煤灰水泥、墻體材料、筑路、填充材料等;
(4)含鐵塵泥直接返燒結利用,或經(jīng)處理加工后回用于燒結、煉鋼等;
(5)廢耐火材料再生;
(6)煉焦和焦爐煤氣凈化過(guò)程產(chǎn)生的含煤、焦的粉塵,可用于高爐噴煤粉系統;焦油渣、瀝青渣、脫硫廢液等,可配到煉焦煤中處理利用;
(7)石灰窯產(chǎn)生含二氧化碳的廢氣,經(jīng)廢氣凈化,處理后可回收高純度液體、固體二氧化碳;
(8)焦爐煤氣中含有硫化氫,采用脫硫工藝對煤氣凈化處理,可得硫磺或硫酸;
(9)燒結機機頭煙氣含有二氧化硫,國內近期已開(kāi)發(fā)石灰石-石膏法脫硫工藝,副產(chǎn)石膏可作建筑材料的原料。
5.8 提高鋼鐵工業(yè)消納社會(huì )廢棄物的能力。包括將廢紙漿用于替代球團膨潤土作有機黏結劑;廢塑料作冶金燃料;鉻渣煉鋼等。
5.9 構建以鋼鐵生產(chǎn)為中心,與石化、建材、能源等相關(guān)行業(yè)以及社會(huì )生活共享資源、企業(yè)共生的生態(tài)工業(yè)園,實(shí)現區域內物質(zhì)循環(huán),生產(chǎn)和生活消費后廢棄產(chǎn)品、生活垃圾和生活污水資源化利用的社會(huì )大循環(huán)。
5.10 推進(jìn)清潔生產(chǎn)技術(shù)和環(huán)境友好技術(shù)的研發(fā)和采用,加強廢物資源化過(guò)程的污染控制,避免廢物資源化中的二次污染。
5.11 鋼鐵工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)鏈構建見(jiàn)圖 1。
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