某天然氣凈化廠噪聲治理的減排效益分析

金 濤，李啟彬，劉 丹

(西南交通大學環境科學與工程學院，四川成都610031)

某天然氣凈化廠位于城市規劃區范圍內，占地面積約7.4 hm2。該廠設計日處理含硫天然氣400×104m3。具體工藝為集氣站供給的原料天然氣經過過濾分離單元，將天然氣中夾帶的絕大部分凝析油、游離水、固體雜質等分離出來。過濾后的天然氣送至脫硫單元，采用甲基二乙醇胺在吸收塔內與天然氣逆流接觸進行脫硫，將天然氣中的酸性組分、有機硫組分吸收分離，吸收后的廢液經解吸后再次循環使用。脫硫后的天然氣送至脫水單元，采用三甘醇作吸收溶劑與天然氣逆流接觸進行脫水，脫水后的天然氣作為產品氣出廠。從原料天然氣中脫除的酸性氣體進入硫磺回收單元，采用克勞斯方法，將酸性組分轉化為液硫，再輸送至硫磺成型單元，成為工業硫磺出廠。

目前該天然氣凈化廠廠區四周仍為農田，50 m外分布有部分散居農戶。按照當地環境功能區劃，該廠所在區域屬于2類聲環境功能區。根據《工業企業廠界環境噪聲排放標準》(GB 12348－2008)之廠界環境噪聲排放限值要求［1］，該凈化廠晝間、夜間廠界噪聲排放限值分別為60 dB(A)和50 dB(A)。

由于該天然氣凈化廠擁有風機、尾氣灼燒爐、空冷器、溶液泵、空氣氮氣站、空壓機房、冷卻塔、鍋爐房、污水處理泵等噪聲源，因而廠界噪聲超標嚴重。超標的噪聲不僅影響周圍環境，同時按照正在實施的國務院《排污費征收使用管理條例》和《排污費征收標準管理辦法》，該廠每年還需繳納不菲的噪聲超標排污費。為此，筆者在對該廠噪聲源進行全面調查的基礎上，針對性制定噪聲治理方案，以減少繳納的排污費，達到環境效益和經濟效益的“雙贏”。

1 噪聲污染調查及應繳排污費計算

1.1 主要噪聲源及源強調查

經現場調查，該天然氣凈化廠主要聲源及噪聲特點見表1。

表1 某天然氣凈化廠主要噪聲源情況

從表1中可看出，該天然氣凈化廠噪聲源多、分布范圍廣，聲源與廠界距離較近。

1.2 廠界噪聲超標情況

經現場監測，該天然氣凈化廠廠界各部位的晝間、夜間噪聲超標情況及噪聲來源見表2。從表中可看出，該廠晝間廠界噪聲最大超標12.5 dB(A)，夜間廠界噪聲最大超標20.8 dB(A)。

表2 某天然氣凈化廠廠界噪聲超標情況及噪聲來源

1.3 應繳排污費計算

根據《排污費征收標準管理辦法》“噪聲超標排污費征收標準”，對排污者產生環境噪聲超過國家規定的環境噪聲排放標準，且干擾他人正常生活、工作和學習的，按照超標的分貝數征收噪聲超標排污費。征收標準見表3。同時，該標準還明確了一個單位邊界上有多處噪聲超標，征收額應根據最高一處超標聲級計算，當沿邊界長度超過100 m有2處及2處以上噪聲超標，則加1倍征收;晝、夜均超標的環境噪聲，征收金額按本標準晝、夜分別計算，累計征收。

表3 噪聲超標排污費征收標準

由于該天然氣凈化廠沿邊界長度超過100 m有多處噪聲超標，且晝、夜均超標，故據噪聲超標排污費征收標準，該天然氣凈化廠每年應繳納噪聲超標排污費40.32萬元。

2 主要聲源噪聲治理措施及費用

根據該凈化廠主要聲源的噪聲特點和區域分布情況，按廠界噪聲的超標情況采取分區全面治理的方式。

2.1 裝置區噪聲治理

2.1.1 空氣冷卻器

該凈化廠安裝有2臺空冷器，其噪聲具有頻率低、聲源位置高的特點，加之距廠界僅30 m，因而對裝置區廠界噪聲較大。由于空冷器噪聲來源于上下平臺的進出風口，故通過在下平臺進風口安裝微穿孔板消聲器、上平臺出風口安裝吸隔聲屏對其噪聲進行治理，可降低空冷器噪聲約10 dB(A)。據測算，進風口需安裝直徑0.65 m的微穿孔板消聲器32個，出風口安裝吸隔聲屏40 m2，預計費用22.6萬元。

2.1.2 風機

該凈化廠4臺風機均安裝在裝置區露天環境。其中一臺風機未安裝進風消聲器，噪聲源強達105 dB(A)，其余3臺已安裝進風消聲器的風機源強為89 dB(A)。為此，在進行風機噪聲治理時，未裝消聲器的風機需先安裝進風消聲器，以減小氣流噪聲。由于風機處于露天環境，故考慮在4臺風機上方安裝一個組裝式隔聲房對風機噪聲進行治理，隔聲房配套吸聲、消聲和通風措施。該隔聲房隔聲量為20 dB(A)。隔聲房和進風消聲器預計費用為19.0萬元。

2.1.3 溶液泵

溶液泵距裝置區廠界35 m，噪聲源強為95 dB(A)，因而對廠界噪聲產生的“貢獻”較大。與風機一樣，溶液泵也位于裝置區露天環境。故在溶液泵噪聲治理時，采取與風機噪聲相同的治理方式，即安裝組裝式隔聲房并同步采取吸聲、消聲和通風的綜合治理措施。預計溶液泵噪聲治理費用為17.8萬元。

2.1.4 尾氣灼燒爐

尾氣灼燒爐距廠界60 m，其噪聲源強為83 dB(A)，對廠界噪聲有一定影響。需在灼燒爐燃燒器進風口安裝一消聲器。考慮其噪聲的低頻性質，在此選用消聲頻帶較寬、氣流阻力較小、結構簡單、造價較低、耐高溫、不起塵的微穿孔板消聲器［2］。該消聲器長2.1 m，外徑為1.1 m，可降噪20 dB(A)，預計費用為2.6萬元。

2.1.5 分界區管道

高速氣流通過分界區管道三通、彎頭和閥門時產生高達90 dB(A)的高頻噪聲，對廠界噪聲有一定影響。采取包扎2 mm厚阻尼隔聲板對天然氣凈化廠管道三通、彎頭和閥門的氣流噪聲進行治理，其隔聲量將達12 dB(A)。上述其治理費用約2.0萬元。

對裝置區噪聲進行全面治理的費用為64.0萬元。

2.2 鍋爐房噪聲治理

2.2.1 鍋爐房

該廠鍋爐房內安裝有3臺燃氣鍋爐，單臺鍋爐運行噪聲為90 dB(A)，鍋爐煙囪噪聲為85 dB(A)，因其距廠界僅15 m，鍋爐噪聲通過未采取隔聲措施的鍋爐房對廠界造成影響。為此，需將鍋爐房現有普通門窗更換為隔聲門窗，上部窗體設計為折板式通風消聲器以滿足鍋爐房進風和散熱需要。同時在房內懸掛空間吸聲體克服混響的影響。此外，在煙囪上安裝消聲器，避免鍋爐燃燒噪聲通過煙囪向外輻射。考慮到鍋爐排煙的高溫特點，該消聲器選用微穿孔板消聲器。該鍋爐降噪治理費用為7.0萬元。

2.2.2 鍋爐房水泵

由于鍋爐房附屬水泵房距廠界僅有4 m，因而盡管水泵噪聲僅80 dB(A)，但仍對廠界噪聲造成了很大影響。為此，將該泵房現有普通鋼窗更換為雙層隔聲窗，并安裝低噪聲軸流式風機進行通風換氣，出風口安裝消聲器。該泵房噪聲治理費用為3.0萬元。

2.2.3 鍋爐除氧器和壓力回水罐

鍋爐除氧器和壓力回水罐放空氣流噪聲源強約90 dB(A)，故采用三級節流減壓與小孔噴注復合式消聲器對其噪聲進行治理，該消聲器降噪量為35 dB(A)。制作和安裝費用為1.40萬元。

對鍋爐房噪聲進行全面治理的費用為11.4萬元。

2.3 空氣氮氣站噪聲治理

空氣氮氣站安裝有3臺螺桿式空壓機，噪聲源強為89 dB(A)，由于距廠界僅20 m，因而空壓機噪聲對廠界影響較大。治理時先將空氣氮氣站現有普通門窗更換為隔聲門窗，同時在站內懸掛空間吸聲體，并配套機械通風換氣措施，進出風口均安裝消聲器。共需費用6.0萬元。

2.4 冷卻塔噪聲治理

該廠設有2座冷卻塔。冷卻塔噪聲主要包括集水池滴水聲和冷卻風扇(電機)噪聲。因臨近廠界布置，盡管冷卻塔噪聲源強僅75 dB(A)，仍對廠界噪聲影響較大。針對冷卻塔集水池滴水噪聲特點，采取在集水池上方安裝不銹鋼消聲墊進行治理，此舉可降低滴水噪聲約10 dB(A)。而對冷卻風扇(電機)噪聲，是在冷卻塔臨近廠界側安裝隔聲屏進行治理。該隔聲屏高出冷卻塔頂2.0 m以上，同時頂部向冷卻塔內傾。此項治理措施費用為28.6萬元。

2.5 空壓機房噪聲治理

該空壓機房安裝有2臺空壓機，噪聲源強為83 dB(A)，距廠界約30 m。治理時先進行隔聲門窗改造，同時在房內懸掛空間吸聲體，并配套機械通風換氣措施，進出風口均安裝消聲器。共需費用3.6萬元。

2.6 污水處理站噪聲治理

污水處理站安裝有6臺污水泵，噪聲源強約83 dB(A)，距廠界約20 m。治理時在每臺污水泵上安裝一個隔聲量20 dB(A)的隔聲罩，費用約4.2萬元。

3 噪聲治理減排效益分析

根據前文提出的噪聲治理措施和計算的治理費用，若一次性對該天然氣凈化廠噪聲進行全面治理，所需費用為117.8萬元。全面治理達標后，每年可免交40.32萬元的噪聲超標排污費。僅以節省的排污費計算，不到3年即可收回噪聲治理投資，具有較好的經濟效益。

若考慮分期治理方式，由于現行的噪聲超標排污費征收標準采取的是最高超標噪聲取費原則，故在治理時必須遵循先治理最高超標廠界噪聲，后治理較低超標廠界噪聲的思路。據此，該凈化廠分期治理廠界噪聲的順序見表4。

表4 廠界噪聲分期治理順序及減排效益

從表4可看出，實施分期治理后，隨著治理投資的增加，應繳納的噪聲超標排污費會依次減少。從治理投資回報期看，進行一次性全面治理的投資回報期相對較小，宜優先選用。若投資有限，應首先對鍋爐房噪聲進行治理。而只有待鍋爐房、冷卻塔和裝置區噪聲治理完成后，治理投資的回報期才會逐漸縮短。

4 結束語

天然氣凈化廠噪聲源多、分布范圍廣，廠界噪聲超標嚴重，需繳納高額的噪聲超標排污費。對該廠噪聲進行治理，會取得較好的投資回報效益，治理后應繳納的噪聲超標排污費隨治理投資的增加而逐漸減少，并以一次性投資進行全面治理為最佳選擇方案。

［1］GB12348－2008工業企業廠界環境噪聲排放標準［S］

［2］馬大猷.噪聲與振動控制工程手冊［M］.北京:機械工業出版社，2002:491－492