鋼鐵行業無組織超低排放綜述

郭延仿，程黃根，王 強，吳 剛

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司，安徽馬鞍山 243000）

引言

無組織排放廣泛存在于鋼鐵等行業中，而我國作為世界上鋼鐵生產大國，無組織排放總量也相當巨大。無組織排放對動植物、環境都有著嚴重的影響和危害，無組織排放的粉塵會對人體的呼吸系統產生威脅，導致呼吸系統疾病發生；無組織排放若得不到及時治理，會對周邊大氣環境造成污染，產生酸雨等現象。因此加大對無組織排放的治理力度對改善環境有著重大意義。

2018年2月，在全國環境保護工作會議上，生態環境部提出鋼鐵等行業應積極推動超低排放改造，從此鋼鐵行業的超低排放改造工作拉開了序幕。

2019 年4 月，生態環境部等五部委聯合印發了《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》（環大氣［2019］35 號），對實施鋼鐵行業超低排放改造工作的總體思路、基本原則、主要目標等進行了明確，從有組織排放、無組織排放、清潔運輸等方面提出具體改造要求。

全國鋼鐵行業隨后陸續開展超低排放改造工作，其中因無組織排放具有放散源分散、產污環節多、涉及范圍廣等特點，治理上存在較大的困難，為推動其治理力度，國家和地方不斷出臺各項標準及優惠政策，幫助鋼鐵行業實施改造，推動可持續發展［1］。

1 無組織排放管控政策

2019 年，生態環境部等五部委聯合印發的《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》（環大氣［2019］35 號）中，對超低排放要求做了進一步深化，將無組織排放和清潔運輸納入到超低排放標準中。對于生產過程的產塵點，應全面提高無組織治理能力，做到應收盡收，確保產塵點和車間不得有可見煙粉塵外逸［2］。

2019 年12 月，生態環境部發布了《關于做好鋼鐵企業超低排放評估監測工作的通知》（環辦大氣函［2019］922 號），進一步規范了對于無組織治理評估的檢測程序和方法，其中要求建立全廠無組織排放治理設施集中控制系統，記錄生產、治理及監測數據等。

2020 年生態環境部發布《重污染天氣重點行業應急減排措施制定技術指南（2020 年修訂版）》（環辦大氣函［2020］340 號），提出差異化減排措施，繼續執行企業績效分級“短板原則”，嚴格運輸環節源頭管控要求，規范應急減排清單上報機制等。

無組織治理不僅在我國得到政府的高度關注，在國外也同樣備受重視。早在1993年，美國環境保護局就建立排放清單改進計劃，明確了排放估算的方法、數據收集及系統改進標準等。2006 年，歐洲國家制定了較為先進的清單排放指導手冊，對點源、線源、面源這些污染源制定了相應的清單編制規范。

針對無組織排放，美國出臺了《清潔空氣法》，規定了關于工藝設計、設備以及運行操作的要求；在《國家大氣有害污染物排放標準》中明確規定了有害空氣污染物排放標準；《新源性能標準》中規范了常規污染物的排放標準。

在德國，《聯邦空氣污染控制法》是防治空氣污染最重要的法律；《空氣質量控制技術指南》規定了包括物料裝卸、運輸、加工處理、儲存過程的顆粒物無組織排放操作標準，該標準雖然沒有規定限值，但從管理措施和操作上對每一個細節進行要求，針對性較強，具有可操作性。

2 鋼鐵企業無組織粉塵治理現狀

鋼鐵企業無組織排放具有陣發性強、分布廣、排放源數量多、對環境影響大等特點，治理較為困難。目前一些大型企業因具有較強的環保意識、雄厚的資金支撐，已建立了較為完善的治理體系，但大多數的小型企業由于資金不足、環保意識缺失，導致不進行或者無法有效進行無組織排放治理。

截至2023年8月，全國已有66家鋼鐵企業進行超低排放公示，70 家企業完成無組織排放超低改造，具體數據見圖1、圖2。

圖1 66家超低排放公示企業

3 無組織治理技術與方法

3.1 濕式霧化抑制粉塵

濕式霧化抑塵技術可以通過粉塵抑制系統產生的霧化液體來抑制煙塵爆發。粉塵抑制裝置是一種將水和抑塵劑按比例混合，通過壓縮空氣以泡沫或水霧的形式噴出抑塵的設備。在高效抑塵劑的作用下，霧化液體能夠與粉塵產生較好的親和力，從而大大提升了除塵效率，一般除塵效率可達80%左右。

3.2 干霧抑塵

水與其他親水性物質接觸時，表面張力會影響物質間的吸附能力。當水霧顆粒不斷變小，其直徑逐漸接近粉塵顆粒大小時，水的表面張力會降低，從而增加粉塵顆粒與水霧顆粒結合的可能性［3］。隨著聚結的粉塵團越來越大，重量也會增加，最終實現沉降。通過使用霧化抑塵，可以使粉塵除塵效率提高至90%～95%［4］。

3.3 超重力霧化

超重力霧化是一種利用高速離心力將液體轉化為微小粒子的技術。與傳統的噴霧技術相比，超重力霧化可以產生更小、更均勻的顆粒。這些微小顆粒具有更好的溶解性能，將液體霧化成細小的液滴分散到氣相中。這種方法可以增強氣體和液體之間的接觸，從而強化氣、液之間的傳質、傳熱，促進粉塵顆粒的脫除［5］，除塵效率可達90%以上。

3.4 超聲波霧化

超聲波霧化是利用超聲波振動產生1～10 μm的微小液滴的過程。在這個過程中，液體通過超聲波振動器產生高頻振動，使得液體表面產生剪切力，從而將液體分散成微小液滴。這些水顆粒能夠增加水的表面積和懸浮時間，提高水滴與顆粒物接觸的可能性，從而提高粉塵的去除率［6］，除塵效率超過90%。

3.5 擋風抑塵墻

擋風抑塵墻是依照空氣動力學，將抑風板（網）與金屬支架連接形成的抑塵設施。擋風抑塵墻的工作原理為在抑塵墻內側形成不同尺度的分離旋渦和強烈的湍流干擾氣流，衰減來流的平均風速，從而減少起塵率，阻擋粉塵遷移，達到抑塵目的。

擋風抑塵墻已廣泛應用于各個工序，通過數值計算和現場效果測試，抑塵效率可達70%以上。

3.6 封閉料場

封閉料場是對鋼鐵企業內使用的原料及廢渣在運輸、裝卸等過程進行規范化管理的一種方式，也是目前對無組織粉塵進行治理的有效措施之一。這種方式可以從根本上減少粉塵的外溢，達到無組織治理的目的，抑塵效率可達99.9%。企業可根據自身條件選擇不同的結構設計、通風系統、防火防爆措施等。封閉料場是鋼鐵企業進行粉塵治理的重要手段，能夠有效地降低粉塵的產生和擴散［7］。

3.7 無組織治理技術與方法分析

綜上，常見的無組織治理技術及方法主要分為兩大類，一類是通過霧化液體與顆粒物接觸除塵，使已漂浮在環境中的顆粒物減少，達到抑塵的目的，適合非固定式的無組織排放源。另一類是通過封閉、密閉的形式從源頭抑制顆粒物的逸散，減少粉塵外逸，適用于位置固定的無組織排放源，如料場。

企業可結合自身情況及需求，選擇適合企業的除塵措施。除了技術手段，無組織治理也體現在企業日常生產經營中，通過加強管理和監管，確保環境保護工作的順利實施。企業需要強化環境保護意識，將環境保護工作貫穿到企業的各個環節中，加強員工培訓，提高員工的環保意識和環保素養。同時，企業需要加強對環境保護法律法規的學習，確保企業的環保工作符合國家要求。加強環境監測和數據分析，及時發現和解決環境問題。加強與社會的溝通和合作，主動向社會公開環境信息，接受社會監督和評價。

總之，企業需要認真履行環保責任，為社會和諧發展做出貢獻。

4 展望

鋼鐵企業超低排放改造是一項長期而艱巨的任務，需要社會各方的共同努力，但更多需要的是企業的主觀能動性，鋼鐵企業可以通過以下幾個方面，實現無組織部分的超低排放改造。

（1）建立無組織管控治平臺

鋼鐵企業無組織排放源數量多、分布散，大多數排放源單體排放量不大，且為陣發性排放，企業通過建立無組織管控治平臺，實現從污染監控監測、到治理反饋全過程數據的互聯互通，可實現無組織排放管控的常態化，確保治理過程可追溯、可核查［8］。實現廠內無組織排放源所有治理設備、監測監控設施的集中管理，記錄并保存相關設施運行情況及歷史數據，可實現自證清白［9］。

（2）因地制宜選擇無組織治理技術及方法

鋼鐵企業應該根據實際情況和揚塵污染的特點，因地制宜選擇相應的治理方法，避免一種技術用全廠。如對于位置固定的無組織排放源，可采用封閉收塵的方式防止粉塵逸散；對于非固定式排放源可以采用霧炮機器人通過霧化液體來達到抑塵的目的。

（3）運維保障

目前鋼鐵企業在超低排放改造上存在專業能力不夠、人員安排不足的現象，導致現場無組織治理設施的故障或事故無法及時被發現，造成許多治理設施長期帶病運行。因此企業要投入更多的人力、物力實現全周期運維保障，及時發現問題、處理問題，以保障企業的無組織管控治系統平穩、有效運作。

5 結論

隨著我國進入“后超低-碳減排”時代，鋼鐵行業綠色發展也將面臨新的挑戰，未來鋼鐵行業將向短流程煉鋼轉型，推動全過程減污降碳［10］。鋼鐵行業的廢氣排放是大氣污染的重要來源之一，實現無組織治理是鋼鐵企業應盡的社會責任，加強環保投入和技術改進，建立健全環保管理制度和獎懲機制，才能不斷推動企業環保管理水平的提升。