环境影响评价 教学课件 作者 李淑芹孟宪林 主编 4 工程分析.pptx
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环境影响评价 教学课件 作者 李淑芹孟宪林 主编 4 工程分析.pptx
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,4,7/20/2019,1,工程分析,4.1概述,建设项目环境影响评价中的工程分析,简单讲就是对建设项目的工程方案和整个工程活动进行分析,从环境保护角度分析项目性质、影响及其程度、清洁生产水平、工程环境保护措施方案以及总图布置、选址选线方案等,并提出要求和建议,确定项目在建设期、运营期以及服务期满后主要污染源强、生态影响等环境影响因素。
7/20/2019,2,4.1.1工程分析的作用,工程分析贯穿于整个评价工作的全过程,从宏观上可以掌握开发行动或建设项目与区域乃至国家环境保护全局的关系,在微观上可以为环境影响预测、评价和提出消减负面影响措施提供基础数据。
工程分析的作用主要体现在以下几方面:
7/20/2019,3,工程分析是项目决策的重要依据之一。
在一般情况下,工程分析从环境保护角度对项目建设性质、产品结构、生产规模、原料路线、工艺技术、设备选型、能源结构和排放状况、技术经济指标、总图布置方案、清洁生产水平、环保措施方案、规划方案、选址选线、施工方式、运行方式等给出分析意见,从法律法规和产业政策符合性、污染物达标排放的可行性、总图布置合理性及选址选线合理性等方面,为项目的决策提供依据性意见。
(1)项目决策的重要依据,7/20/2019,4,
(2)各专题预测评价的基础数据,7/20/2019,5,对于以污染为主的建设项目,工程分析需对各个生产工艺的产污环节进行详细分析,对各个产污环节的排污源强仔细核算,从而为水、气、固体废物和噪声的环境影响预测、污染防治对策及污染物排放总量控制提供可靠的基础数据。
(3)环境保护设计的优化依据,7/20/2019,6,建设项目的环境保护设计需要环境影响评价作为指导,尤其是改、扩建项目,工艺设备一般都比较落后,污染水平较高,要想使项目在改、扩建中通过“以新带老”把历史积累下来的环保“欠账”加以解决,就需要通过工程分析从环境保护全局要求和环保技术方面提出具体意见。
工程分析应力求对生产工艺进行优化论证,并提出符合清洁生产要求的生产工艺建议;指出工艺设计上应该重点考虑的防污减污问题。
此外,工程分析对环保措施方案中拟选工艺、设备及其先进性、可靠性、实用性所提出的剖析意见也是优化环保设计不可缺少的资料。
工程分析筛选的主要污染因子是项目单位和环境管理部门日常管理的对象,为保护环境而核定的污染物排放总量是开发建设活动进行污染控制的目标。
(4)环境科学管理的依据,7/20/2019,7,4.1.2工程分析的重点和阶段划分,
(一)工程分析的重点根据建设项目对环境影响的方式和途径不同,环境影响评价中常把建设项目分为污染型项目和生态影响型项目两大类。
污染型项目主要以污染物排放对大气环境、水环境、土壤环境或声环境的影响为主,其工程分析是以对项目的工艺过程分析为重点,核心是确定工程污染源;生态影响型项目主要是以建设期、运营期对生态环境的影响为主工程分析以对建设期的施工方式及运营期的运行方式分析为重点,核心是确定工程主要生态影响因素。
7/20/2019,8,
(二)工程分析阶段划分,7/20/2019,9,根据实施过程的不同阶段可将建设项目分为建设期、生产运营期、服务期满后三个阶段进行工程分析。
所有建设项目都应分析运行阶段所产生的环境影响,包括正常工况和非正常工况两种情况。
部分建设项目的建设周期长、影响因素复杂且影响区域广,因此需进行建设期的工程分析。
个别建设项目由于运营期的长期影响、累积影响或毒害影响,会造成项目所在区域的环境发生质的变化,如核设施退役或矿山退役等,因此需要进行服务期满后的工程分析。
7/20/2019,10,4.1.3工程分析的方法,
(一)类比分析法类比分析法是用与拟建项目类型相同的现有项目的设计资料或实测数据进行工程分析的常用方法。
采用此法时,为提高类比数据的准确性,应注意分析对象与类比对象之间的相似性和可比性。
一般应从以下三个方面注意:
7/20/2019,11,
(1)工程一般特征的相似性,7/20/2019,12,所谓一般特征包括建设项目的性质、建设规模、车间组成、产品结构、工艺路线、生产方法、原料、燃料成分与消耗量、用水量和设备类型等。
(2)污染物排放特征的相似性包括污染物排放类型、浓度、强度与数量,排放方式与去向以及污染方式与途径等。
包括气象条件、地貌状况、生态特点、环境功能以及区域污染情况等方面的相似性。
因为在生产建设中常会遇到这种情况,即某污染物在甲地是主要污染因素,在乙地则可能是次要因素,甚至是可被忽略的因素,因此要强调环境特征相似性。
(3)环境特征的相似性,7/20/2019,13,
(二)物料平衡计算法,物料平衡计算法是用于计算污染物排放量的常规方法。
此法的基本依据是质量守恒定律,即生产过程中投入系统的物料总量必须等于产出的产品量和物料流失量之和。
通式如下:
(4-1),G投入G产品+G流失式中,G投入为投入系统的物料总量;G产品为产出产品总量;,G流失为物料流失总量,7/20/2019,14,工程分析常用的物料衡算有:
总物料衡算、有毒有害物料衡算、有毒有害元素物料衡算。
当投入的物料在生产过程中发生化学反应时,可按下列总量法或定额法公式进行衡算。
总量法公式:
G排放G投入G回收G处理G转化G产品式中,G投入为投入物料中的某污染物总量;G产品为进入产品结构中的某污染物总量;G回收为进入回收产品中的某污染物总量。
G处理为经净化处理掉的某污染物总量;G转化为生产过程中被分解、转化的某污染物总量;G排放为某污染物的排放量。
7/20/2019,15,式中,A为某污染物的排放总量;AD为单位产品某污染物的排放定额;M为产品总产量;BD为单位产品投入或生成的某污染物量;aD为单位产品中某污染物的含量;bD为单位产品所生成的副产物、回收品中某污染物的含量;cD为单位产品中被分解、转化的污染物量;dD单位产品被净化处理掉的污染物量。
7/20/2019,16,定额法公式:
采用物料衡算法计算污染物排放量时,必须从总体上掌握技术路线与工艺流程的布局框架和结构特征,从物流、能流与信息流上对生产工艺、化学反应、副反应和管理等情况进行全面了解,掌握原料、辅助材料、燃料的成分和单位消耗定额及总量动态变化但。
是由于此法的计算工作量较大,所得结果偏差难免,所以在引用时应注意修正。
7/20/2019,17,例4-1图4-1为某厂A、B、C三个车间的物料关系,请分别以全厂、车间A、车间B、车间C、车间(BC)为衡算系统,请分别列出每个系统的物料平衡关系。
Q8,Q3,Q4,Q6,Q5,Q1Q2,A,B,C,7/20/2019,18,Q7图4-1某厂A、B、C三个车间的物料关系,解析:
物料流Q是一种概括,可以设想为水、气、渣、原材料等的加工流程,是一种物质平衡体系。
各系统平衡关系如下:
把全厂看作一个衡算系统,平衡关系为:
Q1=Q5+Q8把车间A作为一个衡算系统,平衡关系为:
Q1=Q2+Q3把车间B作为一个衡算系统,平衡关系为:
Q2+Q4=Q5+Q6,7/20/2019,19,(4)把车间C作为一个衡算系统,平衡关系为:
Q3+Q6=Q4+Q8(5)把车间B、C作为一个衡算系统,平衡关系为:
Q2+Q3=Q5+Q8(注意:
Q4和Q6作为B、C两车间之间的交换不参与系统的衡算。
循环量Q7会互相消去)。
7/20/2019,20,(三)查阅参考资料分析法,查阅参考资料法是利用同类工程已有的环境影响评价资料或可行性研究报告等资料进行工程分析的方法。
此法较为简便,但所得数据的准确性很难保证,当评价时间短,且评价工作等级较低时,或在无法采用以上两种方法的情况下,可采用此方法。
通常也可以作为以上两种方法的补充。
7/20/2019,21,4.2污染型项目工程分析,对于环境影响以污染为主的建设项目来说,工程分析的工作内容原则上应根据建设项目的工程特征(包括建设项目的类型、性质、规模、开发建设方式与强度、能源与资源用量),污染物排放特征以及项目所在地的环境条件来确定。
其工作内容通常包括六部分,见表4-1。
7/20/2019,22,表4-1工程分析基本工作内容,4.2.1工程概况,简介工程的一般特征,如工程名称、投资主体、建设地点、建设性质、建设周期及总投资等。
通过项目组成分析找出项目建设存在的主要环境问题,列出项目组成表(包括主体工程、辅助工程、公用工程、环保工程、储运工程、办公及生活设施等),为环境影响的分析和污染防治措施的提出奠定了基础。
7/20/2019,24,根据工程组成和工艺流程,列出建设项目原、辅材料消耗表(包括原料与辅料的名称、单位产品消耗量、年总耗量和来源等)。
对于含有毒有害物质的原料、辅料还应列出其组分。
对于分期建设项目,则应按不同建设期分别说明建设规模;对于改、扩建项目应列出现有工程,说明依托关系。
例如,年产36104t合成氨、60104t尿素、12104t甲醇的新建工程项目,其项目组成表见表4-2,甲醇的物耗、能耗情况见表4-3。
7/20/2019,25,表4-2新建合成氨、尿素、甲醇工程项目组成表,表4-3甲醇消耗和能耗指标,7/20/2019,28,4.2.2工艺流程及产污环节分析,对建设项目工艺流程的分析,是为了找出流程中全部的污染物产生环节,为进一步查清源强提供依据。
在工程分析中,首先要绘制流程框图(一般大型项目绘制装置流程图,而小型项目绘制方块流程图),按流程中的工艺单元过程逐一阐述,说明并图示主要原辅料投加点和投加方式。
工艺流程中有化学反应发生的,应列出主副化学反应方程式、主要参数、明确主要中间产物、副产品,7/20/2019,29,及产品生产点、污染物产生环节和污染物的种类(按废水、废气、固废、噪声分别编号)、物料回收或循环环节。
环境影响评价中的工艺流程图有别于工程设计中的工艺流程图,环境影响评价关心的是工艺过程中产生污染物的具体部位、污染物的种类和数量,所以绘制污染工艺流程应包括涉及产生污染物的装置和工艺过程,不产生污染物的过程和装置可以简化。
图4-2为用方块流程图表示的某热电厂生产工艺流程图。
7/20/2019,30,S2,回收利用,石灰石粉,综合利用,综合利用,S,1,W3,水源,电网,用户,煤,复用,W2,空冷装置,蒸汽,集中处理系统,W4,石膏,灰场,S4、G1、G2,W1,W5,回用,二级生化处理,煤场,沉煤池,锅炉,凝结水处理装置,化学水处理装置,脱水仓,除尘器S3,灰库,脱硫装置,汽轮机,除氧器,冷凝器,烟囱,发电机,图4-2某电厂生产工艺流程,7/20/2019,31,4.2.3污染物分析,
(一)污染源分布及污染物源强核算污染源分布和污染物类型及排放量是各专题评价的基础资料,必须按建设期、运营期两个时期详细核算和统计。
根据项目评价需要,一些项目还应对服务期满后(退役期)影响源强进行核算。
因此,对于污染源分布应根据已经绘制的污染流程图,列表逐点统计各种污染物的排放强度、,7/浓20/20度19及数量。
32,对于最终进入环境的污染物,确定其是否达标排放,达标排放必须以项目的最大负荷核算。
对于废气可按点源、线源、面源进行分析,说明源强、排放方式和排放高度及存在的有关问题。
对废液和废水应说明种类、成分、浓度、排放方式、排放去向等有关问题。
对废渣应说明有害成分、溶出物浓度、数量、运转方式、处置方式和贮存方法。
7/20/2019,33,对噪声和放射性应列表说明源强、剂量及分布。
污染物的源强统计可参照表4-4进行。
表4-5列出了某新建热电厂工程噪声源排放情况。
7/20/2019,34,表4-4污染源强,表4-5某新建热电厂项目主要噪声源噪声水平,7/20/2019,35,
(1)污染物排放量的确定方法,实测法(有组织排放)计算式:
QCL(4-4)式中,Q排放量(mgh-1)C排放浓度(mgm-3)L废气或废水流量(m3h-1)此法适用于已投产的污染源,应注意取样的代表性,否则排放量统计会有很大误差。
7/20/2019,36,物料衡算法,7/20/2019,37,根据物质守恒定律,在生产过程中,投入物料量应等于产品中所含这种物料的量与该物料流失量的总和。
如果物料的流失量全部由烟囱或由污水排放口排放,或进入固体废弃物,则污染物排放量等于物料流失量。
在可行性研究文件提供的基础资料比较详实或对生产工艺熟悉的条件下,应优先采用物料衡算法计算污染物排放量,理论上讲,该方法是最精确的。
经验系数法,根据生产过程中,单位产品的排污系数进行计算,求得污染物排放量的计算方法,称为经验计算法,又称排污系数法或经验系数法。
计算公式为:
Q=KW(4-5)式中,Q单位时间污染物排放量,kgh-1W单位时间的产品产量,th-1K单位产品经验排污系数,kgt-1可通过查表(国内外文献)获得,但应根据实际情况修正。
7/20/2019,38,例4-2某印刷厂上报的统计资料显示新鲜工业用水0.8104t,但其水费单显示新鲜工业用水1104t,无监测排水流量,排污系数取0.7,问其工业废水排放是多少万t?
解析:
新鲜工业用水如有自来水厂的数据应优先使用自来水厂的数据,如没有自来水厂的数据则用企业上报的数据。
所以,工业废水排放量1104t70%0.7104t。
7/20/2019,39,
(2)污染物排放量的统计,7/20/2019,40,对于新建项目,污染物排放量统计应算清“两本账”:
一本帐是生产过程中的污染物产生量;另一本账是污染防治措施实施后能实现的污染物削减量。
两本账之差是评价需要的污染物最终排放量。
对于改、扩建项目和技术改造项目,污染物排放量统计应算清“三本账”:
第一本账是技改、扩建前污染物排放量,第二本账是技改、扩建项目自身污染物最终排放量,第三本账是技改扩建工程完成后污染物排放量(包括“以新带老”污染物削减量)。
其相互关系可表示为:
技改、扩建前污染物排放量“以新带老”污染物削减量技改、扩建项目自身污染物最终排放量技改、扩建工程完成后污染物排放量。
7/20/2019,41,例4-3某企业进行锅炉技术改造并增容,现有SO2排放量是200ta-1(未加脱硫设施),改造后,SO2产生总量为240ta-1,安装了脱硫设施后SO2最终排放量为80ta-1,请问“以新带老”削减量为多少ta-1?
7/20/2019,42,解析:
第一本账(改扩建前排放量):
200ta-1第二本账(扩建项目最终排放量):
技改后增加部分为24020040ta-1,处理效率为24080240100%66.7%,技改新增部分排放量为40166.7%13.32ta-1“以新带老”削减量:
20066.7%133.4ta-1第三本账(技改工程完成后排放量):
80ta-1,7/20/2019,43,
(二)物料平衡与水平衡,通过物料平衡,可以核算产品和副产品的产量,并计算出污染物的源强。
物料平衡的种类很多,有以全厂物料的总进出为基准的物料衡算,也有针对具体装置或工艺进行的物料平衡。
例如某生产系统在生产产品CZ和M时会产生副产品硫磺(S),针对硫进行的物料平衡,称为硫平衡,图4-3为该生产系统的硫平衡图,单位ta-1。
在环境影响评价中,必须根据不同行业的具体特点,选择若干有代表性的物料,主要针对有毒有害的物料,进行物料衡算。
7/20/2019,44,CZ产品:
359.4,M产品:
1267,重馏值:
11.9,树脂:
623.5,原料带入:
3285,废气带走:
51.2,副产S:
972,M生产系统,CZ生产系统,M371.3,图4-3某生产系统硫平衡图,7/20/2019,45,水作为工业生产中的原料和载体,在任一用水单元内都存在着水量的平衡关系,因此可以依据质量守恒定律,进行质量平衡计算,这就是水平衡。
7/20/2019,46,
(1)常用指标取水量工业用水的取水量是指取自地表水地、下水、自来水、海水、城市污水及其他水源的总水量。
对于建设项目工业取水量包括生产用水(间接冷却水、工艺用水、锅炉给水)和生活用水。
重复用水量建设项目内部循环使用和循序使用的总水量。
即在生产过程中,不同设备之间与不同工序之间经二次或二次以上重复利用的水量或经处理后,再生回用的水量。
耗水量又称损失水量,指整个工程项目消耗掉的新鲜水量总和,即:
式中,H为耗水量;Q1为产品含水,即由产品带走的水;Q2为间接冷却水系统补充水量,即循环冷却水系统补充水量;Q3为洗涤用水(包括装置和生产区地坪冲洗水)、直接冷却水和其他工艺用水之和;Q4为锅炉运转消耗的水量;Q5为水处理用,水7量/20/2,019指再生水处理装置所需的用水量;Q6为生活用水量。
47,工业水重复利用率重复用水量/(重复用水量取用新鲜水量)。
工艺水回用率工艺水回用量/(工艺水回用量工艺水取水量)。
间接冷却水循环率间接冷却水循环量/(间接冷却水循环量间接冷却水取水量)。
7/20/2019,48,污水回用率污水回用量/(污水回用量直接排入环境的污水量)。
单位产品新鲜水用量(m3t-1)年新鲜水用量/年产品总量。
单位产品循环水用量(m3t-1)年循环水用量/年产品总量。
万元产值取水量(m3万元-1)年取用新鲜水量/年产值。
7/20/2019,49,式中,Q取水量;A物料带入水量;H耗水量;P排水量;,L漏水量。
(2)水平衡关系根据工业用水分类及定义(CJ401999)规定,工业用水量和排水量的关系见图4-4,水平衡式如式(4-7),,7/20/2019,50,重复用水量C,耗水量H,排水量P,漏水量L,取水量Q,物料带入水量A,用水量Y,污水回用量W,7/20/2019,51,图4-4工业用水量和排水量的关系,例4-4某企业车间的水平衡如图4-5(数据单位为m3d-1),问该车间的重复水利用率、工艺水回用率、冷却水重复利用率分别是多少?
解析:
重复利用水量是指在生产过程中,在不同的设备之间与不同的工序之间经二次或二次以上重复利用的水量或经处理后,再生回用的水量。
本题属前一种情况。
由图4-5所示,水重复利用了2次,重复利用水量为2次重复利用的和,即:
402060m3d-1,取用新水量为50m3d-1,所以该车间的重复水利用率606050100%54.5%;,7/20/2019,52,工艺水重复水量为20m3d-1,该车间工艺水取水量为补充新水量(本题是问“车间”),即:
50m3d-1。
所以该车间的工艺水重复水利用率202050100%28.6%;冷却水重复水量为40m3d-1,车间冷却水取水量就是车间补充新水量(本题是问“车间”),即:
50m3d-1。
故该车间的冷却水重复利用率404050100%44.4%。
7/20/2019,53,50,30,20,补充新水,冷却用水40,某车间,工艺用水20,图4-5某企业车间的水平衡图,7/20/2019,54,例4-5某建设项目水平衡图如图4-6所示(单位:
m3d-1),问项目的工艺水回用率、工业用水重复利用率、间接冷却水循环率、污水回用率分别为多少?
解析:
图4-6中有的环节不是串级重复使用水量,仅表示一个过程。
工艺水回用量为(400600)m3d-1,工艺水取水量为(200200)m3d-1,所以该项目的工艺水回用率10001000400100%=71.4%;,7/20/2019,55,重复利用水量为(1600400600)m3d-1,取用新水量为(100200200200)m3d-1,所以该项目的工业水重复利用率26002600700100%78.8%;间接冷却水循环量为600m3d-1,间接冷却水系统取水量为200m3d-1,所以该项目的间接冷却水循环率600600200100%75.0%,7/20/2019,56,污水回用量为400m3d-1,直接排入环境的污水量为(90380)m3d-1,冷却塔排放的为清净下水,不计入污水量。
所以该项目的污水回用率400400470100%46.0%。
7/20/2019,57,1600,380,600,1600200,50,排放,800,800,150,01,90,400,中和,90,排放,180,污水处理站,排放,200,100,200,200,700,20,冷水池,净水装置,生产线2,冷却塔,600,锅炉,生活用水,生产线,7/20/2019,58,图4-6某建设项目水平衡图,(三)污染物排放总量控制建议指标,在核算污染物排放量的基础上,按国家对污染物排放总量控制指标的要求,提出工程污染物排放总量控制建议指标,应包括国家规定的指标和项目的特征污染物,其单位为ta-1。
建议指标必须:
满足达标排放的要求;符合其他相关环保要求(如特殊控制的区域与河段);技术上可行。
7/20/2019,59,“十一五”期间国家对化学需氧量、二氧化硫两种主要污染物实行排放总量控制计划管理。
计划到2010年,全国主要污染物排放总量比2005年减少10%,具体是:
COD由1414104t减少到1273104t;SO2由2549104t减少到2294104t。
在国家确定的水污染防治重点流域、海域专项规划中,还要控制氨氮(总氮)、总磷等污染物的排放总量。
鼓励各地根据各自的环境状况,增加本地区必须严格控制的污染物,纳入本地区污染物排放总量控制计划。
“十二五”期间国家总量控制污染物为化学需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物。
7/20/2019,60,无组织排放是相对于有组织排放而言的,在工程分析中,通常将没有排气筒或排气筒高度低于15m的排放源定为无组织排放。
无组织排放量的确定方法主要有三种:
(1)物料衡算法通过全厂物料的投入、产出分析,核算无组织排放量。
(四)无组织排放源的统计,7/20/2019,61,与工艺相同、使用原料相似同类工厂进行类比,核算本厂无组织排放量。
(3)反推法通过对同类其他工厂正常生产时无组织监控点进行现场监测得到的数据,利用面源扩散模式反推,以此确定该工厂无组织排放量。
7/20/2019,62,
(2)类比法,非正常排污包括两部分:
正常开、停车或部分设备检修时排放的污染物;其他非正常工况排污是指工艺设备或环保设施达不到设计规定指标运行时的排污。
因为这种排污不代表长期运行的排污水平,所以列入非正常排污评价中。
此类异常排污分析应重点说明异常情况产生的原因、发生频率和处置措施。
(五)非正常排污的源强统计与分析,7/20/2019,63,4.2.4清洁生产水平分析,清洁生产是我国工业可持续发展的重要战略,也是实现我国污染控制重点由末端控制向生产全过程控制转变的重要措施。
清洁生产强调预防污染物的产生,即从源头和生产过程防止污染物的产生。
7/20/2019,64,
(一)清洁生产的概念,2002年6月29日颁布的中华人民共和国清洁生产促进法指出:
“本法所称清洁生产,是指不断采用改进设计,使用清洁的能源、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用,从源头削减污染,提高资源利用效率,减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。
”,7/20/2019,65,
(二)清洁生产水平等级,目前,国家环境保护部推出一些行业(如炼油、制革、炼焦等)的清洁生产标准,将清洁生产水平分为三级:
一级代表国际清洁生产先进水平。
当一个建设项目全部达到一级标准,证明该项目在生产工艺、装备选择、资源利用、产品设计使用、生产过程废弃物的产生量、废物回收利用和环境管理等方面做得非常好,达到国际先进水平,该项目在清洁生产方面是一个很好的项目。
7/20/2019,66,二级代表国内清洁生产先进水平
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