湖北××磷化工有限公司年产10000吨黄磷技术改造工程环境影响报告书.doc

湖北市磷化工有限公司年产10000吨黄磷技术改造工程环 境 影 响 报 告 书研究所二五年四月八日iv目 录1 总 论11.1项目背景及评价任务由来11.2编制目的21.3编制依据31.4评价标准41.4.1评价标准41.4.2方法标准51.4.3其他标准51.5工程特点及评价原则与要求61.5.1工程特点61.5.2评价原则与要求61.6环境影响识别及评价因子筛选71.6.1环境影响识别71.6.2评价因子筛选71.7评价工作等级81.7.1环境空气81.7.2地表水91.7.3声环境91.8评价工作重点91.9评价范围及时段91.10控制污染与环境保护目标102 建设项目概况112.1拟建工程概况112.1.1项目名称、地点及性质112.2.2工程内容及规模112.3.3厂区平面布置122.2.4主要生产设备122.2.5公用工程132.2.6劳动定员及工作制度132.2.7主要经济技术指标133 工程分析153.1生产工艺流程153.1.1工艺技术方案153.1.2工艺流程153.2主要原料、能源消耗及物料平衡163.2.1主要原辅材料、能源消耗163.2.2物料平衡173.2.3水平衡213.3工程污染分析及污染防治措施223.3.1产污环节分析223.3.2污染物排放量及污染防治措施243.3.3工程分析小结284 建设项目地区环境概况294.1自然环境概况294.1.1地理位置294.1.2地形、地貌及地质294.1.3气候、气象304.1.4水系、水文304.2社会环境概况314.2.1人口与经济314.2.2工业与能源314.2.3交通运输324.2.4城市给排水324.2.5评价区土壤植被概况324.3环境质量现状324.3.1环境空气质量现状324.3.2地表水环境质量现状364.3.3声环境质量现状评价374.4评价区内存在的主要环境问题385 环境空气影响预测及评价395.1污染气象分析395.1.1气候背景395.1.2地面风向风速395.1.3边界层气温特征435.1.4大气稳定度与混合层厚度435.1.5大气扩散参数455.2拟建工程环境空气影响预测及评价455.2.1预测内容455.2.2预测源强及预测因子465.2.3预测模式及预测参数465.2.4预测结果485.2.5粉尘排放影响分析545.2.6卫生防护距离556 工程对其他环境影响预测与分析566.1地表水环境影响分析566.1.1拟建工程废水污染物排放量566.1.2拟建工程投产后对地表水环境影响分析566.2声环境影响预测与分析566.2.1声环境影响预测566.2.2预测结果及分析576.3固体废物环境影响分析586.4施工期环境影响评价596.4.1工程施工主要内容596.4.2施工期环境影响分析607 环境风险评价617.1事故源项及风险因素分析617.2特性及毒性分析617.3事故风险影响评价637.3.1预测源强637.3.2预测模式637.3.3预测内容647.3.4预测结果与评价647.4环境风险防治对策658 污染防治措施评价与建议688.1废气污染防治措施评价与建议688.1.1废气污染防治措施评价688.1.2黄磷尾气净化工艺688.1.3废气污染防治措施建议728.2废水污染防治措施评价与建议738.2.1生产废水738.2.2生活污水808.3噪声污染防治措施评价与建议808.4固体废物污染防治措施评价与建议818.5绿化措施及卫生防护距离828.5.1绿化措施828.5.2卫生防护距离828.6施工期污染防治措施及建议828.7职业病防治及安全卫生防护措施839 清洁生产水平分析869.1原辅材料、动力消耗及工艺装备869.2循环用水及废物利用869.3末端治理879.4清洁生产指标与评价879.5工程清洁生产中有待改进和提高的方面8810 环境经济损益分析9210.1工程经济及社会效益分析9210.1.1工程经济效益9210.1.2工程社会效益9210.2工程环保投资估算9210.2.1工程环保治理措施9210.2.2环保投资及运行费用估算9310.3环境经济损益分析9410.4结论9511 公众参与9611.1调查方式与内容9611.2公众基本情况9811.3调查结果分析9811.4小结9912 环境管理与监测计划10112.1环境管理机构及职责10112.2环境监测机构及职责10212.3环境监测计划10213 污染物排放总量控制10413.1污染物总量控制因子10413.2污染物排放量及达标排放分析10413.2.1污染物排放总量10413.2.2污染物排放总量分析10413.3污染物排放总量控制方案10513.4排污口规范化10614 评价结论10714.1工程生产与产污情况10714.1.1工程生产10714.1.2工程产污情况10714.2工程污染防治措施与排污10814.2.1污染防治措施评价10814.2.2工程排污10814.3环境质量现状10914.4环境影响评价10914.4.1工程对环境空气影响10914.4.2工程对地表水环境影响11014.4.3工程对声环境质量影响11014.4.4工程固体废物影响11114.5环境风险影响11114.6清洁生产水平11114.7工程环境经济损益分析11114.8公众参与11214.9污染物排放总量控制11214.10评价结论1131 总 论1.1项目背景及评价任务由来市是汉江中上游重要的和国家工程所在地，是融风景区和库区景观于一体、具有一定工业基础的山水旅游城市。交通运输十分便利。市是以水能、冶金、化工、建材为主的工业型旅游城市，是汉江上游重要的港口和水电城市，并将重点发展旅游业、金融保险业、商贸、交通运输等行业，加速第三产业的发展。市因水而建，因电而兴，依靠当地丰富的水、电资源优势，城区逐步建成了一批以冶金、化工、建材等为代表的高耗能、高污染企业，这些企业的污染治理工作又相对滞后，造成城区环境空气质量不断恶化，历史欠帐较多。2002年底，市政府为了响应十六大提出的全面建设小康社会的奋斗目标，抢抓南水北调中线工程机遇，正式提出把生态立市确定为本市的发展战略，大兴山水旅游。为此，市政府加强了全市的生态环境建设和环境综合整治力度。特别是自2004年开始，市政府加大了城区的环境整治力度，整治的重点一是加大城区高污染企业的污染治理力度，要求限期治理，达标排放，同时对不符合国家产业政策的企业坚决予以关停，减少城区污染物排放量，改善环境质量；二是严格控制新上两高(高耗能、高污染)项目，要求这类项目在指定的潘家岩工业园区等远离城区中心的规划工业区建设，并要求严格执行“三同时”制度，实现污染物达标排放和污染物排放总量控制。湖北市中汇电石制造有限公司(以下简称中汇公司)是一家民营企业。现拥有三座矿热炉(一座6300kva，位于新港经济开发管理处，两座10000kva，位于三官殿办事处潘家岩工业园)，年电石生产能力达11万吨。根据目前电石市场发展的趋势，若继续生产电石，企业将面临长期停产危机，企业包袱沉重，已没有生存空间，为使企业走出困境，盘活资产，确保企业持续发展，为本地区经济发展继续发展作用，经充分考虑、论证、分析，根据目前黄磷市场持续走高的趋势及周边地区磷矿资源优势，生产黄磷是切实可行的可持续发展项目。因此，公司拟将潘家岩两座10000kva转产，改建为两座10000kva黄磷生产线，年生产黄磷可达10000吨，年产值达15000万元，利税3000万元，由市中汇电石制造有限公司与南阳市大民房地产开发有限公司共同投资3300万元，组建湖北市磷化工有限公司(以下简称“公司”)。该工程预计2005年4月投产。黄磷是制造赤磷、磷化物及热法磷酸的基本原料。我国黄磷主要消费于磷酸、三氯化磷以及赤磷、五硫化二磷、次磷酸盐、六偏磷酸盐、五氧化二磷等。热法磷酸是黄磷的主要用户，其消费量占黄磷总消费量的70左右。其中，三聚磷酸钠又是热法磷酸的主要用户，约50以上的热法磷酸用于生产三聚磷酸钠。近年工业直接用酸增加，特别是食品磷酸和食品磷酸盐生产刺激了工业直接用酸生产的发展。黄磷在其它方面的用途主要是生产次磷酸钠、五硫化二磷、赤磷、六偏磷酸盐、五氧化二磷等。年消费占黄磷总消费量的15左右。近年次磷酸钠生产发展较快，在其它方面消费中占有较高比例预期次磷酸钠、赤磷、五硫化二磷及五氧化二磷生产发展较快，消费比例将会有所提高。目前，黄磷市场产供失衡，价格一路上扬，产品供不应求，即使回落，也将保持稳定的市场及一定的利润空间。 根据中华人民共和国环境影响评价法及国家环境保护局建设项目环境保护分类管理名录，该工程属于对环境可能造成重大影响的项目，应当编制环境影响报告书。受湖北市磷化工有限公司的委托，由我所承担该项目的环评工作。接到任务后，我所立即组织了专题工作小组，在实地勘查现场、收集工程有关资料的基础上，在经市环保局评审通过的环评大纲的基础上，我所编制完成了湖北市磷化工有限公司年产10000吨黄磷技术改造工程环境影响报告书，送市环境保护局审查。1.2编制目的根据对公司黄磷生产工艺流程、污染物排放情况的分析，按照国家达标排放和当地总量控制要求，本次环评的目的在于：通过实地考察、环境现状监测与评价区域污染源现状调查、环境影响预测、公众意见调查等系统工作，全面分析拟建工程对环境影响的特点、范围和程度等；根据污染物达标排放和总量控制原则，对比分析评价拟建工程建成前后对环境的影响；评价工程污染防治措施的可行性以及建设条件；从环境保护的角度出发论证拟建工程的可行性，为区域环境管理提供科学依据。1.3编制依据湖北市磷化工有限公司关于编制湖北市磷化工有限公司年产10000吨黄磷技改工程环境影响报告书的委托书；湖北市工业研究设计院湖北市磷化工有限公司年产10000吨黄磷生产线技术改造项目可行性研究报告，2004.12.28；中华人民共和国环境保护法；中华人民共和国环境影响评价法；中华人民共和国大气污染防治法；中华人民共和国水污染防治法；中华人民共和国噪声污染防治法；国家危险废物名录中华人民共和国固体废物污染环境防治法；中华人民共和国国务院253号 建设项目环境保护管理条例；市城市总体规划(1999-2002)；市环境保护计划；市国民经济和社会发展“十五”计划和2015年远景目标纲要；国家环保总局 环发 200214号建设项目环境保护分类管理名录；鄂环办200367号关于在建设项目环境影响评价中进一步做好公众参与的通知；经贸技字2004 10号 关于湖北市磷化工有限公司改建年产10000吨黄磷生产线项目申请立项的批复，2004.12.10；市环境保护局关于湖北市磷化工有限公司年产10000吨黄磷技改工程污染物排放总量控制指标的批复。1.4评价标准1.4.1评价标准评价区域执行的的环境质量标准见下表11，排放标准及标准值见表12。表11 环境质量标准一览表标准类别标准号标准名称级(类)别项目标准值质量标准gb3095-1996环境空气质量标准二级年平均日平均1小时平均so20.06mg/m30.15mg/m30.50mg/m3no20.08mg/m30.12mg/m30.24mg/m3tsp0.20mg/m30.30mg/m3-co-4.0mg/m310.0mg/m3氟化物-0.007mg/m30.020mg/m3gb3096-1993城市区域环境噪声标准3类laeq昼间65db(a)夜间55db(a)gb3838-2002地表水环境质量标准ii类ph69codmn4mg/l总磷0.1mg/l氟化物1.0砷0.05氰化物0.05表12 污染物排放标准一览表标准号标准名称评价对象级(类)别标准值排放浓度排放速率gb16297-1996大气污染物综合排放标准磷炉二级颗粒物120mg/nm34.94kg/h氟化物9.0mg/nm30.142kg/hgb16297-1996大气污染物综合排放标准原料筛分二级颗粒物120mg/nm3gb13271-2001锅炉大气污染物排放标准锅炉二类区烟尘200mg/nm3so2900mg/nm3gb18483-2001饮食业油烟排放标准(试行)职工食堂-油烟2mg/nm3gb8978-1996污水综合排放标准生产废水生活废水一级ph69ss70mg/lcod100mg/lbod520mg/l石油类5mg/l氨氮15mg/l总砷0.5mg/l总氰化合物0.5mg/l氟化物10mg/l元素磷0.1mg/lgb12348-1990工业企业厂界噪声标准厂界噪声iii类厂界噪声昼间65db(a)夜间55db(a)-1.4.2方法标准hj/t2.1-93环境影响评价技术导则 总纲；hj/t2.2-93环境影响评价技术导则 大气环境；hj/t2.3-93环境影响评价技术导则 地面水环境；hj/t2.4-95环境影响评价技术导则 声环境；hj/t169-2004建设项目环境风险评价技术导则；gb/t13201-1991制定地方大气污染物排放标准的技术方法；hj/t91-2002地表水和污水监测技术规范。1.4.3其他标准gb116561989黄磷厂卫生防护距离标准；gbz1-2002工业企业设计卫生标准；gbz2-2002工作场所有害因素职业接触限值；tj36-1979工业企业设计卫生标准；gb15562.1-2-1998-5环境保护图形标志；gb18599-2001一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准；gb5085.1-3-1996危险废物鉴别标准；gb18218-2000重大危险源辨识；gb5044-1985职业性接触毒物危害程度分级；gb12801-1991生产过程安全卫生要求总则；gb5083-1999生产设备安全卫生要求总则；gbz81-2002职业性磷中毒诊断标准；gbz51-2002职业性化学性皮肤灼伤诊断标准。1.5工程特点及评价原则与要求1.5.1工程特点湖北市磷化工有限公司年产10000吨黄磷技改工程，产生的主要污染物有废气、废水、噪声和固体废物。产生废气的车间和工段主要有磷炉、洗涤塔和锅炉等，总废气量11394.6nm3/h，废气中的主要污染物质有磷、烟尘、so2、氟化物、co、硫化物、砷等，此外还有职工食堂油烟和原料筛分产生的粉尘。废水主要是炉气洗涤水、电极水封和地坪冲洗废水、炉渣水淬产生水淬水以及生活污水等。生产废水全部循环使用，生活污水排放量15m3/d。本工程的噪声源主要为空压机、鼓风机、各类泵等。固体废物主要来自于：磷炉产生的炉渣和磷铁；锅炉煤渣和锅炉除尘产生的粉煤灰；粗磷精制系统、生产废水处理系统产生磷泥；原料筛分除尘系统回收的粉尘；生活垃圾等。均为一般工业固体废物，各种固废年产生量为90094t/a。1.5.2评价原则与要求本次评价工作遵循以下原则与要求：本次评价工作包括项目建设期和运营期环境影响分析，重点是运营期的污染分析、采取的污染防治措施以及环境影响预测与评价。环境要素和评价因子的选取在充分体现项目特点的基础上，突出工程分析以及环境影响评价分析，在评价与分析过程中重点考察项目建设前后的影响程度及范围的变化。在进行各环境要素的评价与分析中，把重点放在大气环境和地表水环境的影响与评价上。评价中突出重点，兼顾一般，尤其注重主要和敏感的环境问题，对于一般性的内容则尽量简化。以主要污染源可能出现的最大排放强度和最不利的排放方式，以及评价区域的环境现状来确定评价范围。污染防治措施评价与分析应具有科学性、经济性、可操作性的原则。报告书应具备可操作性、适用性的基本要求，形成技术性、政策性相结合的环境决策与管理的技术文件。1.6环境影响识别及评价因子筛选1.6.1环境影响识别拟建项目的建设对自然环境、社会环境乃至人群健康及生活质量等将产生一定程度的有利或不利影响。对这些产生的影响的正确认识和分析是环境影响评价工作的基础。本评价采用矩阵法进行环境影响因子识别。识别矩阵见表13。表13 拟建工程环境影响识别矩阵一览表评价时段环境要素识别指标可能性程度时间范围可逆性施工建设期自然环境地表水质可逆空气环境可逆声环境可逆土地资源可逆生态环境陆生动植物不可逆水生动植物社会环境景观交通可逆社会经济+就业机会+运营期自然环境地表水质不可逆空气环境不可逆声环境不可逆土地资源可逆生态环境陆生动植物可逆水生动植物不可逆社会环境景观交通社会经济+就业机会+生活水准+人群健康注：“+”指有利影响，“”指不利影响，“”指没有影响；影响状况描述： “+”：产生影响可能性一般，影响程度一般，影响时间短，影响范围小； “+”：产生影响可能性大，影响程度大，影响时间长，影响范围大；“”：产生影响可能性一般，影响程度一般，影响时间短，影响范围小；“”：产生影响可能性大，影响程度大，影响时间长，影响范围大；1.6.2评价因子筛选根据表13列出的项目环境影响识别矩阵以及拟建工程黄磷生产所用的原材料、生产工艺流程以及污染特点，并结合去同类厂家实地考察了解的情况，筛选出以下主要环境影响评价因子，见表14。表14 拟建工程主要环境影响评价因子环境要素评价因子预测因子施工期运营期空气环境运输扬尘、汽车尾气p、as、烟尘、f-、co、so2、粉尘tsp、f-、p、as地表水施工排水ph、ss、cod、p、cn-、as声环境运输及施工设备噪声厂界噪声等效a声级固体废物施工垃圾炉渣、磷铁、泥磷、煤渣和粉煤灰、生活垃圾、原料筛分除尘系统回收的粉尘1.7评价工作等级根据环境影响评价技术导则的要求，以及厂址所处地理位置、环境质量现状、项目所排污染物的种类和数量等特点，确定该项目环境影响评价等级。1.7.1环境空气根据对该建设项目的初步工程分析，项目主要大气污染源是二台黄磷炉和一台4t/h锅炉，排放的主要大气污染物是烟尘、so2和氟化物、磷和砷等。它们的等标污染负荷按下式计算：式中：pi等标排放量，m3/h； qi单位时间排放量，t/h； ci环境空气质量标准，mg/m3。评价区域环境空气质量执行gb3095-1996环境空气质量标准二级标准，由此计算烟尘、so2和氟化物等标排放量见表15。计算得2.5108，根据拟建工程所在区域地形复杂，按照评价工作级别划分原则，确定本项目的环境空气评价等级为三级。表15 大气环境影响评价分级判别表项目tspso2氟化物烟气量(nm3/h)11394.68330.93063.7污染物排放量qi(t/h)1.6310-37.0610-31.2410-3质量标准ci(mg/m3)0.500.500.020等标排放量pi(m3/h)3.2610614.1210662106评价等级判定值(三级)2.5108注：表中数据来源于工程分析章节1.7.2地表水 拟建工程变压器冷却水和生产废水全部循环使用，排放的废水主要是生活污水。生活污水拟治理达标后通过敷设的pvc管道排入汉江，污水排放量为15m3/d200m3/d，排水水质简单，其直接受纳水体为汉江河，该水域水质执行gb38382002地表水环境质量标准ii类标准。根据hj/t2.3-1993中4.3条规定，该工程水环境影响评价低于三级评价条件，仅作环境影响分析。1.7.3声环境拟建工程厂址距离周围居民区最近不到20m，本工程需要落实1000m的卫生防护距离，根据hj/t2.4-1995中4.2.2.3条规定，确定该工程声环境影响评价等级为三级。1.8评价工作重点 口城区地形复杂，人口稠密，区内建有很多高耗能、高污染企业，而且没有落实污染综合治理措施的企业占大部分，因此目前整个城区空气环境质量受到较严重影响。拟建工程建设地点位于三官殿办事处潘家岩村三组，工程所在地岗沟相间，地形较为复杂，排放的主要污染物废气中含有磷、烟尘、氟化物、砷、硫化物等污染物质，生产废水中的主要污染物有元素磷、砷、氟化物、氰化物等重要污染物质，但工程拟对生产废水全部循环使用，因此空气环境影响评价作为本次评价的重点。1.9评价范围及时段(1) 评价范围环境空气 根据当地主次导风向分布，废气排烟管高度及地形状况，确定空气环境评价范围为28km2,其中以拟建工程主排气筒为坐标原点3km为半径的区域。地表水拟建工程生活污水经约600m的pvc管道进入汉江口段，因污水排放量较小，水质简单，纳污水体水质要求为ii类，本次环评对最终受纳水体汉江仅作定性分析，故地表水评价范围限于污水入汉江排污口上下游约500m，噪声厂址处于市划定的潘家岩工业园区内，区域声环境功能区划定为3类，但距离周围居民区较近，所以噪声评价范围为厂界外1m范围以及周围敏感居民区。(2) 评价时段评价时段包括建设期和运营期，主要评价运营期，对施工建设期环境影响仅作一般分析。1.10控制污染与环境保护目标该工程位于市三官殿办事处潘家岩村三组，地处丘陵、荒坡地，是市规划的工业区。根据市环境规划要求，结合本工程的主要污染物特征，明确该工程控制污染与环境保护目标为：环境空气质量：评价区环境空气质量保持gb30951996环境空气质量标准二级标准。地表水：汉江水质保持gb38382002地表水环境质量标准ii类水质标准以内。厂区周围声环境质量应符合gb30961993城市区域环境噪声标准中规定。本评价主要保护目标见表16。表16 工程周围主要环境保护目标一览表序号保护目标目标性质相对厂址方位距厂界距离保护等级1汉江水环境东600mgb3838-2002 类水体2居民区居民西50mgb3096-1993 3类gb3095-1996 二级3居民区居民北20m4居民点居民东北100m44 2 建设项目概况2.1拟建工程概况2.1.1项目名称、地点及性质项目名称湖北市磷化工有限公司年产10000吨黄磷技改工程建设地点拟建工程位于市三官殿办事处潘家岩工业园区内，工程厂址选择在潘家岩村三组。厂址地理位置见附图(一)。建设性质技改建设单位湖北市磷化工有限公司2.2.2工程内容及规模拟建工程项目总投资3300万元，其中建设投资1891万元，其中：土建工程400万元，安装工程255万元，设备及工器具费800万元，环保工程230万元，工程建设其他费用86万元，不可预见费120万元。拟建工程建设规模为年产10000t，产品为黄磷。产品的理化指标达到国家标准(gb7816-1989)规定的要求。厂区占地面积25646m2，绿化占地率15。本工程主要组成内容如下： 磷矿石库 焦炭库 成品库 办公综合楼 供电系统 电炉冶炼车间 炉气洗涤塔 废水处理循环系统 锅炉房 水泵房 尾气处理设施 总图、道路及竖向2.3.3厂区平面布置总平面布置在充分利用现有场地、车间，在满足生产工艺流程，方便物料运输的前提下，力争节约土地，并满足安全、卫生、消防等有关规定的要求。厂区总平面布置见附图。2.3.3.1工厂总平面布置根据生产工艺特点和物流方向，原料库房、制磷车间和冲渣池、安全水池依次由南向北布置在厂区中部，成品库布置在东边精制厂房以东，办公楼安排在成品库东边，冷却塔，水池布置在厂区西边，锅炉房布置在厂区西南角。厂区布置基本能够满足生产物流方向，而且基本做到了人流、物流分开，厂区平面布置基本合理。 2.3.3.2工厂运输本工程主要货物为磷矿石、焦炭、硅石、煤、黄磷、炉渣、磷铁、磷泥、锅炉灰渣等，年总运输量为252244吨，其中运入量152200吨，运出量100044吨。2.2.4主要生产设备拟建工程主要生产设备见表21。表21 主要设备一览表序号设备名称规格单位数量备注1电炉101327274台2主车间2锅炉dzl4-1.25-aiiaiii台13转筒干燥机160012000 n=15kw台4原料库4旋风除尘器6004934 q=5400m3/h台4原料库5引风机q=5400m3/h p=390mmh2o n=10kw台4原料库6矿料皮带输送机l=9m n=15kw td型b500台2原料库7热水循环泵q=70m3/h h=84m n=45kw za50-315c台4主车间8污水泵q=100m3/h h=30m n=22kw 100zw100-30p台4主车间9水环真空泵q=15m3/min n=30kw sk-15主车间10电动单梁起重机起重量5 h=30m n1=7.5kwn2=21kw lk=12m ld-5台2主车间11桥式抓斗起重机q=5t h=12m lk=18m n1=22kw n2=5.5kw n3=3.7kw台2主车间12循环水泵q=28.8m3/h h=66m n=30kw台2主车间13循环水泵q=70m3/h h=15m n=5.5kw f80-60台2主车间14尾囱53018000 chso402-40-14个2主车间15冷却水循环泵q=43m3/h h=43m n=11kw is80-50-200b台4主车间2.2.5公用工程2.2.5.1厂区供电拟建工程总用电负荷为20400kva，电源由潘家岩变电站35kv回路以架空线引至厂区，距离约300m。平均每生产1t黄磷耗电12000kwh，年产10000t黄磷耗电120106kwh。拟建工程配置有两台10000kva变压器，型号为hcssp-10000135，供电炉生产用。另外配有一台400kva小型变压器，供办公照明等之用。2.2.5.2给排水系统 厂区给水从汉江引来，供水管道直径159，管线长度600m，供水能力180m3/h。本工程排水主要是生活污水，15m3/d，经处理达标后通过pvc管道排入汉江。2.2.6劳动定员及工作制度 拟建工程劳动定员150人，其中管理人员32人，生产人员118人，工时制度为12小时三班倒。2.2.7主要经济技术指标 主要经济技术指标见表2-2。表22 主要经济技术指标序号指标名称单位数量1建设规模t/a100002主要原辅材料、燃料单耗磷矿石10000kg/t100000t/a焦炭2300kg/t23000t/a硅石2300kg/t23000t/a煤600kg/t6000t/a电极20kg/t200t/a3给排水新水用量m3/d569.71循环水量m3/d11803.53排水量m3/d154 外部运输及总图年运输总量t/a251660厂区占地m225646绿化占地率%155建设期月86劳动定员人1507投资与效益总投资万元3300其中：土建工程万元400 设备购置万元800 安装工程万元255 环保工程万元230 其他费用万元86 不可预见费万元120年销售收入万元15000年创利税万元30003 工程分析3.1生产工艺流程3.1.1工艺技术方案以磷矿石为主要原料，通过磷炉提供热源在13001500高温条件下磷酸钙和焦炭发生还原反应生成黄磷。以硅石为辅料，反应生成硅酸钙、一氧化碳和磷蒸汽。通过净化和冷凝分离提纯液态磷，同时副产炉渣和尾气。加入硅石(sio2)的目的是使它与氧化钙(cao)结合，生成熔点低的硅酸钙，促使反应，在较低温度下向生成磷的方向反应。其次，加入硅石使炉渣易于排出。磷矿中含有氧化铁杂质，也被还原为金属铁，金属铁与磷化合生成磷化铁(常称磷铁)。3.1.2工艺流程电炉法制磷生产工艺流程由六个部分组成，即供料系统、供电系统、制磷系统、收磷系统、尾气处理系统以及废水处理与循环系统。由原料制备车间加工合格的磷矿、硅石和焦炭，按生产工艺确定的配比混合均匀，将混合料送入电炉炉顶料仓，经下料管连续均匀地加进电炉。电网中的电能经电炉变压器、二次短网和电极输入电炉以电阻电弧的形式转化为热能，炉料在高温下熔融并发生化学还原反应。反应产物一氧化碳和磷蒸汽从导气管中引出，炉渣与磷铁定期从电炉渣口排出。炉气直接进入三个串连的洗气塔，与电喷头喷出的5060的热水相遇，使磷蒸汽冷凝为液滴，与粉尘一起随水落入塔底受磷槽中，即得粗磷。沉于受磷槽底部含粉尘的粗磷定期放入带有搅拌装置的精制锅，用夹套蒸汽保温(6080)使其静置分离。合格的液态磷放入置于冷凝池中的成型桶进行冷却，并按规定重量包装。黄磷生产化学反应式为：ca3(po4)2+5c+3sio2 3casio3+p2+5co热量 本工程所用矿石预处理在采矿场进行，矿山对矿石进行破碎。公司直接购进合格粒度的块矿，在厂内进行筛分、烘干处理。生产工艺流程见图31。焦炭硅石磷矿石筛分筛分筛分烘干烘干烘干混料熔炼炉渣炉气磷铁水冷却综合利用水淬池尾气液态磷水淬渣点燃放空精制综合利用磷泥黄磷综合利用包装入库图31 磷生产工艺流程示意图3.2主要原料、能源消耗及物料平衡3.2.1主要原辅材料、能源消耗工程主要原辅材料有磷矿石、焦炭、硅石和电极。工程原辅材料以及能源消耗见表31。电炉法生产黄磷使用的磷矿石质量应符合zbd5100286要求，见表32，主要原料成分见表33。生产出的黄磷质量应符合gb78161998工业黄磷要求。表31 工程原辅材料及能源消耗一览表序号原料、动力名称kg/t-产品年消耗t/a来源1磷矿石100001000002焦炭2300230003硅石2300230004电极糊202005煤60060006新水22.065m3/d180050m3/a自抽汉江水7电12000kwh120106kwh/a引至潘家岩变电站表32 黄磷(电炉法)用磷矿质量要求指标名称指标备注p2o5含量，%32.030.028.0(1)各项指标含量均以干基计算(2)用户如对矿石粒度有特殊要求，可由供需双方商定sio2含量，%7.010.015.0fe2o3含量，%1.21.62.0co2含量，%4.05.06.0粒度，mm550表33 主要原料成分序号原料名称产地有效成分含量()1磷矿石保康金弋p2o529.45fe2o31.25cao45.44sio29.98f1.22焦炭山西长治固定碳80.4灰分11.1挥发分1.86水分6.24硫分0.43硅石保康金胜sio297.243.2.2物料平衡总物料平衡本工程用磷矿石等入磷炉冶炼生产黄磷，同时副产炉渣、磷泥和炉气等，物料平衡见图32。尾气47510磷矿石100000筛出粉尘730焦炭23000磷炉145470黄磷10000精制磷15000洗气塔硅石23000磷铁960炉渣82000磷泥5000电极200图32 黄磷生产物料平衡图(单位：t/a) 磷平衡在电炉法黄磷生产中，磷矿石、焦炭和硅石在电热条件下进行还原反应，得到元素磷。部分磷与铁反应形成磷铁，未还原的磷进入炉渣。大部分元素磷随炉气进入炉气洗涤系统并以液态形式与气体分离，少量磷随尾气排入大气。液态磷经精制和过滤得到产品黄磷，少量进入磷泥和废水。因此，在黄磷生产中，尽可能减少磷损失，提高磷收率，是节能降耗增加效益的重要途径之一。本工程黄磷生产以块矿入炉，磷平衡见图33。89.55洗涤水炉料1285.85尾气2.151156.59炉气洗气塔电炉磷铁32.29磷泥86.691085.86精制锅999.00预沉池污水158.13炉渣96.970.17158.95水淬水炉渣118.85水淬电极水封曲流沟4.16磷泥 39.49122.97137.07废水处理循环系统磷泥7.38图33 黄磷生产元素磷平衡图(单位：kg/t-黄磷) 氟平衡黄磷生产的原料之一是磷矿，随产地不同，一般含14的氟。少量氟对生物是有益的，但大量的氟则会引起严重的病害。炉料在电炉内借电能被加热，进行下列反应：ca10f2(po4)6+15c+6sio2 3p2+15co+3ca3si2o7+caf2 这时，氟以caf2的形式处于熔渣中，由于熔渣还含有sio2，就有可能使部分氟进行下述反应：6caf2+7sio2 3sif4+2ca3si2o7其结果，使这部分氟转入气相，进入炉气中。 炉渣成分随磷矿、焦炭和硅石的组成和配料比而变，一般含氟在13。由于caf2为热稳定化合物，熔点为12701387，因此，它是炉渣中氟存在的主要形式。 进入炉气的sif4对热是稳定的，但当温度低于120时，它会被水水解为氟化氢：sif4+(n+2)h2o sio2nh2o+4hf温度低于60尤为显著。若处于液相中，还可能发生以下反应形成氟硅酸：sif4+2hf h2sif6由于钠、钾的氟硅酸盐的溶解度较低，而磷矿含有一定的钠、钾盐，它们在电炉内高温下会挥发进入炉气，因此就有可能从溶液中离析出钠、钾的氟硅酸盐进入磷泥中。h2sif6+(na、k)2o (na、k)2sif6+h2o 随炉气进入洗气塔中的氟，不可能被洗涤水完全吸收，导致黄磷生产尾气中仍含有约0.40.5g/nm3的氟，并经排气筒排入大气。这时氟的主要存在形式为sif4和hf。由于sif4在湿气体中不稳定，低于120时就会发生水解，这是水解产物之一的硅胶sio2nh2o极细小，因此在洗气塔中，它与炉气中带入的粉尘一样，也会成为磷蒸汽冷凝的核心，并最终形成磷泥。因此一般认为，形成的磷泥量与炉气中高度分散的粉尘含量和电炉内熔融过程中由磷矿升华逸出氟化物的程度有关。工程氟平衡见图34，氟的分布见表34。表34 黄磷生产中的氟分布 单位：kg/t-黄磷项目炉渣磷泥尾气水淬废水合计氟含量115.683.051.010.26120.0096.402.540.840.2210034.76洗涤水炉气洗气塔尾气1.01炉料120.0012.00电炉磷泥1.331.50磷铁精制锅炉渣108.00黄磷预沉池污水44.250.1762.32水淬水废气0.26水淬电极水封曲流沟炉渣115.681.60磷泥 0.6645.3654.38废水处理循环系统磷泥 1.06图34 黄磷生产氟平衡图(单位：kg/t-黄磷)砷平衡在电炉法制磷中，由磷矿、焦炭和硅石经反应、冷凝和精制得到成品黄磷。砷是黄磷的主要有害杂志之一，由于其严重的生物毒性，在加工后续制品时，如食品级、饲料级、医药级、电子材料等，均要求砷含量尽可能低。因此，弄清砷