南丹县南方有色金属有限责任公司污水处理总站废水硫化处理技改项目环评报告书

南丹县南方有色金属有限责任公司污水处理总站废水硫化处理技改项目环评报告书南丹县南方有色金属有限责任公司污水处理总站废水硫化处理技改项目环境影响报告书第一章总论1.1项目由来南丹县南方有色金属有限责任公司（以下简称“南方有色”）位于广西壮族自治区河池市南丹县车河镇，是一家从事有色金属冶炼的大型企业，主要产品包括锌锭、铅锭及稀贵金属。公司现有污水处理总站承担全厂生产废水及初期雨水的处理任务，采用石灰中和沉淀工艺，对废水中的重金属离子进行去除。随着国家环保标准日趋严格以及企业产能规模的逐步扩大，现有污水处理系统在实际运行中暴露出若干问题：一是石灰中和法对废水中低浓度镉、铊、汞等重金属的去除效率有限，出水个别指标存在波动风险；二是石灰用量大，产生的中和渣量大，危废处置成本持续攀升；三是部分高浓度含砷废水与低浓度废水混合处理，导致处理效率下降。为解决上述问题，南方有色决定对污水处理总站实施硫化处理技改，在原有石灰中和工艺前端增设硫化反应单元，通过投加硫化钠等硫化剂，使废水中重金属离子生成难溶硫化物沉淀，实现重金属的高效选择性去除，降低后续石灰投加量及中和渣产生量，确保出水稳定满足《铅、锌工业污染物排放标准》（GB25466—2010）及修改单中特别排放限值要求。根据《中华人民共和国环境影响评价法》《建设项目环境保护管理条例》及《建设项目环境影响评价分类管理名录》的有关规定，本项目属于“四十三、水的生产和供应业”中“污水处理及其再生利用”类别，应编制环境影响报告书。受南方有色委托，我单位承担了该项目的环境影响评价工作。1.2评价目的与原则本次评价旨在通过工程分析和环境现状调查，识别技改项目实施后对环境可能产生的影响范围和程度，提出切实可行的污染防治措施和环境管理要求，为项目建设和环境管理提供科学依据，实现经济效益、社会效益与环境效益的统一。评价工作遵循以下原则：依法评价原则，严格执行国家及地方环境保护法律法规、标准及技术导则；科学客观原则，充分收集利用现有资料，结合现场调查与监测，保证评价结论的可靠性；突出重点原则，针对硫化工艺引入的特征污染物（硫化氢、硫化物等）及其环境风险进行重点分析。1.3评价因子与评价标准根据项目特征和区域环境功能，确定本次评价的主要环境要素为地表水环境、大气环境、声环境、固体废物及环境风险。评价因子包括：大气环境：硫化氢、氨、臭气浓度、颗粒物。地表水环境：pH、化学需氧量、氨氮、总锌、总铅、总镉、总砷、总汞、总铊、硫化物。声环境：等效连续A声级。固体废物：硫化沉淀渣、石灰中和渣、废弃包装物等。评价标准执行《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）Ⅲ类标准、《环境空气质量标准》（GB3095—2012）二级标准、《声环境质量标准》（GB3096—2008）3类标准以及《铅、锌工业污染物排放标准》（GB25466—2010）特别排放限值等。第二章现有工程概况2.1企业基本情况南方有色现有厂区占地面积约1800亩，形成年产电解锌20万吨、电解铅10万吨的生产规模。全厂废水实行“清污分流、雨污分流”原则，生产废水、初期雨水经收集管网汇入污水处理总站集中处理，处理规模为12000立方米/天。处理后的废水部分回用于生产系统，部分经总排口达标排放。2.2现有污水处理工艺现有污水处理总站采用“调节池—石灰中和—絮凝沉淀—澄清—过滤”工艺。具体流程为：各车间废水及初期雨水进入调节池均质均量后，进入中和反应槽，投加石灰乳调节pH至9.0～10.5，使重金属离子形成氢氧化物沉淀，同时投加聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）进行絮凝，经斜板沉淀池固液分离后，上清液进入澄清池进一步沉淀，经砂滤后达标排放或回用。沉淀污泥经板框压滤脱水后形成中和渣，按危险废物管理要求委托有资质单位处置。2.3现有工程存在的环保问题根据企业近年运行记录及在线监测数据，现有污水处理站存在以下主要问题：第一，对铊的去除效果不稳定。铊属于典型的稀散元素，其氢氧化物溶解度相对较大，石灰中和法对铊的去除效率通常在50%～70%之间，出水总铊浓度存在超过5微克/升特别排放限值的风险。第二，中和渣产生量大。现有工艺石灰投加量约3.5～4.5千克/立方米废水，年产生中和渣（含水率约60%）约18000吨，危废处置费用高达2000万元/年以上，企业环保成本负担沉重。第三，高浓度砷废水处理能力不足。部分车间排放的含砷废水砷浓度达200～500毫克/升，进入混合系统后需大幅提高石灰投加量才能满足处理要求，且容易形成可逆溶解，处理稳定性差。第四，恶臭气体未有效收集治理。调节池、中和反应槽等构筑物未设置封闭收集系统，运行过程中逸散的少量恶臭气体对周边环境造成一定影响。第三章技改工程分析3.1技改内容与规模本项目在现有污水处理总站范围内实施，不新增用地。技改内容主要包括：（1）在调节池与石灰中和系统之间新建硫化反应单元，包括硫化反应槽4座（单座有效容积80立方米，三用一备）、硫化钠加药系统1套、硫化沉淀池2座及配套污泥泵。（2）新建硫化钠溶解及投加间1座，建筑面积约320平方米，设置固体硫化钠溶解罐2套、储药罐2座、计量泵4台。（3）对调节池、硫化反应槽、硫化沉淀池等产臭构筑物进行封闭加盖，配套建设臭气收集管道及碱液吸收+活性炭吸附除臭装置1套，处理风量15000立方米/小时。（4）完善自动控制系统，增加pH/ORP在线监测、硫化钠投加自动联锁控制等功能。技改后污水处理总站总规模维持12000立方米/天不变，处理工艺调整为“调节池—硫化反应沉淀—石灰中和—絮凝沉淀—澄清—过滤”。硫化反应单元设计处理能力为6000立方米/天，用于处理含铊、含镉、含汞等需深度去除重金属的废水，其余低浓度废水视水质情况部分分流或全部进入硫化单元。3.2工艺原理硫化法去除重金属的基本原理是利用重金属离子与硫离子反应生成溶度积极小的金属硫化物沉淀。与氢氧化物沉淀相比，金属硫化物的溶度积通常低数个数量级。例如，硫化镉的溶度积为8.0×10⁻²⁷，而氢氧化镉的溶度积为5.3×10⁻¹⁵；硫化铊（Tl₂S）的溶度积约为1.0×10⁻²²，远低于氢氧化铊。因此，硫化法可在较宽的pH范围内实现对低浓度重金属的高效去除。此外，硫化法具有较强的选择性。在适当的ORP和pH控制条件下，硫离子优先与镉、铜、铅、汞、银、铊等亲硫重金属结合形成沉淀，而锌、铁等相对活泼金属的硫化反应较弱，这有利于对特定污染物的靶向去除。硫化沉淀产物的脱水性能也优于石灰中和渣，有利于降低污泥含水率。3.3主要原辅材料及能源消耗技改后新增加的主要药剂为工业硫化钠（Na₂S·3H₂O，含量≥60%），年用量约3600吨。硫化钠采用25千克/袋的编织袋包装，储存于专用药剂库内。其余辅料包括液碱（NaOH，30%）用于臭气吸收，年用量约120吨；活性炭年更换量约30吨。新增电耗约55万千瓦时/年，由厂区现有供配电系统供给。项目不新增燃煤、燃气等燃料消耗。3.4污染源分析3.4.1废气污染源硫化反应过程中，在酸性至中性条件下，部分硫离子会以硫化氢气体形式逸出。为控制硫化氢的产生和释放，设计上通过控制反应pH值在8.5以上，同时保持硫化物适当过量但不过量的投加比例，使硫化氢气体的理论平衡分压降至极低水平。即使如此，反应过程中仍会有极少量硫化氢逸散。针对上述情况，项目对调节池、硫化反应槽、硫化沉淀池等构筑物进行封闭，收集的废气经“碱液喷淋吸收+活性炭吸附”两级处理后经15米高排气筒排放。根据工程设计估算，硫化氢产生量约0.86千克/小时，经计算，处理前废气中硫化氢浓度约55毫克/立方米，经碱液吸收（去除效率≥95%）和活性炭吸附（去除效率≥50%）后，排放浓度约1.4毫克/立方米，排放速率约0.021千克/小时，满足《恶臭污染物排放标准》（GB14554—1993）表2标准要求（15米排气筒硫化氢排放速率限值0.33千克/小时）。3.4.2废水污染源技改项目实施后，全站废水处理流程中新增硫化单元，但总处理规模、废水来源、排放去向均不发生变化。硫化单元的出水进入原有石灰中和系统继续处理，不单独排放。技改后全站出水水质预期改善，各重金属指标稳定满足特别排放限值要求。项目自身不新增生产废水排放，硫化钠溶解及加药系统冲洗水全部进入调节池，不外排。3.4.3固体废物技改后新增的固体废物主要为硫化沉淀渣。根据含重金属废水的水质、水量以及硫化钠投加量核算，硫化沉淀渣（含水率约65%）产生量约2600吨/年。该沉淀渣富含硫化镉、硫化铊、硫化汞等危险成分，属于危险废物（HW48有色金属冶炼废物中321-022-48类）。硫化沉淀渣经独立脱水系统压滤后，单独收集、单独台账管理，委托有相应类别资质单位进行安全处置。硫化钠废弃包装袋（HW49，900-041-49）年产生量约4吨，同样按危险废物管理。石灰中和渣产生量因前端硫化去除部分重金属，预计由18000吨/年减少至12000吨/年左右，减量约33%。3.4.4噪声新增噪声源包括硫化钠溶解搅拌器、计量泵、污泥泵、除臭风机等设备，声源声级约75～88分贝（A）。通过优先选用低噪声设备、基础减振、建筑隔声等措施后，厂界噪声可确保满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348—2008）3类标准。3.5非正常排放分析非正常工况主要包括硫化钠加药系统故障导致硫化物投加不足、污泥脱水系统故障导致沉淀渣堆积、除臭系统故障导致恶臭气体未经处理逸散等情形。评价要求在硫化反应单元设置ORP在线监测仪表并与加药泵联锁，当ORP偏离设定范围时自动调整加药量并发出报警；除臭系统设置备用风机和备用碱液循环泵，确保废气处理设施连续稳定运行。3.6污染物排放汇总技改前后污染物排放对比汇总如下：污染物技改前排放量技改后排放量变化量废水总锌（t/a）1.240.89-0.35废水总镉（t/a）0.180.07-0.11废水总铊（t/a）0.420.06-0.36废水总砷（t/a）0.310.12-0.19硫化氢（kg/a）—184+184（新增有组织排放）中和渣（t/a）1800012000-6000硫化沉淀渣（t/a）—2600+2600第四章环境现状调查与评价4.1自然环境概况南丹县地处广西西北部，云贵高原南缘，境内以中低山地貌为主，海拔多在600～1200米之间。区域属中亚热带季风气候，年平均气温16.9℃，年平均降水量1473毫米，降水主要集中在4—9月。车河镇境内主要地表水体为车河，属于红水河二级支流，由北向南流经厂区东侧约500米处。区域地下水类型以岩溶裂隙水为主，地下水埋深受构造控制明显。4.2环境质量现状根据本次评价委托有资质监测单位开展的现状监测结果：地表水环境：车河监测断面pH值为7.42～7.86，化学需氧量8～14毫克/升，氨氮0.15～0.42毫克/升，总锌0.02～0.06毫克/升，总铅未检出～0.004毫克/升，总镉未检出，总砷0.002～0.008毫克/升，各项指标均满足《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准。大气环境：厂界及敏感点硫化氢小时均值在0.001～0.004毫克/立方米之间，氨小时均值在0.02～0.08毫克/立方米之间，均满足相应标准要求。PM₁₀日均值0.048～0.087毫克/立方米，PM₂.₅日均值0.025～0.052毫克/立方米，达到《环境空气质量标准》二级标准。声环境：厂界东、南、西、北四个监测点昼间噪声值为52～59分贝（A），夜间为46～52分贝（A），均满足3类标准。土壤环境：厂区周边土壤中铅、镉、砷、汞含量存在局部超筛选值现象，与区域有色金属冶炼历史活动有关，需在后续环境管理中持续关注。4.3环境保护目标经调查，项目评价范围内无自然保护区、风景名胜区、饮用水水源保护区等敏感区。主要环境保护目标为：厂区东南侧约800米的车河镇居民区（约350户，1400人）、东侧约500米的车河（Ⅲ类水体功能）、厂区及周边1千米范围内的地下水环境、厂界外200米范围内的声环境等。第五章环境影响预测与评价5.1大气环境影响分析本项目新增的废气排放源为除臭系统15米排气筒，主要污染物为硫化氢。采用《环境影响评价技术导则大气环境》（HJ2.2—2018）推荐的AERSCREEN估算模型进行预测。结果表明，在最不利气象条件下，排气筒下风向最大落地浓度为0.0012毫克/立方米，出现距离约180米，占《工业企业设计卫生标准》（TJ36—79）中居住区大气中硫化氢一次最高容许浓度（0.01毫克/立方米）的12%，叠加现状浓度后仍满足标准要求。对周边居民区的大气环境影响在可接受范围内。恶臭影响方面，封闭收集措施的实施可显著减少无组织排放。预测显示，厂界处硫化氢浓度最大贡献值为0.0008毫克/立方米，远低于《恶臭污染物排放标准》中厂界标准值（0.06毫克/立方米）的限值，不会对厂界外围造成明显恶臭感知影响。5.2地表水环境影响分析技改项目实施后，全站出水水质较技改前有所改善。以最不利情形（设计进水中铊浓度取近三年最大监测值0.85毫克/升）核算，经硫化沉淀+石灰中和两级处理后，出水中总铊浓度可稳定降至3微克/升以下，满足5微克/升的特别排放限值。总镉出水中浓度可降至0.02毫克/升以下，总砷降至0.1毫克/升以下，较技改前有显著下降。全站废水排放量不因技改而增加，仍维持在现有水平，对车河的污染物输入负荷总体呈削减趋势，对地表水环境的影响为正向改善。5.3声环境影响分析新增噪声设备均布置于专用设备间内或采取隔声罩、减振基础等措施，经距离衰减后，对厂界的噪声贡献值预计不超过45分贝（A），叠加现状后厂界噪声预测结果为昼间53～60分贝（A），夜间47～53分贝（A），满足3类标准要求。对厂区外的声环境影响可忽略。5.4固体废物环境影响分析技改后，固体废物总量由18000吨/年降至14600吨/年，净减少约3400吨/年。硫化沉淀渣虽为新增危废，但其产生量远小于中和渣削减量。硫化沉淀渣的危废属性必须按照《国家危险废物名录》进行严格管理，评价要求在厂区内设置独立的暂存间（面积约200平方米，按《危险废物贮存污染控制标准》（GB18597—2023）建设），定期交由有资质单位处置。在严格执行危废管理制度的条件下，固体废物对环境的影响处于可控范围。5.5环境风险分析本项目涉及的主要环境风险物质为硫化钠及可能产生的硫化氢气体。硫化钠不属于《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ169—2018）附录B中的重点关注的危险物质，但遇酸可释放硫化氢，具有潜在风险。项目最大在线储存量约30吨（以60%含量计），硫化氢最大在线存在量（溶液体系中的可释放量）约0.5吨，未超过临界量，环境风险潜势为Ⅰ级，评价等级为简单分析。主要风险事故类型为：硫化钠储罐泄漏遇酸产生硫化氢扩散事故、除臭系统失效导致高浓度恶臭气体外逸。针对上述风险，设计上拟采取以下防范措施：硫化钠储存区地面防渗处理并设置围堰，围堰有效容积不低于最大储罐容积；加药间设置硫化氢气体检测报警仪并与通风系统联锁；设置事故应急池（有效容积1000立方米，利用现有设施）用于接纳事故泄漏物料及消防废水；制定专项应急预案并定期演练。第六章环境保护措施及其可行性论证6.1废气治理措施除臭系统采用“碱液喷淋+活性炭吸附”两级处理工艺。碱液喷淋段以30%液碱为吸收剂，循环喷淋液pH控制在10～12，对硫化氢的吸收效率可达95%以上。活性炭段以煤质柱状活性炭为吸附剂，对残余硫化氢及有机恶臭物质进行最终把关。两级处理综合设计去除效率不低于97%，从技术水平和工程实践来看，该工艺成熟可靠，在同类有色金属冶炼废水处理项目中已有大量成功应用案例，措施可行。无组织控制方面，所有敞开式产臭构筑物采用玻璃钢盖板或HDPE膜加盖封闭，封闭后构筑物内形成微负压，臭气经收集管道进入除臭系统。加药间设置整体通风换气系统，换气次数不低于12次/小时。6.2废水治理措施硫化单元自身的滤液、冲洗水、污泥脱水滤液全部回流至调节池，不构成新的废水排放源。全站废水排放口保持不变，依托现有在线监测系统。技改后出水重金属浓度降低，排水水质安全性提升。措施合理可行。6.3固体废物管理措施硫化沉淀渣采用独立脱水机处理，与石灰中和渣分质分类。设置专用暂存间，做好标识标牌、台账记录和联单管理。暂存间地面采用C30混凝土+2毫米厚HDPE防渗膜+环氧树脂面层防渗处理，防渗系数不大于1.0×10⁻¹⁰厘米/秒，满足《危险废物贮存污染控制标准》要求。委托运输单位须具备危废运输资质。措施可行。6.4噪声控制措施选用低噪声型潜污泵、隔膜计量泵和低噪声风机；搅拌器安装于池体内部，经水体阻尼消声；风机进出口设置消声器，机房采用隔声墙体及隔声门。上述措施可确保新增噪声贡献值控制在5分贝（A）以内，措施可行。6.5环境管理与监测计划建议在企业现有环保管理机构基础上增设硫化单元专项管理岗位，配备专职工艺技术人员负责硫化钠投加控制及设备维护。按要求补充完善监测计划：除臭系统排气筒每月监测硫化氢浓度，厂界无组织每季度监测硫化氢和臭气浓度，废水排放口保持现有在线监测频次，硫化沉淀渣每批次进行浸出毒性鉴别。第七章环境经济损益分析本项目总投资约1680万元，其中环保投资约920万元，占总投资的54.8%。技改实施后预计年节约石灰用量约5000吨（折合成本约350万元），中和渣减量6000吨/年（节约危废处置费用约720万元/年），扣除新增硫化钠药剂费约540万元/年及新增电耗、维护等运行费用约80万元/年，综合运行成本年节约约450万元。项目环境效