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嘉陵江铊污染源头竟是钢铁企业 该如何预防?

北极星水处理网  来源:中国环境报  作者:乔建华  2021/2/22 10:55:44  我要投稿  
所属频道: 水处理  关键词:铊浓度超标 铊污染 钢铁企业

北极星水处理网讯:今年1月,嘉陵江入川断面水质自动监测站数据显示铊浓度超标,事件发生以来长江上游嘉陵江及其支流铊浓度超标事件备受各方关注。1月28日,生态环境部在例行新闻发布会上就此事的调查进展进行了公布,经排查,铊浓度超标事件污染来自嘉陵江两条支流,基本确定甘肃省一有色冶炼企业和陕西省一钢铁冶炼企业分别造成嘉陵江支流青泥河、东渡河铊浓度异常。生态环境部获悉后,高度重视并连夜派出工作组现场督导,在多方努力下,自1月21日20时,东渡河水质持续达标,1月27日2时起,青泥河入嘉陵江水质达标。

事实上,在我国,重金属污染事件并不少见。2010年10月18日,广东省北江上游曾发生过铊污染事件,事故原因为中金岭南有色股份公司韶关冶炼厂违法排污所致;2017年5月5日,嘉陵江广元段也曾发生过铊污染事件,经调查,事故原因为汉中市宁强县燕子砭镇汉中锌业铜矿有限责任公司排放含铊废水所致。

本次嘉陵江铊污染值得关注的一点是,钢铁企业成为东渡河铊污染源头。“以往铊污染往往发生在有色金属企业,钢铁企业造成的铊污染还是很少出现的,应引起钢铁行业重视。”钢铁工业环保专家、清华大学环境学院梁思懿博士表示。那么钢铁行业哪些环节容易造成铊污染,应该如何预防?

生产原料选择环节:含铊原料矿和辅料是源头

目前国家对进口铁矿石的规范中没有要求检测铊含量

梁思懿称,与较为常见的“五毒”元素(汞、镉、铅、铬和砷)相比,铊的危险性和毒性更大,微量摄入即可致死,因此铊化合物是世卫组织重点限制清单中列出的主要危险废物之一,也被我国列入优先控制的污染物名单。

铊是在未来几十年支撑全球发展的战略性关键金属之一。2018年欧盟发布的《关键原材料和循环经济》报告中将铊列为27种关键金属之一。据介绍,铊污染有两种途径:一是从全球范围看,电子、军工、航天、化工、冶金、通讯等各方面需要用到铊元素,在这些行业提炼并使用铊元素的过程中可能会产生铊污染;二是 冶金、电力、化工、矿山等行业采选和冶炼过程中可能使用含铊的矿石和辅料,这些工业生产中排放的废水和烟尘是铊进入环境的主要途径,如对铊的管控不当,将带来水体和土壤污染,危害公众健康。

“值得注意的是,铊极少单独形成具有开发价值的矿床,通常与长石、云母等硅酸盐矿物和铅、锌、铜、砷、梯、硒等元素的硫化矿物共生。钢铁企业一般会对硫酸渣等高硫原料进行重点检查,但往往忽略进口矿石铊类重金属检测。” 梁思懿说,“在本次嘉陵江铊污染源调查中发现,进口矿石存在铊含量高的现象。因多种原因,要求钢铁企业必须采用无铊矿石并不现实,但目前国家对进口铁矿石的规范中还没有要求检测铊含量,因此如果进口矿石铊含量较大则很容易被企业忽视。”

生产过程环节:烧结、渣处理工序易产生铊污染

排放标准修改单新增企业排水总铊指标,现有企业或设施于明年1月1日执行

“一般情况下,钢铁企业的烧结、炼铁区域铊污染源风险较大,应作为重点管控对象。” 梁思懿说,在烧结工序中,铊类化合物会在高温条件下发生气化,随烟气进入后续脱硫工序。在采用闭路或者半闭路循环的烟气脱硫系统中,铊会随着碱性吸收液进行多次循环并逐步富集,因此脱硫废液中往往含铊量较高,是管控的重中之重。

此外,钢铁厂冶炼区域渣处理工序的用水管控同样值得关注。据介绍,在高炉炼铁过程中,每提取1吨生铁,会产生300kg左右的高炉渣。高炉渣粒化过程中会用到大量冲渣水。为减少新水的使用量,同时增加生产过程中低品质废水的消纳量,钢铁企业有时会选择脱硫废液等低品质水进行冲渣。在这个过程中,易导致脱硫废液中的铊在高炉渣表面沉积,后续高炉渣作为水泥、建材等资源化利用过程中,容易给环境带来污染。此外,如果高炉渣资源化过程中长时间被雨水淋湿或浸泡后,铊也有可能随雨水流入自然水体中。

“目前不少钢铁企业在烧结工序和渣处理工序中还没有相关的铊含量监测手段。” 梁思懿说。

据了解,2020年12月31日,生态环境部颁布了《钢铁行业水污染排放标准》(GB13456-2012)修改单(以下简称修改单),修改单中唯一增加的指标即为排水总铊指标,不仅要求钢铁企业直接排放和间接排放水中铊含量均不得超过0.05mg/L;而且对总铊的监测和检测也提出了明确要求。一是企业应按要求开展自行监测,总铊自行监测频次至少为半年1次。二是重点排污单位应当按要求安装重点水污染物排放自动监测设备,并与生态环境主管部门的监控设备联网,并保障监测设备正常运行。三是规定了总铊检测方法标准。

“根据修改单要求,钢铁行业新建企业或设施于2021年1月1日正式执行,现有企业或设施于2022年1月1日执行。在此提醒钢铁企业高度重视铊污染防控规定,按照修改单落实相关要求。”

废物处理环节:扬尘和污泥处置不当易引发铊污染

生产和管理人员对铊污染防控的意识不强

记者了解到,钢铁冶炼过程中产生的尘泥也可能富含铊。在这些尘泥储存和转运过程中,企业往往没有做到精细管控,如降尘洒水、运泥车辆轮胎冲洗水和地坪冲洗水等都可能导致铊通过雨排水进入自然环境,造成铊污染。另外,也要注意含铊尘泥的储存或转运区的高程安全问题,例如是否存在洪水季外水倒灌厂区引起的铊污染风险。

“关键还是企业整体管控意识要提升。以往钢铁行业不注重铊的相关检测,像扬尘和污泥处理这类细节问题,企业一般不会将铊含量的达标与否纳入检测范围,而且铊检测过程也相对复杂,员工对铊防控的意识并不强。”梁思懿指出,在钢铁企业内,应加强铊污染危害、处理技术、管控方法等内容的宣传教育工作,提升全员的环境意识和管理能力,完善企业环境行为自我约束机制,严格落实企业环保责任制。

经验教训:嘉陵江铊污染事件为钢铁企业敲响警钟

开发铊污染处置相关技术,以“铊资源利用”实现“铊污染防控”

这次嘉陵江铊污染事件为钢铁行业敲响了警钟,为避免出现此类环境事故,钢铁企业必须从生产各环节着手加强管控。针对钢铁企业生产过程中容易引发的铊污染风险,梁思懿提出了以下几点建议:

首先,在原料采购过程中,应选择铊含量较低的矿石和辅料。企业可根据自身条件建立相应标准,要求原料供应方提供铊含量检测报告;钢铁企业应严格按照国标要求,建立铊的监测检测体系,如企业不具备铊的监测检测能力,应委托有资质的第三方进行定期执行,过程数据及时存档并可追溯。在总铊的检测过程中,要注意遵照国家环境保护标准进行样品保存,要确保消除检测结果干扰源。在使用原料的过程中,企业也要定期抽检,避免意外事故发生。如不可避免需使用含铊量较高的矿石进行冶炼,企业应制定全厂铊元素平衡图,做好铊从进厂到出厂的全过程评价工作,做到定量管控和定期监测。

其次,在生产环节和水处理工序中,要通过科学的技术手段,有效控铊。钢铁企业要重点监管脱硫废液的终端处置过程,例如在生产工艺选择上,尽量选择高炉煤气干法除尘、半干法烟气脱硫等工艺减少含铊废液产生量。针对风险较高的脱硫废液、废水需设置单独的有效处理设施,不混入其他水系统。同时,应建立全厂事故应急系统,事故状态下可将脱硫碱液排至应急系统储存池内。储存池在设计上还要充分考虑防渗并做渗漏监测。在涉铊排放指标上,钢铁企业既要满足修改单中的行业排放标准,更要满足受纳水环境质量标准。

此外,钢铁企业应建立排放口铊超标的应急预案并报送属地政府环境管理部门。如出现总排放口铊超标情况,应迅速切断企业涉污排口,第一时间启动应急预案并及时上报,按照既定应急预案做到有效组织、高效运转。

最后,建议企业加强应急能力建设,应急物质储备、监测设备维护和人员培训等都不能忽视。政府、行业协会、科研院所、设计院和服务商等也要形成合力,倡导并积极推广经济可行的铊资源化技术,开发铊污染应急处置技术、储备铊污染物资源化技术,在生产过程中富集和分离可用铊,以“铊资源利用”实现污染防控突破。


原标题:嘉陵江铊污染源头竟是钢铁企业

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