解析题 20分

南方某市经济技术开发区位于城市主城区西侧10km处,成立于2006年,规划面积为30.1km2。成立之初,开发区编制了规划环境影响报告书。2015年,开发区进行控规修编并编制了规划调整暨跟踪评价环境影...

南方某市经济技术开发区位于城市主城区西侧10km处,成立于2006年,规划面积为30.1km2。成立之初,开发区编制了规划环境影响报告书。2015年,开发区进行控规修编并编制了规划调整暨跟踪评价环境影响报告书。经过十多年的发展,北部已形成工业发展集中区,汽车、通用设备、电气机械和器材、计算机通信和其他电子设备等制造业规模以上企业达到100余家。南部以研发和居住为主,研发已初具规模,东南部有红星社区。到目前为止,土地利用率已接近60%,开发区内尚有零星农户散布。
开发区水、电、气供应设施完善。现有生产需热企业全部采用天然气锅炉自行供热,区内供水依托外部供水厂,排水采用雨污分流制。现有企业废水收集后全部纳入开发区内东北部的污水处理厂处理。污水处理厂设计处理规模为5×104m3/d,实际处理4.8×104m3/d,尾水去向为R河。
低碳经济已经起步。部分工业厂房屋面已安装太阳能发电系统。公共交通全部采用纯电动车辆,道路已采用太阳能照明灯,红星社区生活垃圾已实现分类收集。
为打造成为先进制造业基地和产业升级示范区,开发区编制了2020—2035年产业发展规划。规划近期至2025年、远期至2035年。规划主导行业包括电子器件制造、高端智能制造以及新材料新能源等行业。用地布局保持不变,在北部工业用地与南部研发、居住用地之间设置缓冲绿带。保留红星社区,在其南部规划建设集中居住区。
开发区规划人口总规模7万人。现有的零星农户也将安置在集中居住区。规划供水仍依托外部供水厂。完善雨污排水管网。扩建开发区污水处理厂,处理能力达到7×104m3/d,2035年达到10×104m3/d,出水水质仍执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级标准,尾水去向仍为R河。
该市地处河网地区,水资源丰沛。开发区附近有R河和Q河。R河位于开发区东北侧,为Ⅳ类水环境类别,自西北流向东南,在开发区污水处理厂排放口下游8km处汇入Q河。Q河位于开发区南侧,为Ⅲ类水环境类别,自西流向东北。在Q河汇入口上游5km处为该市饮用水源准保护区下游边界。R河和Q河均为感潮河流。
开发区所在区域为环境空气二类功能区,主导风向为东南风。规划环评文件编制单位先后开展了以下工作:对历史监测数据统计分析,区域环境空气二甲苯浓度持续上升,个别点位浓度值占标率接近90%,地表水、土壤和地下水环境监测全部达标。
对重点企业调查发现,区内有10家企业单位产值能耗和8家企业水耗均高于该市行业平均水平;有5家企业涉VOCS废气收集、处理不规范,其中一家大型家具企业近年来投诉不断。
结合产业发展规划和“十四五”规划的相关要求,预测到2025年,区内新增污染物氮氧化物、二氧化硫和VOCS排放量分别为767t/a、100t/a、149t/a。
地表水环境影响预测结果显示,当污水处理厂尾水排放量超过7×10^4m3/d时,丰水期,除R河排放口混合区外,评价范围内R河、Q河水质均满足地表水环境功能区目标要求;枯水期,受潮汐影响,Q河饮用水源准保护区范围的部分河段水质将超过地表水环境功能区Ⅲ类区水质目标的要求。
【问题】
1.分析开发区发展面临的环境制约因素。
2.针对“区域环境空气二甲苯浓度持续上升,个别点位浓度值占标率接近90%”的现状,规划环评应开展哪几方面的工作?
3.大气环境影响预测因子是否应考虑二次污染物?说明理由。
4.针对区域水环境承载力不足,开发区可考虑采取哪些措施?
5.关于开发区碳减排路径设计,可考虑采取哪些措施?

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1 解析题 20分
根据环卫规划,为服务东部行政区,H市拟在城市主导风西南风的下风向,距主城区25km处新建一座生活垃圾焚烧发电厂。该厂设计日处理生活垃圾2400t,采用3×800t/d机械炉排焚烧炉和配套2×40MW汽轮发电机组配置形式。工程内容包括新建生活垃圾焚烧、烟气净化、渗滤液处理、飞灰稳定化处理、炉渣综合利用等生产、环保设施,半地下柴油储罐、地面氨水储罐、循环冷却水系统等仓储公用设施以及生活、办公等设施。
生活垃圾由汽车运输进厂,经地磅称重后,在卸料大厅(地面标高±0.000m)卸入垃圾池(池底标高-7.000m),而后由吊车抓斗提升倒入料斗,经落料槽、给料器送入焚烧炉焚烧。设计入炉垃圾低位发热值为7537kJ/ka,当入炉垃圾热值不足时,采用0#轻柴油助燃。焚烧炉炉渣由排渣机送入贮渣池(池底标高-4.500m),再输送至炉渣综合利用区处置。
每台焚烧炉配套单独烟气处理系统,烟气经过SNCR(炉内喷入25%氨水)、余热锅炉、半干法吸收(氢氧化钙浆液)、干法吸收(碳酸氢钠粉料)、吸附(活性炭细粉)、袋式除尘、换热和SCR(25%氨水)处理达标后,由引风机引至车间外80m高的3管集束式烟囱中的1管排放。
垃圾池产生的渗滤液自流进入渗滤液收集池(池底标高-12.000m),经提升进入渗滤液处理系统,采用“预处理+厌氧+好氧+超滤”工艺处理,经处理达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)三级标准后,再由市政管道排入H市第三污水处理厂处理,超滤系统产生的浓缩液经雾化喷嘴喷入焚烧炉处理。渗滤液处理过程中产生的脱水污泥送焚烧炉焚烧处置。
卸料大厅为负压形式,垃圾池采用全封闭结构,卸料大厅通风排气与垃圾池产生的恶臭气体全部收集后,作为助燃空气送焚烧炉焚烧净化。焚烧炉停运、检修期间,垃圾池产生的臭气采用一套活性炭吸附装置净化后,通过44m高排气筒排放。卸料大厅适当喷洒植物除臭液抑臭。
烟气净化系统收集的飞灰在稳定化车间经投加整合剂进行稳定化处理后,送飞灰暂存间养护3~5天,经检测达到生活垃圾填埋场接收标准后,送填埋场处置。
项目生产用水3000m3/d,主要用于余热锅炉软化水制备、循环冷却水系统补水、氢氧化钙浆液配制、钙水处理及飞灰稳定化药剂配制、炉渣综合利用配料、卸料大厅及生产车间地面清洗等。H市为北方缺水城市,本项目设计生产生活用水近期采用地下水,待供水管网完善后采用城市供水厂供水。经调查,H市第三污水处理厂位于项目厂址西侧26km处,采用“A2O+深床滤池+臭氧氧化”处理工艺,处理规模为450t/d。历史监测数据表明,该污水处理厂稳定运行,出水稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。
项目厂址北面为林地,170m处有R河经过;东、南两面毗邻农田;西面300m处有一家一期已经投产、二期在建的危险废物焚烧处置厂。最近的环境空气保护目标A村位于厂址南侧1100m处。环评文件编制单位判定土壤、大气环境影响评价工作等级均为一级,本项目大气评价范围处于规划的二类环境空气功能区。环评文件编制单位以本项目新增污染源贡献值叠加现状浓度后,预测得出二氧化氮(NO2)95%保证率日平均质量浓度和年平均质量浓度均符合大气环境质量标准,据此判定NO2环境影响可以接受。
【问题】
1.本项目用水方案是否合理?说明理由。
2.指出焚烧炉烟气净化系统各处理单元的作用。
3.给出焚烧烟气净化系统环境管理台账中要记录的消耗性材料。
4.指出厂区内5个土壤柱状样点布设位置,说明厂区柱状样点的最大采样深度。
5.环评文件编制单位判定NO2环境影响可以接受的做法是否正确?说明理由。
2 解析题 20分
某钢铁联合企业为包括烧结、球团、焦炉、高炉、转炉及轧钢等工序的长流程企业,现有焦化工序建有4座55孔4.3m捣固焦炉,1套150t/h干熄焦装置和1套湿熄焦装置(备用),年产焦炭125×10^4t,配套煤气净化系统和酚氰废水处理站。
本次拟对焦化工序进行技术升级改造,淘汰现有4座捣固焦炉及配套的煤气净化系统,在淘汰焦炉位置建设2座48孔6.25m捣固焦炉,配套建设1套120t/h干熄焦装置,不备用湿熄焦装置,年产焦炭100×10^4t,在焦炉旁新设煤气净化装置,焦化废水处理系统依托现有工程。年副产焦炉煤气4.13×10^8Nm3/a,其他副产品包括焦油、硫黄及粗苯等,主要生产工艺流程见图5。

图5 焦化主要生产工艺流程图焦炭产品由封闭皮带运送至高炉作还原剂。因置换比例为1.25∶1,升级后焦炭产量减少,但不足部分可由外购焦炭解决。炼焦原料与产品焦炭比例为1.33∶1,原料主要为肥煤、瘦煤、气煤及焦煤等,按一定比例混合送至炉内进行炭化,炭化室两侧为燃烧炉,燃料为脱硫净化后的焦炉煤气,燃烧尾气经焦炉排气筒排放。
炼焦为煤在高温环境下进行干馏得到。混合后原料煤的含硫率是0.68%,焦炭的含硫率为0.6%,煤气净化脱硫塔装置的脱硫率为98%。净化后的煤气含尘气浓度为10mg/Nm3,总硫浓度为100mg/m3(硫化氢与有机硫)。
项目厂区及运煤系统粉尘采用布袋除尘措施;废水经现有处理措施处理,工艺为预处理(除油)+调节池+生化处理(A2O+AO)+过滤+超滤+反渗透,出水大部分用于焦炉干熄焦炉补水及其余车间补水,无外排。
除尘系统收集的粉尘进入配煤及烧结工序;焦油渣收集后掺煤炼焦;废矿物油桶收集后送现有炼钢工序回用;项目产生的其他废物包括废脱硝催化剂、离子交换树脂及废反渗透膜等。煤气净化系统产生的废水等带出硫为143t/a,忽略其他“三废”、粗苯及其他工序物料带走硫等。环评单位按照《环境影响评价技术导则—地下水环境》(HJ 610—2016)确定地下水评价工作等级为一级评价,需进行包气带污染现状调查。现有拆除工程主要包括焦炉及煤气净化系统等。
【问题】
1.计算经脱硫塔净化后的煤气中的总硫量。
2.简要分析依托现有酚氰废水处理站的可行性。
3.制定焦炉及煤气净化系统拆除方案应考虑哪些污染防控要求?
4.指出项目产生的固体废物,并说明其属性。
5.简述开展包气带污染现状调查的主要内容。
3 解析题 20分
某公司拟建年产3.2×10^9Ah磷酸铁锂动力电池项目,建设内容包括联合厂房、N-甲基吡咯烷酮(NMP)罐区、原料仓库、软水和纯水制水站、循环冷却水系统、固体废物仓库、废水处理站以及燃气锅炉房等。项目用水、用电、天然气由所在工业园区统一供给。
联合厂房布置正、负极片生产线及电池组装、活化与检测生产线。正极片生产工艺为:将磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、乙炔黑、聚偏氟乙烯(PVDF)等粉料与溶剂NMP混合制成浆料,涂覆在铝箔上,再经热压、分切、烘烤、检验,合格正极片送电池组装工序。负极片生产工艺为:将石墨、羧甲基纤维素(CMC)等粉料与纯水混合制成浆料,涂覆在铜箔上,再经热压、分切、烘干、检验,合格负极片送电池组装工序。电池组装、活化和检测工艺主要为:正负极叠片、极耳焊接、软包顶封、电芯干燥、电解液真空加注及封边、化成、老化、组装、检验,合格电池包装入库。
NMP采用50m3罐车运输至NMP储罐,电解液及PVDF采用200kg标准桶装,其他物料采用25kg袋装,均贮存于原料仓库。NMP罐区占地面积400m2,布置泵房1个及120m3原料储罐和NMP废液储罐各2个。电解液含10%的六氟磷酸锂,90%的碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯等挥发性有机物(VOCS)。
正极制浆、涂覆工艺NMP废气采取密闭罩收集、处理工艺流程见图3。

图3 正极涂覆NMP废气收集、处理工艺流程图NMP废气经热交换器冷凝(110~130℃)和转轮分子筛吸附后,引出一部分至热交换器加热至120℃后用于转轮分子筛的脱附,脱附产生的高浓度NMP废气返回热交换器入口持续冷凝回收NMP;其余废气经水吸收净化后由25m高排气筒排放。热交换器冷凝、转轮分子筛吸附和水吸收对NMP的去除效率分别为95%、95%和80%,NMP废气产生量为100kg/h。电池组装电解液真空加注工艺废气采用活性炭吸附/脱附+RCO工艺处理后由15m高排气筒排放,排气筒烟气量为18000m3/h。
NMP废气处理产生的NMP冷凝废液,经管道输送至NMP废液储罐贮存,而后委托NMP供货单位进行综合利用;水吸收产生的NMP废水送全厂废水处理站处理。项目产生的废水水量及初始水质见表3。
表3 项目废水水量及初始水质一览表(单位:mg/L)

项目可行性研究报告提出的废水处理方案为:正极生产线设备清洗废水及水洗吸收NMP废水采用沉淀、芬顿氧化、混凝沉淀预处理后,再与负极生产线设备清洗废水混合后采用调节、酸化、UASB和A/O工艺处理。处理后的废水(设计出水水质COD≤140mg/L、磷酸盐≤1mg/L)再与循环冷却水系统排污水、生活污水一并由总排放口排入园区污水处理厂进一步处理。
项目拟建厂址位于工业园区,占地面积为20hm2,厂址东面隔规划道路现状为耕地,距东厂界400m处有一村庄,本项目土壤环境影响评价工作等级为三级,环评文件编制单位制定的土壤环境现状调查方案为:在项目用地范围内设3个土壤表层监测点,监测砷、镉、铬(六价)、铜、铅、汞、锌和镍8项因子。
注:《电池工业污染物排放标准》(GB 30484—2013)规定:废水间接排放化学需氧量(COD)和磷酸盐最高允许排放浓度限值分别为150mg/L和2mg/L。
【问题】
1.指出拟建项目的危险物质。
2.土壤环境现状调查方案确定的监测因子是否合理?说明理由。
3.计算运行稳定状态下NMP废气处理系统的NMP冷凝废液量及NMP排放浓度。
4.项目废水收集、处理方案是否合理?说明理由。
5.分别指出拟建项目产生的一般工业固体废物和危险废物。
4 解析题 20分
南方某市经济技术开发区位于城市主城区西侧10km处,成立于2006年,规划面积为30.1km2。成立之初,开发区编制了规划环境影响报告书。2015年,开发区进行控规修编并编制了规划调整暨跟踪评价环境影响报告书。经过十多年的发展,北部已形成工业发展集中区,汽车、通用设备、电气机械和器材、计算机通信和其他电子设备等制造业规模以上企业达到100余家。南部以研发和居住为主,研发已初具规模,东南部有红星社区。到目前为止,土地利用率已接近60%,开发区内尚有零星农户散布。
开发区水、电、气供应设施完善。现有生产需热企业全部采用天然气锅炉自行供热,区内供水依托外部供水厂,排水采用雨污分流制。现有企业废水收集后全部纳入开发区内东北部的污水处理厂处理。污水处理厂设计处理规模为5×104m3/d,实际处理4.8×104m3/d,尾水去向为R河。
低碳经济已经起步。部分工业厂房屋面已安装太阳能发电系统。公共交通全部采用纯电动车辆,道路已采用太阳能照明灯,红星社区生活垃圾已实现分类收集。
为打造成为先进制造业基地和产业升级示范区,开发区编制了2020—2035年产业发展规划。规划近期至2025年、远期至2035年。规划主导行业包括电子器件制造、高端智能制造以及新材料新能源等行业。用地布局保持不变,在北部工业用地与南部研发、居住用地之间设置缓冲绿带。保留红星社区,在其南部规划建设集中居住区。
开发区规划人口总规模7万人。现有的零星农户也将安置在集中居住区。规划供水仍依托外部供水厂。完善雨污排水管网。扩建开发区污水处理厂,处理能力达到7×104m3/d,2035年达到10×104m3/d,出水水质仍执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级标准,尾水去向仍为R河。
该市地处河网地区,水资源丰沛。开发区附近有R河和Q河。R河位于开发区东北侧,为Ⅳ类水环境类别,自西北流向东南,在开发区污水处理厂排放口下游8km处汇入Q河。Q河位于开发区南侧,为Ⅲ类水环境类别,自西流向东北。在Q河汇入口上游5km处为该市饮用水源准保护区下游边界。R河和Q河均为感潮河流。
开发区所在区域为环境空气二类功能区,主导风向为东南风。规划环评文件编制单位先后开展了以下工作:对历史监测数据统计分析,区域环境空气二甲苯浓度持续上升,个别点位浓度值占标率接近90%,地表水、土壤和地下水环境监测全部达标。
对重点企业调查发现,区内有10家企业单位产值能耗和8家企业水耗均高于该市行业平均水平;有5家企业涉VOCS废气收集、处理不规范,其中一家大型家具企业近年来投诉不断。
结合产业发展规划和“十四五”规划的相关要求,预测到2025年,区内新增污染物氮氧化物、二氧化硫和VOCS排放量分别为767t/a、100t/a、149t/a。
地表水环境影响预测结果显示,当污水处理厂尾水排放量超过7×10^4m3/d时,丰水期,除R河排放口混合区外,评价范围内R河、Q河水质均满足地表水环境功能区目标要求;枯水期,受潮汐影响,Q河饮用水源准保护区范围的部分河段水质将超过地表水环境功能区Ⅲ类区水质目标的要求。
【问题】
1.分析开发区发展面临的环境制约因素。
2.针对“区域环境空气二甲苯浓度持续上升,个别点位浓度值占标率接近90%”的现状,规划环评应开展哪几方面的工作?
3.大气环境影响预测因子是否应考虑二次污染物?说明理由。
4.针对区域水环境承载力不足,开发区可考虑采取哪些措施?
5.关于开发区碳减排路径设计,可考虑采取哪些措施?
5 解析题 20分
某砖厂位于西南地区青枝煤矿开采区,2008年通过竣工环保验收,环评批复以低硫煤矸石、页岩等为原料,采用破碎筛分、混料、陈化、挤出成型、切坯和干燥烧结工艺,生产烧结标准砖7600×104块/年。生产设施有2条带人工干燥室的轮窑生产线和破碎、筛分、混料、成型等设备,辅助设施有原料棚、陈化库和成品堆场等。
原料棚设围挡抑尘,破碎筛分点采用洒水抑尘,烧结和干燥烟气采用旋风水膜除尘脱硫。近期自行监测报告表明:工况条件下,轮窑干烟气含氧量19.06%、温度60℃,颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和氟化物的浓度分别为13mg/m3、104mg/m3、67mg/m3和1.2mg/m3。
企业拟在原址实施改造,原料组成不变。产品品种增加烧结空心砖,产能调整为标准砖6000×104块/年。工程内容包括拆除厂区所有设施,新建封闭型的原料库、陈化库和生产车间等。新建1条隧道烘干室+隧道烧结窑生产线,更新全部生产设备。
烧结窑采用机械送、排风方式。烧结温度1050~1150℃。烧结窑每年需铺柴投煤点火一次,升温后利用砖坯中煤矸石燃烧完成烧结,不再外加燃料。将烧结室烟气中的一部分引入烘干室进行余热利用(用于烘干湿砖坯),再与其余烟气混合经布袋除尘+双碱法脱硫净化后,由引风机引至25m高烟囱排放。原料破碎、筛分、混料产生的粉尘经集气罩收集、布袋除尘净化后由独立排气筒排放。根据原料理化分析报告,煤矸石热值约为2200kJ/kg,主要成分有碳、二氧化硅、三氧化二铝,还检出氟、砷和汞等元素。
该企业用地不在生态保护红线内,厂界外45m处有一散户、270m处有一村庄、1000m处有一家在建陶瓷企业。根据当地环境质量报告书,区域上一年度PM2.5年均浓度超标,地方达标规划尚在编制中。环境影响报告表编制单位开展了大气专题工作。根据估算模式计算结果,确定项目大气环境影响评价工作等级为一级。
注:《砖瓦工业大气污染物排放标准》(GB 29620—2013)及其2020年修订单规定,人工干燥及烧结生产过程的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和氟化物标准状态干烟气排放浓度限值分别为30mg/m3、150mg/m3、200mg/m3和3mg/m3,干烟气基准氧含量18%,基准排放浓度折算公式为:ρ基准排放浓度=ρ实测排放浓度×(21-Q干烟气基准合氧量)/(21-Q干烟气实测含氧量)。本案例不考虑气压变化,标态温度以273.15K计,实测排放浓度需折算为标准状态干烟气排放浓度,再折算为基准排放浓度后对标。
【问题】
1.判断现有工程烟气排放达标情况。
2.技改工程采用的烧结窑烟气治理措施是否合理?说明理由。
3.说明正常排放时不达标因子的大气预测工作内容。
4.简述项目噪声评价的主要工作。
5.推荐烧结窑建设运营期减少碳排放的措施。