京津冀及周边地区水泥工业大气污染控制分析

根据北京、天津、河北、山西、山东、河南等6 省市SO2、NOx、PM、PM10、PM2.5 的排放量,分别计算了各省(市)单位面积污染物排放量,结果如图6 所示.六省(市)中,山东单位面积SO2、NOx、PM、PM10、PM2.5 排放量均为最大,分别为0.07,0.57,0.42,0.17,0.09t/km2,水泥工业大气污染影响最大,河南次之,需通过化解过剩产能降低污染排放;天津熟料产量少,单位面积SO2、NOx 排放量最低,分别为0.01,0.07t/km2,但由于水泥粉磨站水泥产量较高,单位面积PM 排放量较大,仅次于山东和河南,需进一步提高水泥粉磨站颗粒物控制水平;山西单位面积PM10、PM2.5 排放量均为最低,分别为0.05,0.03t/km2,但NOx 排放控制水平相对较差,单位面积排放量较高,仅次于山东和河南,需提升NOx 排放控制水平.

2.4 分工艺排放情况

根据计算结果,2016 年京津冀及周边地区六省(市)水泥工业新型干法工艺SO2、NOx、PM、PM10、PM2.5 的排放量分别为3.1、104t、23.8、104t、9.0、104t、5.2、104t、3.1、104t,占各项污染物排放总量的比例分别为98.5%、99.8%、50.2%、69.4%、76.2%;其他水泥窑SO2、NOx、PM、PM10、PM2.5 的排放量分别为0.1、104t、0.1、104t、0.3、104t、0.1、104t、0.1、104t,占各项污染物排放总量的比例分别为1.5%、0.2%、1.5%、1.6%、1.7%;水泥粉磨站PM、PM10、PM2.5的排放量分别为8.6、104t、2.2、104t、0.9、104t,占PM、PM10、PM2.5 排放总量的比例分别为48.3%、29.0%、22.1%.从工艺排放结果分析看,水泥工业主要大气污染物主要来自于熟料生产工艺,与徐东耀等[8]、薛亦峰等[9]、张光学等[23]的研究结果基本一致,未来可考虑采用高效脱氮脱硫技术、协同处置技术、高效大型袋式除尘技术等新技术,进一步降低各项污染物的排放量.但随着熟料生产工艺进步及污染治理水平的提升,其颗粒物排放占颗粒物总排放量的比例逐步降低,与粉磨站颗粒物排放水平相当.

3 结论

3.1 2016 年京津冀及周边地区6 省(市)水泥熟料煅烧窑脱硝、除尘设施配套情况较好,调研的水泥熟料生产线中80%采用了SNCR脱硝工艺,98%采用了袋式除尘、电袋复合除尘等高效除尘工艺,NOx、有组织PM 均得到了有效的治理.

3.2 京津冀及周边地区6 省(市)水泥工业因污染治理水平的提高,其SO2、NOx、PM(有组织)2016 年排放量较2015 年大幅下降,分别达到3.2、104t、23.9、104t、9.7、104t,下降比例分别为24.1%、18.2%、27.2%.水泥工业PM 无组织排放量仍较大,占PM 总排放量的45.4%.

3.3 京津冀及周边地区6 省(市)中山东、河南是水泥生产大省,两省SO2、NOx、PM、PM10、PM2.5 排放总量及单位面积排放量居前2 位,是该地区重点排放来源.北京、天津、山西各项污染物单位面积排放量相对较低,但天津单位面积PM 排放量较大;山西单位面积NOx 排放量较大,仅次于山东和河南.

3.4 水泥工业SO2、NOx、PM、PM10、PM2.5 的排放主要来自新型干法窑,其SO2 排放目前尚无治理措施, NOx、PM 排放量依然较大.独立粉磨站PM 的排放贡献也较大,占PM 排放总量的48.3%.