年产15万吨芳烃项目对大气和水环境的影响评估.doc

大连大学DALIAN UNIVERSITY 2014届毕业设计题目名称： 某年产15万吨芳烃项目对大气和水环境的影响评价 所在学院： 环境与化学工程学院 专业（班级）： 环境101级 学生姓名： 付 林 英 指导教师： 杨 海 波 评阅人： 袁 新 民 院 长 ： 徐 继 润 设计以某公司年产15万吨芳烃项目为例，明确项目建设施工过程和生产过程中产生的主要污染环节，利用背景资料分析项目所在地的大气、水环境现状，重点对该建设项目在芳烃精制过程中产生的苯、甲苯和二甲苯等特征污染物对大气环境的影响和生产过程中产生的废水对地表水环境产生的影响进行分析、预测和评价，根据所得结果给出可行的预防治理方案，以保证该项目在运营生产过程中最大程度的减少对环境的污染，满足国家相关环保要求。设计结果表明，项目在建设期产生的主要环境污染是水污染和噪声污染，其中废水中悬浮物的浓度为600mg/L,COD浓度250mg/L,石油类12mg/L；噪声污染峰值为90dB。生产运营期产生的主要环境污染是生产废水、生活污水和苯系有机废气的排放，其中大气污染物苯的排放量为4.075kg/h,甲苯的排放量为0.494kg/h，二甲苯0.122kg/h,非甲烷烃0.119kg/h。对于建设施工期和生产运营过程中产生的环境影响按照文中提出的相关环境保护措施、清洁生产要求和污染处理措施执行，就会得以很好的控制和改善并满足国家和地方相关的环保要求。关键词：芳烃项目；环境影响评价；水环境；大气环境；ABSTRACTTaken an annual output of 150000 tons aromatics project as an example, the main pollutants produced from construction process and production process were determined, the present situation of air and water environment were analyzed by means of background data. Meantime, the effects of benzene, toluene and xylene on air environment were analyzed, predicted and evaluated during aromatic hydrocarbon refining process, and the effects of wastewater generated on the surface water environment were also analyzed, predicted and evaluated during producing process and life. According to the results, the feasible scheme of prevention were presented to ensure the project to minimize environmental pollution,during construction and production process and to meet the national environmental protection requirements. The results showed the environmental pollutants produced in the construction period were water pollution and noise, while the environmental pollutants produced in production operation period were mainly sewage and benzene organic exhaust gas emission. Among of them, TSP was 600mg/L, COD was 250mg/L and oil was 12mg/L, the maximum noise was 90dB,benzene was 4.075kg/h, toluene was 0.494kg/h, xylene was 0.122kg/h and non-methane hydrocarbon was 0.119kg/h. If clean production process and pollution treatment measures were strictly, controlled, the discharge pollutants produced from producing process would meet the emission standards and the relevant national and local environmental requirements. Key words: aromatics project，Environmental impact assessment，water environment， air environment 目录1绪论11.1课题背景11.2 环境影响评价及其发展历程11.3目前研究的概况和发展趋势11.4 本毕业设计主要内容22 总则32.1 编制依据32.1.1 法律法规32.2评价因子与评价标准32.3评价工作等级及评价重点52.4评价范围及环境敏感点82.5评价时段93 建设项目概况工程分析103.1 项目概况103.2 项目工程分析103.3 废水污染源、污染物排放方式分析123.4 废气污染源、污染物排放方式分析124 环境现状调查及评价144.1 水环境现状调查及评价144.2 大气环境现状调查及评价165 环境影响预测及评价205.1 地表水环境影响预测及评价205.2 大气环境影响预测及评价226 污染防治措施256.1 水污染防治措施256.2 废气环保治理措施256.3 环保投资267 经济损益分析277.1 环境影响经济损益分析277.2环境保护效益277.3 环境影响经济损益分析288 结论29参考文献30致谢附录1 外文译文附录2外文原文附录31绪论1.1课题背景芳烃作为化工行业的基本原料，其在精制过程的主要产物是苯、甲苯和二甲苯。苯是一种应用广泛的有机溶剂，短时间内吸入大量苯蒸气可引起急性中毒1。甲苯通常被用作溶剂和高辛烷值汽油添加剂，也是有机化工的重要原料，其与二甲苯的毒性都比苯小，但当浓度达到一定浓度时仍然会对人体造成危害。除此之外，苯、甲苯和二甲苯都属于挥发性有机物（volatile organic compounds,简称VOCs），具有挥发性有机物所具备的特性，所以通过对其进行环境影响评价以预防和控制其对环境造成的环境影响是很有必要的。1.2 环境影响评价及其发展历程环境影响评价是从预防环境污染、保障环境质量的目标出发，通过调查、预测等手段，分析评价拟开发行动或建设项目在施工期和生产运营期所排放的污染物对环境质量可能造成的影响程度和范围，提出避免、消除或减少负面影响的对策，为建设项目的选址、污染控制及预防措施的制定和有关工程设计提供科学依据或指导性意见2。环境影响评价这个概念最开始是在1964年加拿大召开的一次国际环境质量评价的学术会议上提出来的3。而环境影响评价作为一项正式的法律制度首创于美国。1969年美国国家环境政策法（National Environmental Policy Act of 1969，NEPA）把环境影响评价作为联邦政府管理中必须遵循的一项制度。美国的环境影响评价制度确立以后，很快得到其它国家的重视，并为许多国家所采用。日本、澳大利亚等国家也相继对环境影响评价有了一定重视。1972年联合国斯德哥尔摩人类环境会议之后，我国开始对环境影响评价制度进行探讨和研究，随后为了进一步加强对建设项目环境保护的管理，我国不断的修订、颁布各种环境保护条例，形成了较为完善的环境影响评价法律制度体系。我国环境影响评价制度的立法主要经历了三个阶段。从1973年首先提出环境影响评价的概念，创立了环境影响评价；到之后1989年颁布正式环境保护法，该法第13条规定：“建设污染环境的项目，必须遵守国家有关建设项目环境保护管理的规定”4。让环境影响评价得到了一定的发展；再后来为了适应新形势发展的需要，2003年9月1日起开始施行的环境影响评价法，使我国环境影响评价制度发展到历史上一个新的里程碑，我国的环境影响评价逐步走向完善5。1.3目前研究的概况和发展趋势 近年来，国内对环境影响评价的研究主要围绕在环境影响经济评价(Economical Assessment of Environmental Impact) 、环境政策评价（Policy Assessment,简称PA ）、战略环境评价（Strategic Environmental Assessment，简称SEA）和区域环境评价（Regional Environmental Assessment,简称REA ）几个方面6。随着环境问题的复杂化，EIA逐渐暴露出许多不足之处，主要表现在：一是EIA只是针对项目建设作出反应，缺乏对战略进行EIA的正式要求；二是缺乏对多个项目积累环境影响的充分考虑；三是缺乏替代方案的研究；四是EIA的客观性受开发者主管意志影响太大；五是缺乏对EIA有效的评估和管理及对区域项目影响型EIA缺乏相应的技术指导原则等。 综合环境影响评价的发展历程及其出现的问题，随着环境影响评价制度从单纯项目评价向区域环境影响评价的逐步发展，环境影响评价将会进一步向区域层次和全球层次发展7；其次，随着从单个项目的、具有时空效应的、复杂因果关系的积累影响评价会要求人们对环境影响评价的积累影响评价进行进一步研究；再者，为了防范于未然，日后环境影响评价的发展会更注重到政策、规划与战略层面上，即战略评价；此外，对环境污染影响的评价、生态影响的评价以及在资源利用方面对可持续发展评价也是环境影响评价研究的发展方向8。1.4 本毕业设计主要内容本设计以某公司年产15万吨芳烃项目为例，明确项目建设施工过程和生产过程中产生的主要污染环节，利用背景资料分析项目所在地的大气、水环境现状，重点对该建设项目在芳烃精制过程中产生的苯、甲苯和二甲苯等特征污染对大气环境的影响和生产生活过程中产生的废水对地表水环境产生的影响进行分析、预测和评价，根据所得结果给出可行的预防治理方案，以保证该项目在运营生产过程最大程度的减少对环境的污染，满足国家相关环保要求。2 总则2.1 编制依据 2.1.1 法律法规（1）中华人民共和国环境保护法，1989.12；（2）中华人民共和国环境影响评价法，2003.9；（3）中华人民共和国大气污染防治法，2004.4；（4）中华人民共和国水污染防治法，2008.6；（5）建设项目环境保护管理条例国务院1998第253号；（6）建设项目环境影响评价分类管理名录环境保护部令第2号，2008.10。2.1.2技术导则及规范（1）环境影响评价技术导则 总纲HJ 2.12011；（2）环境影响评价技术导则 大气环境HJ2.22008；（3）环境影响评价技术导则 地面水环境HJ/T2.393；2.1.3项目文件（1） 国务院国 函2001147号三峡库区及其上游水污染防治规划（修订本）；（2） 渝府令第188号重庆市主城尘污染防治办法；（3） 国家经贸委过经贸资源20011015号关于加强工业企业节水工作的意见；（4） 重府发199740号重庆市环境空气质量功能区划分规定；（5） 重庆市人民政府渝府发199889号重庆市地面水域适用功能类别划分规定。2.2评价因子与评价标准2.2.1评价因子 根据环境影响评价技术导则的规定及项目所在地周围情况的分析，筛选确定评价因子见表2-1。 表2-1评价因子确定表环境要素现状评价因子预测评价因子地表水pH、COD Cr、BOD5、DO、NH3-N、石油类COD Cr、挥发酚、NH3-N大气苯、甲苯苯2.2.2评价标准(1)环境质量标准环境空气质量标准：根据重庆市环境空气质量功能区划分规定渝府发2008135号文中的划分规定，本次毕业设计的拟建项目地区属于二类大气功能区，应执行环境空气质量标准（GB3095-2012）中二级标准的要求，其中苯、甲苯在我国的环境空气质量标准中没有明确的标准规定，所以苯的空气质量指标参考执行TJ36-79 工业企业设计卫生标准的居住区大气中有害物质的最高允许浓度，甲苯则参考前苏联标准，具体标准详情见表2-2。 表2-2 环境空气质量标准污染物标准值（mg/m）依 据小时平均值日平均年平均SO20.5 0.150.06环境空气质量标准（GB3095-2012）中的二级标准TSP0.070.15NO20.20.120.08苯2.40.80 TJ36-79工业企业设计卫生标准中的居民区大气中有害物质的最高允许浓度甲苯0.60.6前苏联标准CH-245-71 地表水环境质量标准：根据重庆市人民政府渝府发199889号重庆市地面水域适用功能类别划分规定文中的划分规定，本次毕业设计的拟建项目所在区域为长江-长寿化工园区江段，该水域属于类大水域，应执行地表水环境质量标准（GB38382002）类水域标准。详见表2-3。表2-3 地表水环境质量标准中基本项目浓度限值（单位mg/L）污染物名称地表水环境质量标准（GB38382002）类标准pH69DO5CODCr20BOD54氨氮 1.0挥发酚0.005 (2)污染物排放标准大气污染排放标准：根据其大气环境质量标准为二级，本次项目的大气环境影响评价的污染物排放标准应执行大气污染物排放标准（GB16297-1996）中的二级标准，详情见表2-4。 表2-4 大气污染物排放标准限值污染物最高允许排放浓度(mg/m3)排气筒高度/最高排放速率(m/kg/h)周界外浓度最高点(mg/m3)苯1215/0.5 0.430/2.9甲苯4015/3.12.430/18二甲苯7015/1.01.230/5.930/53水污染物排放标准：废水经全厂废水处理站处理达标，排入园区污水处理厂（化工园区邓家湾）处理，最后排入长江。本项目废水排放执行污水综合排放标准（GB8978-1996）中的第二类污染物三级标准，园区排口执行一级标准，氨氮执行重庆（长寿）化工园区企业综合污水接纳标准。详见表2-5。表2-5 废水排放标准 单位：mg/L（ pH无量纲） 项 目 pHCODBOD5石油类氨氮三级标准695003002045(园区标准)一级标准69100205152.3评价工作等级及评价重点2.3.1评价等级 经初步工程分析，该项目废水排放量约133.4m3/d，外排废水中主要污染物为CODcr、挥发酚和氨氮等，污染物类型数为2种，水质复杂程度为中等，长江枯水期流量4200m/s，河流属大河，本项目外排废水中污染物类型较少,且主要是非持久性污染物，纳污水体长江水质要求为类，根据环境影响评价技术导则 地面水环境(HJ/T2.3-93)的分级原则，据此确定本次地表水环境影响评价的工作等级为三级。 通过对本项目工业生产过程的具体分析，项目生产运营过程中产生的主要大气污染物为苯、甲苯和二甲苯，由于项目中产生的甲苯和二甲苯毒性较弱，且生产规模相对小得多，所以本次设计主要评价苯。其评价等级按照环境影响评价技术导则-大气环境（HJ/T2.2-2008）中的最大地面占标率Pi及地面浓度达标准限值百分之十时所对应的最远距离D10计算方法9计算确定。其计算式见公式（1）： （1）Pi第i个污染物的最大地面浓度占标率，%；Ci采用估算模式计算出的第i 个污染物的最大地面浓度，mgm-3；Csi第i 个污染物的环境空气质量标准，mgm-3。用环境空气质量标准（GB 30952012）中1 h取样时间的二级标准浓度值；无小时浓度值的污染物，取其日均浓度的3倍。标准中未含的污染物，参照工业企业设计卫生标准（TJ 3679）中的居住区大气中有害物质的最高容许浓度的一次浓度限值。有地方标准时用地方标准中的相应值。公式见（2）： （2） ， 与大气稳定度有关。Q单位时间的排放量（即排放率或源强），mgs-1；y、zy轴水平方向、 z轴垂直方向的扩散参数10，m；扩散参数取值见附录3中的表1；u平均风速，ms-1，一般取烟囱出口处的平均风速；He烟囱有效高度，He =H+H，H和H分别是烟囱的几何高度和抬升高度；烟囱出口处的平均风速计算式见公式(3) （3）有效高度的计算公式见（4） He=HS+H （4）n0烟气热状况及地表状况系数，n1烟气热释放率指数，n2排气筒高度指数， n0、n1、n3的取值见附录3中的表2。Qh烟气热释放率，kJ/s；H 排气筒距地面几何高度，m，超过240m，取240m；Pa大气压力，hPa，无实测值取气象台(站)季或年平均值；Qv实际排烟率，m3/s， VS 烟气出口气速，m/s；d 排气筒出口直径，m； H2按（4）中公式计算。 （2） 当1700kJ/sQh2100kJ/s时 （3） 当Qh 1700 kJ/s 或者T35K 时 有风时，稳定条件，即E、F稳定度，大气稳定度判断见附录3中的表3。 经过粗略的计算得出由本项目在正常工况下的废气甲苯、二甲苯的排放浓度远小于其在大气污染物排放标准（GB16297-1996）中二级标准的标准值，且项目在正常工况下以苯的排放最为主要，所以本次评价等级的计算确定以苯在正常工况下的废气排放为例。通过工程分析得由烟囱几何高度为30m，排放的苯的排放量为15.412kg/h，,根据重庆市气象局气象条件显示，该地区属城市近郊区，距地面10m风速为1.7m/s,实际排烟速率为4 m/s，且年平均大气稳定度相对较居中，均以中性类（D）为主，假设其距水平方下风向的距离大于1000m且垂直方向的扩散系数在1000m以内。所以可以确定 的值分别为0.15、0.104、0.89、0.83.烟囱直径为0.4.m，烟气温度为100，所以根据最大地面浓度Cmax计算公式， 烟囱出口处的风速：2.24m/s 烟气热释放率：Qh0.35PaQvT/Ts 0.35969hPa4m/s(100-20)/(273+100) 86.7kJ/s 1700 kJ/s所以：=3 m 有效高度He=HS+H=30+3=33 m 所以有最大地面占标率为：因为1601米大于最开始假设的1000米，即与假设情况相符，所以计算结果可作为评价等级的确定值。所以有： 同理求得甲苯、二甲苯的最大地面占标率分别为：44.6%，31.7% 根据大气环境影响评价工作等级的确定标准，10% 7，所以选公式 SpH=（7.82-7）/(9-7)=0.41， 按照公式（5）计算监测点位的CODcr指数，SCODcr=4.67/20=0.23， 按照公式（5）计算监测点位的BOD5指数，SBOD5=1.47/4=0.37， 按照公式（5）计算监测点位的石油类指数，S石油类=0.01/0.05=0.2， 按照公式（5）计算监测点位的氨氮指数，S石油类=0.37/1=0.37。所得各监测指标计算结果见表4-3。表4-3 长江黄草峡监测断面水质监测及评价结果一览表单位：ml/L(pH无量纲）指标pHCOD BOD氨氮石油类类水域标准692041.00.05黄草峡断面样品数77777最大值7.894.78