中国钢铁工业环保面临新挑战

    我国粗钢产量占到全球总产量的50%以上，钢铁工业已成为体现我国综合国力的一个重要标志。当前，钢铁工业一方面面临产能过剩难题，另一方面面临国家新一轮的污染物排放标准实施和即将要实行环保税法的政策环境，这将使钢铁企业的环保负担加重，制造成本上升。面对新形势，主动转型，实现绿色发展对钢铁行业生存发展具有重要意义。
    现状：钢铁工业环保面临新挑战
    钢铁工业系列污染物排放标准逐步实施。2012年环保部发布了一系列与钢铁工业相关的新标准，与现行标准相比较，具有如下特点：
    一是标准的系统性加强，污染物项目设置更加科学、全面。新标准增加了总氮、总磷、总铅、总铬、总汞等14项水污染物指标，其中11项为重金属和有毒污染物项目；在大气污染物方面，烧结增加了氮氧化物、氟化物、二噁英类，炼铁工序热风炉增加了氮氧化物，电炉工序增加了二噁英类污染物项目；在《炼焦化学工业污染物排放标准》中，增加了多环芳烃(PAHs)、氰化氢、苯、酚类、非甲烷总烃等15项行业特征污染物指标。
    二是提高了污染物项目的控制标准。新标准均大幅收严了颗粒物、二氧化硫和化学需氧量的排放限值，针对环境敏感地区制定了更严格的水和大气污染物的特别排放限值。
    三是明确了分步实施新标准的管理要求。对新建企业要求自2012年10月1日起实施新标准，对现有企业设置了过渡期，要求在2015年1月1日达到新建企业的污染控制水平。
    新的环境质量标准实施对钢铁工业提出更高要求。2012年，环保部颁布了《环境空气质量标准》（GB3095—2012），有如下变化：
    一是由于近年来大城市灰霾现象频繁发生，新标准增加了PM2.5的环境质量要求，将来会进一步考核企业PM2.5的治理和排放总量情况。
    二是苯并吡（BaP）的环境质量标准比原来严格4倍以上。这就提高了钢铁企业焦炉的新、改、扩建门槛。
    国家将实行《环境保护税法》。按照国家“十二五”规划纲要和国务院立法工作计划要求，财政部起草了《环境保护税法》，目前正在审核报送。《环境保护税法》将几项污染物(如二氧化硫、化学需氧量)从排污收费改为收税，还对冶炼渣、尾矿等固体废物和噪声排放安排了收税规定。按照排放当量缴税，将大大增加排污量大的企业的排污支出。
    减排与节能并重带来双重压力。按照《工业节能“十二五”规划》，到2015年，钢铁行业单位工业增加值能耗要求比2010年下降18%，吨钢综合能耗从2010年的605kgce/t下降到2015年580kgce/t。同时随着排放要求越来越严格以及环境税的实施，企业必然加大环保投入，从而将增加环保设施的能耗，使得总体上能耗的降低变得困难。
    严格的排放标准与环保治理技术落后的矛盾突出。更严格的标准和不断削减的排放总量，要求企业使用更高效的除尘器、脱硫脱硝设施。而实际情况是：国内还缺乏成熟工艺技术和设备，如烧结烟气脱硫脱硝脱二噁英技术，电炉烟气二噁英的控制技术，焦化酚氰废水和浓盐水的处理技术等。用目前的技术装备全面达到新标准难度大，这就势必要增加技术改造成本。
    应对：优化技术装备满足新标准要求
    面对新标准，要选择能满足要求的技术。如：烟气脱硫脱硝技术、脱二噁英技术、浓盐水回收技术、低压低温的余热回收技术等，尤其是执行“特别排放限值”的地区，必须选择多污染物联合去除的技术。近几年烧结虽然上了不少脱硫系统，但还没有一家真正意义上的脱硝系统实施，将来改造的工程量很大。
    到2015年，所有企业均要达到新标准，大量的设备须要更新改造。如：选矿厂的水膜、冲激、泡沫等湿式除尘要改成袋式除尘器，现有三电场除尘器可能须要更换为六电场除尘器或袋式除尘器等。
    近期通过对河北、天津、山东等部分钢铁企业调研发现，一些企业的环保装备水平较低，以烧结工序为例，机头、机尾、整粒系统普遍采用电除尘器，还有的采用旋风除尘器，小的产尘点甚至没有配置除尘系统。要想长期稳定地实现新标准要求，须采用除尘效率更高的覆膜滤料袋式除尘器、多电场电除尘器或电袋除尘器。
    目前，国内80%的转炉煤气除尘系统仍采用传统“两文三脱”的湿法工艺，粉尘排放浓度通常控制在100mg/m3以下，只有将设备升级到第四代OG工艺或者转炉煤气干法除尘工艺，才能满足国家新标准的要求（50mg/m3以下）。
    以烧结机机尾除尘系统为代表，很多钢铁企业的环境除尘系统仍然采用电除尘器作为末端除尘设备，很难长期稳定地将粉尘排放控制在新标准以下，亟待用高效脉冲袋式除尘设备替换。
    由于微细颗粒、NOx、二噁英、重金属等污染物都将逐步纳入考核，迫切需要一体化的多种污染物联合去除技术。
    趋势：技术、政策“双拳出击”治环保
    在技术层面，钢铁工业环保技术的研究与应用将主要从以下几个方面发力：
    末端治理的空间会越来越小，节能减排还应该从工艺入手，重视污染物源头控制技术的研发和应用。如：烧结烟气循环技术、其他燃烧或加热设施的废气加氧循环技术、增加球团矿比例技术等。
    开发新的环保技术和材料。如：高效耐用滤料、脉冲变频电源、替代进口的脱硝高效催化剂、新型高效水处理药剂等。
    继续大力推进成熟技术的应用。在水处理与利用方面：强化原水处理，改善供水水质；充分利用串级供水和废水处理单元技术，使单元工序达到废水零排放；采用先进的自动化、信息化手段建立（能源）管理中心，实现全厂水系统的统一调度、优化平衡；实现综合污水末端处理与资源化回用。
    在烟气治理技术方面：推广转炉、高炉煤气干法除尘技术；在选择烧结烟气处理工艺时，须考虑同时减排细颗粒物粉尘、二氧化硫、氮氧化物、氟化物和二噁英等多污染物协同控制技术；优化除尘系统，强化运行管理，提高粉尘治理效果；回收各种烟气余热等。
    在固体废弃物处理与利用方面：应用钢渣热闷处理及加工利用技术，加强钢铁渣显热二次能源的回用，并积极消纳社会废物。
    此外，干熄焦、煤调湿技术、钢坯热装热送、全连铸、轧钢加热炉双预热技术等，有望得到进一步推广应用。
    在政策层面，政府对环保的监管将更加严格，并鼓励企业创新环保技术与运营模式，主要表现在以下方面：
    一是切实执行钢铁产业政策和《钢铁工业“十二五”发展规划》，鼓励结构调整与兼并重组。从环境保护和节能减排的角度而言，大型规模企业更便于监管、更具有社会责任感、更具有经济和技术力量，单位产量也具有更少的排放装置，因此实行节能减排也就具有效率和成本优势。
    二是逐步实施《环境保护税法》。《环境保护税法》有可能使各有关企业处在同一起跑线上，自然淘汰一些环保治理不给力的企业，有利于企业的技术进步，增强其社会责任感，更容易被政府和舆论所监督。
    三是鼓励企业加大科研投入。国家政策应该大力鼓励和支持大型企业设立环境技术研究机构，鼓励以企业为主体、高校和研究机构辅助的科研模式。
    四是创新钢铁工业环境保护运营模式。在国家对各种污染控制日趋严格的形势下，钢铁工业环保系统的建设和运营也日趋专业化。这必然要求钢铁企业积极开展商业模式创新，进行环保设施市场化、社会化模式的建设和运营。
    五是加强环保监管。当前不少企业或者生产装置实际上游离在环保监管的视野之外，装置的排放浓度和企业排放总量普遍存在偏低的假象，因此下一步政府将加强现场监管，利用快速即时检测技术和设备，统一监测方法，实行有组织、无组织污染源全覆盖的监测。
    六是积极研究探索企业环保投入和效益的良性资金管理系统。此举可以提高企业清洁生产和环保投入的自觉性和积极性。
    七是设立专项课题，尽快开展钢铁生产中特征污染物的研究。例如：二噁英、BaP、重金属等。
    八是开展城市钢厂环境问题专项研究。由于历史原因，我国大部分钢铁企业都建设在城市近郊，随着环境压力的增大，这些钢厂面临去留的问题，需要从环境、经济综合效益出发开展专项研究，综合考虑。