环境保护标准制(修)订项目 有色金属工业污染物排放系列标准之 镁、钛工业污染物排放标准 编制说明 《镁、钛工业污染物排放标准》编制组 2006年 月 1
标准制定主管部门： 国家环境保护总局科技标准司 标准制订主管人员： 有色金属工业污染物排放系列标准编制技术协调单位： 南昌有色冶金设计研究院 《镁、钛工业污染物排放标准》牵头起草单位： 贵阳铝镁设计研究院 主要起草人员： 《镁、钛工业污染物排放标准》参加起草单位： 0
目 录 1. 任务来源和主要工作过程..........................................................................................................4 任务来源..................................................4 镁、钛工业概况..............................................5 镁工业概况...................................................................................................................5 钛工业概况................................................................................................................7 产业政策与环保政策..........................................9 国家与行业的产业政策...............................................................................................9 国家及行业的环保政策.............................................................................................10 标准制订的必要性.............................................11 减少污染物排放总量的需要.......................................................................................11 我国工业污染物排放标准发展的需要.......................................................................12 彻底解决镁、钛工业在标准执行中存在的困惑.......................................................13 改变现行标准不能适应镁、钛工业快速发展的需要...............................................14 全面实施我国“十一五”环境保护目标的需要........................................................14 标准制订的法规和政策依据.....................................15 《中华人民共和国环境保护法》.................................................................................15 《中华人民共和国大气污染防治法》.........................................................................16 《中华人民共和国水污染防治法》.............................................................................16 《中华人民共和国海洋环境保护法》.........................................................................16 《国家环境保护标准制修订工作管理办法》.............................................................16 《加强国家污染物排放标准制修订工作的指导意见》.............................................17 国家环境保护总局2007年第17号公告....................................................................17 《环境标准管理办法》.................................................................................................17 《污染源自动监控管理办法》.....................................................................................17 工作过程....................................................18 2.标准主要技术内容的说明..........................................................................................................20 污染治理技术及其发展趋势.....................................23 污染治理技术现状......................................................................................................23 标准的适用范围及控制污染源...................................27 标准制定的工艺依据........................................27 适用范围..................................................27 控制污染源...............................................27 本标准只适用于法律、法规允许的污染物排放行为................................................28 控制污染物及其标准值的形式...................................28 ① 硅热法镁厂大气污染物控制项目...................................................................................28 ② 海绵钛生产大气污染物控制项目...................................................................................29 1
废水排放控制污染物..............................................................................................29 ① 硅热法镁厂废水污染物控制项目...................................................................................29 大气污染物排放限值的确定.....................................31 大气污染物排放限值的确定......................................................................................31 镁、钛生产企业大气污染物排放限值的确定.........................................................31 ① 颗粒物...............................................................................................................................31 无组织排放..............................................34 水污染物排放限值的确定..........................................................................................34 污染物监测要求的说明.........................................36 采样点设置....................................................................................................................36 污染源自动监控系统....................................................................................................36 竣工验收环境监测........................................................................................................36 采样频次........................................................................................................................36 分析方法........................................................................................................................37 标准的实施与监督说明.........................................37 3.与国家有关法规和环保标准的关系.........................................................................................37 与执行现行法律法规规章和政策的关系...........................37 与法律的关系................................................................................................................37 与行政法规的关系........................................................................................................37 与部门规章的关系........................................................................................................38 与国家环境保护政策的关系........................................................................................38 与现行国家环境保护标准的关系.................................38 与现行标准的对比.............................................38 4.污染物排放现状及达标率分析....................................40 污染物排放现状...............................................40 典型污染源调查结果...........................................42 达标率分析..................................................43 5 与国外同类标准对比..............................................................................................................43 废气污染物排放限值...........................................43 二氧化硫........................................................................................................................43 颗粒物............................................................................................................................44 氯气...............................................................................................................................45 氯化氢............................................................................................................................45 水污染物排放限值.............................................46 pH值..............................................................................................................................46 化学需氧量....................................................................................................................46 石油类............................................................................................................................46 铜....................................................................................................................................46 2
悬浮物............................................................................................................................47 总铬、六价铬................................................................................................................47 6.实施成本分析............................................................................................................................48 废气治理成本分析.............................................48 6. 2 废水治理成本分析...........................................49 7 存在问题和建议......................................................................................................................49 存在问题....................................................49 镁工业..........................................................................................................................49 钛工业..........................................................................................................................50 关于标准值形式............................................................................................................50 关于基础数据................................................................................................................51 建议........................................................51 3
1. 任务来源和主要工作过程 任务来源 《工业炉窑大气污染排放标准》（GB9078-1996）和《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）较1985年的行业标准《轻金属污染物排放标准》（GB4912－85）增加了污染物控制项目，对促进我国镁钛金属工业污染防治工作起到了积极、重要的作用。 但现行执行标准应用范围较广，各行各业都用一个标准，未考虑各个行业的行业特点,难于完全适应各个行业的特点，针对性不强。 为防治环境污染、维护生态平衡、保护人体健康；为完善和协调我国的环境标准体系；为控制有色金属工业污染物排放、防止其污染物排放对环境造成污染和危害、促进有色金属工业生产技术装备和污染控制技术的进步，国家环境保护总局2002年8月提出的《国家环境标准制(修)订计划(2002～2005年)》中，将《有色金属工业污染物排放标准》列入2002年的环境标准制（修）订计划。为此，中国环境科学研究院环境标准研究所于2002年10月25日下达了《关于开展＜有色金属工业污染物排放标准＞编制工作的通知》(环院标函[2002]第34号)。据此，南昌有色冶金设计研究院等单位进行了《有色金属工业污染物排放标准》编制的前期工作，并于2003年9月提交了《有色金属工业污染物排放标准体系框架草案》，该框架草案提出将有色金属工业污染物排放标准划分为铜镍钴、铅锌、锡锑汞、铝、镁钛等五个工业污染物排放标准。 2003年10月23日～25日，《有色金属工业污染物排放标准体系》研讨会在南昌举行。国家环保总局科技标准司领导，以及中国环境科学研究院标准研究所、南昌有色冶金设计研究院、昆明理工大学等单位的代表参加了研讨会。会上，科技标准司的领导介绍了国家环境保护标准改革和发展的总体思路；中国环境科学研究院标准研究所负责人详细讲解了《环境保护标准制(修)订工作规范》。与会代表在认真学习科技标准司领导的讲话和《环境保护标准制(修)订工作规范》的基础上，着重讨论了《有色金属工业污染物排放标准体系框架草案》，并就《有色金属工业污染物排放标准》的编制原则、技术路线、工作内容、计划进度、分工合作等事项达成广泛共识。会后，国家环境保护总局办公厅于2003年12月9日印发了《关于下达有色金属工业污染物排放系列国家标准制订工作任务的通知》(环办函[2003]第649号)。至此,有色金属工业污染物系列排放标准的制定 4
工作全面启动。 镁、钛工业概况 镁工业概况 原镁主要生产区域发生了转移（由欧美国家向亚洲中国转移） 1994年，全球原镁产量的80%来自欧美国家，到了2004年，欧美国家原镁产量仅占全球的22%，原镁生产企业已向亚洲（特别是中国转移），亚洲（中国）原镁产量已占全球的77%，十年来全球原镁生产区域的变化详见表1-1和图1-1。 表1-1 1994 ～2004全球原镁生产区域变化表 原镁产量所战的比例（%） 区域 1994 2000 2004 北美、欧洲国家 南美国家 亚洲（中国） 合计 100 100 100 90807060504030201001994年2000年2004年北美、欧洲国家南美国家亚洲（中国） 图1－1 1994 ～2004全球原镁生产区域变化图 近十年全球主要产镁国家的原镁产量变化较大 5
全球原镁产量近101年翻了一番，1994年全球原镁产量为30万吨，2004年增至64万吨。10年来增幅最大的国家是中国，其原镁产量由1994年的万吨猛增到2004年的45万吨，增长较大的还有加拿大、以色列、俄罗斯。减产最多的是美国，1994年美国原镁产量高达万吨，到了2004年剧减至万吨，挪威原镁产量1994年为，万吨，2000年为万吨，但到2004年已全部关闭。1994年～2004年全球主要产镁过原镁产量变化情况表1－2和图1－2。 表1-2 1994 ～2004全球主要产镁过原镁产量变化情况表 主要产镁国 1994 2000 2004 全球 中国 美国 以色列 加拿大 俄罗斯 哈萨克斯坦 挪威 0 巴西 6560555045全球中国40美国35以色列加拿大30俄罗斯25哈萨克斯坦挪威20巴西151050199420002004图1－2 1994 ～2004全球主要产镁过原镁产量变化情况图 6
钛工业概况 金属钛的工业化生产始于1948年，它是伴随着航空工业及军事工业的发展而兴起的新兴工业。由于钛具有密度小、比强度高、导热系数低、耐高温、耐腐蚀等优点，因而广泛地用于航空、航天、石油、化工、海洋、建筑、体育休闲及日常用品等领域。 近三年的海绵钛供应紧缺，海绵钛和钛加工材供应紧张，价格上扬，使中国钛行业聚集了大量的人气，形成了一股前所未有的投资热。2006年中国海绵钛产量见表1-3。 表1-3 2006年中国海绵钛产量 单位：t 厂家 产量 所占百分数，％ 遵义钛业股份有限公司 10204 抚顺钛业有限公司 3063 朝阳百盛锆业有限公司 2300 锦州华神有限公司 1100 锦州华泰金属工业 300 中信锦州铁合金股份公司 480 洛阳双瑞万基钛业有限公司 380 内蒙百斯特钛业 110 锦州康宁综合厂 50 锦州宏发金属工业 50 合计 18037 100 1200010000遵义钛业股份有限公司抚顺钛业有限公司8000朝阳百盛锆业有限公司锦州华神有限公司锦州华泰金属工业6000中信锦州铁合金股份公司洛阳双瑞万基钛业有限公司4000内蒙百斯特钛业锦州康宁综合厂锦州宏发金属工业20000产量 图1-3 2006年中国海绵钛产量图 7
世界海绵钛产能现状及预测见表1-4。 表1-4 海绵钛生产商产能现状及预测 单位：t 生产商 国家 2005 2006 2007 2008 2009 2010 ATI 美国 / 1,700 4,250 6,800 17,800 17,800 Timet 美国 8,600 8,600 10,600 12,600 12,600 12,600 Honeywell 美国 340 340 340 340 340 340 VSMPO 俄罗斯 30,000 32,000 32,000 32,000 34,000 34,000 UKTMP 哈萨克斯坦 20,000 23,000 24,000 25,000 25,000 25,000 ZTMK 乌克兰 8,000 8,500 9,000 9,500 10,000 10,500 住友钛公司 日本 18,000 21,500 24,000 24,000 24,000 24,000 东邦钛公司 日本 15,000 15,000 15,175 15,700 15,700 28,000 遵义钛业 中国 6,000 8,000 8,000 10,000 10,000 15,000 抚顺金铭钛业 中国 2,500 2,500 4,500 6,250 8,000 8,000 朝阳百盛公司 中国 / / 5,000 5,000 5,000 5,000 合计 108,440 121,140 136,865 147,190 162,440 180,240 60,00050,00040,000美国俄罗斯哈萨克斯坦30,000乌克兰日本中国20,00010,0000200520062007200820092010 图1－4 2005～2010年世界海绵钛产量预测图 8
产业政策与环保政策 国家与行业的产业政策 为推进经济结构的战略性调整，促进产业升级，提高竞争力，2000年7月国家经贸委颁布实施了《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录（2000年修订）》，有色金属湿法冶炼被列入其中。 原国家经济贸易委员会、财政部、科技部和国家税务总局于2002年6月21日联合下发的《国家产业技术政策》(国经贸技术[2002]444号)，该《产业技术政策》对有色金属行业提出了如下的发展方向：高效、低耗、低污染的生产工艺，提高产品质量、增加产品品种、降低环境污染、加强资源综合利用。重点发展地质物探、化探、地理信息系统新技术；深部及难采矿床强化开采综合技术和高效无轨采矿设备；清洁选矿工艺和高效环保药剂及节能设备；难选冶资源湿法冶金新技术和综合利用技术；选矿－拜尔法生产氧化铝和大容量预焙阳极铝电解槽成套技术和装备；低成本稀土精矿冶炼分离新技术和单一稀土元素分离、高纯化技术；高性能有色金属材料生产的新技术和装备的研究和开发，高精尖铜铝板带箔加工技术。 原国家经济贸易委员会2002年9月28日下发的《工业行业近期发展导向》(国经贸[2002]716号)中，指出我国近期工业发展必需坚持如下原则：一是市场导向原则；二是突出重点原则；三是技术进步原则；四是协调发展原则；五是可持续发展原则。鼓励发展钨、锡、锑、镍、镁、铟、钽、钛、稀土等我国具有资源优势、可批量出口的深加工产品，重点发展粉体材料、合金材料、深加工制品、高纯金属等。继续贯彻钨、锡、锑、离子型稀土的保护性开采政策。控制稀土开发总量，加大稀土深加工产品和新材料的开发力度。支持青海、西藏盐湖锂、镁资源综合利用技术研究和产业化进程。 鉴于国内镁产能的快速、过度、低水平重复发展，2004年《当前部分行业制止低水平重复建设目录》中将镁冶炼项目列为限制类； 为遏制镁行业低水平重复建设和盲目发展，促进产业升级，2005年，国家发改委以第40号令颁布了《产业结构调整指导目录》(2005年本)，该《指导目录》对各行业均规定了鼓励类、限制类和淘汰类项目的目录，其中，镁冶炼项目（综合利用项目除外）被列为限制类项目。而高品质镁合金铸造板、管、型材、 9
加工技术开发项目被国家列入鼓励项目，这将有利于镁产业结构调整，有利于由原镁生产向高附加值高科技含量深加工产品转变。2005年中国镁协提出了皮江法炼镁行业准入条件，以使皮江法炼镁得到可持续发展。 国家及行业的环保政策 “十五”期间，我国在推进经济发展的同时，采取一系列措施加强环境保护，取得积极进展。在资源消耗和污染物产生量大幅度增加的情况下，环境污染和生态破坏加剧的趋势减缓，部分流域区域污染治理取得初步成效，部分城市和地区的环境质量有所改善，工业产品的污染排放强度有所下降。与此同时，我国环境形势依然十分严峻。长期积累的环境问题尚未解决，新的环境问题又在不断产生，一些地区环境污染和生态恶化已经到了相当严重的程度。主要污染物排放量超过环境承载能力，水、大气、土壤等污染日益严重，固体废物等污染持续增加。“十五”时期，我国经济发展的各项指标大多超额完成，但环境保护指标没有完成，主要是两个指标：一个是二氧化硫排放量；另一个是化学需氧量。2005年全国二氧化硫排放量比2000年增加了27%，化学需氧量仅减少了2%，均未完成削减10%的控制目标。 《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》对我国“十一五”期间环境保护工作，提出了如下的方针、主要目标、重点任务和具体措施： ① 方针 坚持预防为主、综合治理，强化从源头防治污染，坚决改变先污染后治理、边治理边污染的状况。以解决影响经济社会发展特别是严重危害人民健康的突出问题为重点，有效控制污染物排放，尽快改善重点流域、重点区域和重点城市的环境质量。 ② 主要目标 在保持国民经济平稳较快增长的同时，使重点地区和城市的环境质量得到改善，生态环境恶化趋势基本遏制。单位国内生产总值能源消耗比“十五”期末降低20%左右；主要污染物排放总量减少10%；森林覆盖率由%提高到20%。 ③ 重点任务 一是加强水污染防治。把淮河、海河、辽河、太湖、巢河、滇池、松花江、三峡库区、长江上游、黄河中上游、南水北调水源及沿线作为水污染治理的重点， 10
组织实施重点流域水污染治理专项工程。优先保护饮用水源地水质，严禁在饮用水源地内排放污染物。加强城市污水处理建设，到2010年，城市污水处理率不低于70%。 二是加强大气污染防治，加快燃煤电厂脱硫设施建设，90%的现有电厂实现二氧化硫达标排放。推进钢铁、有色、化工、建材等行业二氧化硫综合治理。进一步加大城市烟尘、粉尘、细颗粒物和汽车尾气的治理力度。 三是加强固体废物污染防治。 ④ 具体措施 一是落实环境保护责任，建立健全责任追究制度；二是大力发展循环经济，实现环境与经济协调发展；三是加大环境保护投入；四是加强环境保护监管；五是提高公众参与程度；六是大力发展环保产业；七是扩大国际环境合作与交流。对环境保护监管，要求建立健全国家监察、地方监管、单位负责的环境监管体制。健全环境监测、预警和应急体系，防止特重大环境污染事件发生。严格执行环保法律法规，重点查处各类环境违法行为。严格实行污染物排放总量控制、排污许可、环境影响评价、清洁生产审核、强制淘汰、限期治理、环境标识和认证制度。 有色金属行业的环保政策是：在实现有色金属产量根据市场需求增长的情况下，大、中型铜、铝、铅、锌冶炼和加工企业经过改造，生产技术和污染控制水平基本达到或接近国际先进水平，工业污染源全部达标排放，工业污染物排放总量持续削减，厂区及其周围环境质量明显改善。具体对策：一是加强环境管理，完善和严格环保法规、标准，有效控制污染发展趋势；二是加大环保投入，提高污染控制能力，三是依靠环保科技创新，积极推进清洁生产。具体指标如下：在2005年的基础上，2010年工业污染物排放总量削减10%、工业水复用率提高至85%以上、单位产品能耗下降3－5%；大型冶炼加工企业环保设施达到国际先进水平，粗铜冶炼硫回收利用率达到95%以上，并建成一批“清洁生产”企业。 标准制订的必要性 减少污染物排放总量的需要 “十五”时期，我国经济发展的各项指标大多超额完成，但环境保护指标没有完成，主要是两个指标：一个是二氧化硫排放量，另一个是化学需氧量。2005年全国二氧化硫排放量比2000年增加了27%、化学需氧量仅减少了2%；均未完 11
成削减10%的控制目标。为此，《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》确定：“十一五”期间全国主要污染物排放总量减少10%是一项约束性指标；中央经济工作会议确定“十一五”期间，每年全国主要污染物应减排2%。主要污染物减排，是党中央、国务院统筹经济社会健康发展和保护环境的紧迫需要提出的重要任务，是贯彻落实科学发展观的具体任务，是实现可持续发展、建设资源节约型和环境友好型社会，最终实现建设社会主义和谐社会的重要保障。 2007年2月12日，国家环境保护总局召开了主要污染物减排形势报告会，总结减排工作进展、全面分析减排形势和研究减排的具体措施。会上，国家环境保护总局周生贤局长总结完成主要污染物减排任务的主要措施如下： 一是抓紧建立和完善科学的减排体系； 二是严格执行环境影响评价和“三同时”制度； 三是强化重点治污工程的建设和运行； 四是继续推动产业结构调整，坚决淘汰污染严重的落后生产工艺装置、生产能力和产品； 五是继续开展整治违法排污企业，保障群众健康的环保专项行动； 六是配合做好环境立法工作，推动出台有利于污染减排的法规和政策。 本标准的制定并实施，是镁、钛工业全面实施周生贤局长提出的六项主要措施的重要举措，是减少污染物排放总量的需要。 我国工业污染物排放标准发展的需要 1973年11月17日，我国颁布了第一个工业污染物的排放标准－《工业“三废”排放试行标准》(GBJ4－73)，并于1974年1月1日起正式实施。这一标准是由全国环境保护会议筹备小组办公室主编，经中华人民共和国计划委员会、基本建设委员会和卫生部批准的我国第一个环境保护标准，也是我国第一个污染物排放标准，虽在1992年8月1日被废止，但对我国环境保护工作的起步及工业企业的污染源治理工作有着非常重要的作用。 1983～1985年，我国先后颁布了28个工业行业的污染物排放标准，其中有色金属工业先后颁布并实施了与废气和污水排放有关的《轻金属工业污染物排放标准》（GB4912－85）、《重有色金属工业污染物排放标准》(GB4913－85)。《轻金属工业污染物排放标准》（GB4912－85）适用于轻金属企业，包括氧化铝、铝、 12
镁、钛、氟化盐、炭素和硅等冶炼厂的污染物排放控制，标准中对有色金属冶炼过程中产生的主要大气污染物和废水排放进行了控制，对控制当时的镁钛厂大气污染物排放起到了积极的作用。其他工业行业也颁布和实施了相应的废气和污水的污染物排放标准。这次污染物排放标准的大调整，对我国“六五”和“七五”期间工业企业的环境保护工作及工业的高水平发展有着重要的作用。 1996年前后，我国又进行了一次工业污染物排放标准的调整。1996年3月颁布了《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078－1996)，于1997年1月1日实施，并替代了6项行业标准，其中包括《轻金属工业污染物排放标准》（GB4912－85）中的炉窑部分；1996年4月颁布了《大气污染物综合排放标准》(GB16297－1996)，也于1997年1月1日实施，并替代了11项行业标准中的废气部分，替代的行业标准中包括《轻金属工业污染物排放标准》（GB4912－85），1996年10月又颁布了《污水综合排放标准》(GB8978－1996)，于1998年1月1日起实施，并替代了18项行业标准，其中包括《轻金属工业污染物排放标准》（GB4912－85）。这三项综合污染物排放标准的颁布与实施，不仅替代了之前实施的行业标准，而且推动了全国工业生产技术的进步和各工业企业废气与污水的治理工作。 综上所述，可知我国工业污染物排放标准大体上是十年大调整一次，现在距1996年的大调整已有十年，随着国人对环境意识的增强，对所居住的环境要求日益增高，为达到保护环境，促进经济与环境的协调发展，避免走先污染后治理的弯路，国家环保总局又一次筹划以制订行业标准为主要内容的工业污染物排放标准的大调整。由此可见，制定镁、钛等有色金属工业，乃至各工业行业的污染物排放标准是这次大调整的重要内容之一，是十分必要的。 彻底解决钛工业在标准执行中存在的困惑 《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078－1996)和《大气污染物综合排放标准》(GB16297－1996)颁布实施后，根据对新颁布标准的理解，我国的镁钛生产企业大气污染物应分别执行《工业炉窑大气污染排放标准》（GB9078-1996）和《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996），其中硅热法炼镁生产企业的回转窑、电解法炼镁生产企业和钛冶炼生产企业的氯化炉、镁电解槽应当执行《工业炉窑大气污染排放标准》（GB9078-1996），其余原料制备生产系统的粉尘排放 13
执行《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）。 同时由于《工业炉窑大气污染排放标准》（GB9078-1996）中仅有烟（粉）尘、氟及其化合物（以F计）、铅、汞、铍及其化合物（以Be计）、沥青油烟、SO等7项污染物排放控制指标，没有钛生产企业的特征污染物——Cl和HCl22的控制指标，因此，在实际应用中，仅是硅热法炼镁生产企业中的煅烧回转窑执行《工业炉窑大气污染排放标准》（GB9078-1996），其余大气污染物排放点均是执行《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）。在一个生产企业中出现了交叉使用2个污染物排放标准的情况。 因此，针对镁钛工业的行业特点及排污特点，制定镁钛工业污染物排放标准，是解决目前交叉使用排放标准的唯一途径。 改变现行标准不能适应镁、钛工业快速发展的需要 有色金属工业是全国污染物排放的大户，镁、钛工业又是有色金属工业中的污染物排放大户之一；近十年来，有色金属工业生产工艺和技术水平有较大的改进，也是全国产量增长速度较快的行业之一，镁、钛金属产能和产量近几年随着市场需求的增加增速较快。 镁、钛工业现执行的《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）、《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）均属综合性污染物排放标准，具有通用性强、覆盖面宽的特点，对各行业的针对性不强，且在其实施的十年期间，镁、钛工业发生了巨大变化。要控制镁、钛工业的污染物排放，并保持镁、钛工业的快速发展，必需制定专项的镁、钛工业污染物排放标准。 由此可见，制订镁、钛工业的污染物排放标准，是改变现行标准不能适应镁、钛工业快速发展的需要。 全面实施我国“十一五”环境保护目标的需要 “十五”期间，我国在推进经济发展的同时，采取一系列的措施加强环境保护工作，取得积极的进展。在资源消耗和污染物产生量大幅度增加的情况下，环境污染和生态破坏加剧的趋势减缓，部分流域、区域污染治理取得初步成效、部分城市、地区的环境质量有所改善、工业产品的污染排放强度有所下降。在取 14
得这些成绩的同时，必需清醒地看到，我国的环境形势依然十分严峻。长期积累的环境问题尚未解决，新的环境问题又在不断产生，一些地区的环境污染和生态恶化已经到了相当严重的程度。主要污染物的排放量已超过环境的承载能力，水、大气、土壤等污染日益严重，流经城市的河段普遍受到污染，五分之一的城市空气污染严重、三分之一的国土面积受到酸雨影响。发达国家上百年工业化过程中分阶段出现的环境问题，在我国已经集中出现。生态破坏和环境污染造成了巨大的经济损失，并给人民的生活和健康带来了严重威胁，必需引起高度警醒。 “十五”期间，我国经济发展的各项指标大多超额完成，但环境保护指标没有完成，主要是二氧化硫和化学需氧量。2005年，全国二氧化硫排放量比2000年增加了27%；化学需氧量仅减少了2%，均未完成削减10％的控制目标。环境污染严重，主要原因如下：一是对环境保护重视不够，没有正确认识和处理好经济发展和环境保护的关系、当前与长远的关系、局部和全局的关系；二是产业结构不合理，经济增长方式粗放。不加快调整产业结构、不改变高投入、高消耗、高排放的粗放经济增长方式，环境污染问题就不能从根本上得到解决；三是环境保护执法不严，监管不力。有法不依、执法不严、违法不究的现象还比较普遍，并形成“违法成本低、守法成本高”错误观念。 为坚决改变先污染后治理、边治理边污染的状况；有效地控制污染物排放，解决影响经济社会发展和严重危害人民健康的突出问题，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出我国“十一五”期间环境保护的主要目标是：“在保持国民经济平稳较快增长的同时，使重点地区和城市的环境质量得到改善，生态环境恶化趋势基本遏制。主要污染物排放总量减少10%。 本标准的制定并实施，可促进镁、钛工业生产技术装备和污染治理技术的进步，改变经济增长粗放的模式，落实科学发展观，促进人与自然的和谐发展。由此可见，制订镁、钛工业的污染物排放标准，是确保镁、钛工业全面实施“十一五”环境保护目标的重要举措之一，是极其必要的。 标准制订的法规和政策依据 《中华人民共和国环境保护法》 该法第十条规定：国务院环境保护行政主管部门根据环境质量标准和国家经济、技术条件、制定国家污染物排放标准“。 15
《中华人民共和国大气污染防治法》 该法第三条规定：“国家采取措施，有计划地控制或者逐步削减各地方主要大气污染物的排放总量”；第七条规定：“国务院环境保护行政主管部门根据国家大气环境质量标准和国家经济、技术条件制定国家大气污染物排放标准”；第十三条规定：“向大气排放污染物的，其污染物排放浓度不得超过国家和地方规定的排放标准”；第十五条规定：“有大气污染物总量控制任务的企业事业单位，必需按照核定的主要大气污染物排放总量和许可证规定的排放条件排放污染物。” 《中华人民共和国水污染防治法》 该法第七条规定：“国务院环境保护部门根据国家水环境质量标准和国家经济、技术条件、制定国家污染物排放标准”；第八条规定：“国务院环境保护部门和省、自治区、直辖市人民政府，应当根据水污染防治的要求和国家经济、技术条件、适当修订环境质量标准和污染物排放标准”；第十六条规定：“省级以上人民政府对实现水污染物达标排放仍不能达到国家规定的水环境质量标准的水体，可以实施重点污染物排放的总量控制制度，并对有排污量削减任务的企业实施该重点污染物排放量的核定制度”；第二十条规定：“禁止向生活饮用水地表水源一级保护区内的水体排放污水”。 《中华人民共和国海洋环境保护法》 该法第十八条规定：“沿海单位向海域排放有害物质，必须严格执行国家或省、自治区、直辖市人民政府颁布的排放标准和有关规定。在海上自然保护区、水生养殖场，不得新建排污口”；第三十八条规定：“任何单位未经国家海洋管理部门批准，不得向中华人民共和国管辖海域倾倒任何废弃物”。 《国家环境保护标准制修订工作管理办法》 国家环境保护总局于2006年8月31日发布的《国家环境保护标准制修订工作管理办法》的第六条规定：“标准制修订工作应遵循下列基本原则：⑴以科学发展观为指导，以实现经济、社会的可持续发展为目标，以国家环境保护相关法律、法规、规章、政策和规划为根据，通过制定和实施标准，促进环境效益、经济效益和社会效益的统一；⑵有利于保护生活环境、生态环境和人体健康；⑶ 16
有利于形成完整、协调的环境保护标准体系；⑷有利于相关法律、法规和规范性文件的实施；⑸与经济、技术发展水平和相关方的承受能力相适应，具有科学性和可实施性，促进环境质量改善；⑹以科学研究成果和实践经验为依据，内容科学、合理、可行；⑺根据本国实际情况，可参照采用国外相关标准、技术法规；⑻制订过程和技术内容应公开、公平、公正。” 《加强国家污染物排放标准制修订工作的指导意见》 国家环境保护总局于2007年3月1日以2007年第17号公告发布的《加强国家污染物排放标准制修订工作的指导意见》的一总则中规定：“国家污染物排放标准根据国家环境质量标准和国家技术、经济条件制定”、“承担国家污染物排放标准制修订计划项目的单位，应按本文件的规定开展相关的工作”；二（七）规定：“行业型污染物排放标准原则上按生产工艺特点设置，确定排放标准的合理适用范围，应全面考虑本标准与相关排放标准的关系，避免适用范围的重叠，要严格控制行业型排放标准的数量”。 国家环境保护总局2007年第17号公告 国家环境保护总局2007年2月27日发布的第17号公告规定：“排放标准中规定的污染物排放方式、排放限值是判定排污行为是否超标的技术依据，在任何时间、任何情况下，排污单位的排污行为均不得违反排放标准中的有关规定”；“环保部门在排污单位进行监督性检查时，可以环保工作人员现场即时采样或监测的结果作为判断排污行为是否超标以及实施相关环境保护管理措施的依据”。 《环境标准管理办法》 国家环境保护总局1999年1月5日以第3号令发布的《环境标准管理办法》的第五条规定：“环境质量标准、污染物排放标准、行政法规规定必需执行的其他环境标准属于强制性环境标准，强制性环境标准必需执行”；第七条（二）规定：“为实现环境质量标准，结合技术经济条件和环境特点，限制排入环境中的污染物或对环境造成危害的其他因素，制定污染物排放标准（或控制标准）”。 《污染源自动监控管理办法》 国家环境保护总局2005年9月19日以第28号令发布的《污染源自动监控 17
管理办法》第十条规定：“列入污染源自动监控计划的排污单位，应当按照规定的时限建设、安装自动监控设备及其配套设施，配合自动监控系统的联网”；第十一条规定：“新建、改建、扩建和技术改造项目应当根据批准的环境影响评价文件的要求建设、安装自动监控设备及其配套设施，作为环境保护设施的组成部分，与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用”。 工作过程 根据《关于下达有色金属工业污染物排放系列国家标准制订工作任务的通知》(环办函(2003)第649号)，南昌有色冶金设计研究院负责《有色金属工业污染物排放标准》的组织协调工作，贵阳铝镁设计研究院负责《镁、钛工业污染物排放标准》的编制工作，接受任务后，迅速成立标准编制组并展开标准编制工作。根据国内外镁、钛工业的发展状况、主要污染物排放种类，结合我国镁、钛工业污染现状，国家产业政策、环保政策，对照国外镁、钛工业污染控制思路，依据下达任务内容，确定标准控制对象和范围，提出了编制标准的原则、拟采用的方法和技术依据、新标准框架的构想、开展的工作内容、工作分工及进度安排等。经一系列前期工作，于2004年2月16日编制完成《有色金属工业污染物排放标准－镁、钛工业》开题报告。2004年3月29日～31日，国家环保总局科技标准司在北京主持召开了《有色金属工业污染物排放标准》开题报告论证会，形成《有色金属行业污染物排放系列标准－开题论证会会议纪要》，明确标准编制的原则、方向和要求等。论证会后标准编制组召开了工作协调会，确定工作进度、工作线路等，并形成了备忘录。 2004年6月，依据备忘录的安排，本标准编制组即开始着手调查、筛选开展环境调查的镁钛生产企业。根据调查，由于钛企业的不景气，国内钛生产企业仅存2家，遵义钛厂和抚顺钛厂。而国内镁生产企业全部为硅热法炼镁厂，主要体现为生产企业众多、规模小、分散度高、生产工艺设备落后、大多为私营企业的特点，国内镁生产企业主要集中在原煤资源比较丰富的陕西、宁夏，国内原仅有的一家采用电解法炼镁的企业——民和镁厂由于生产成本远远高于硅热法炼镁成本，已经停产，至此，国内已无采用电解法炼镁的生产企业。 经过筛选，钛生产企业的调查对象锁定为国内仅有的遵义钛厂和抚顺钛厂，镁生产企业的调查对象根据国内企业分布特点，主要在陕西、宁夏选择35家有代表性的企业。为掌握第一手资料，根据国内钛工业企业的发展状况，标准编制 18
组有针对性地选择赴国内唯一一家全流程钛企业同时也是国内钛生产企业的代表——遵义钛厂进行实地走访和考察。 选定所调查的生产企业后，标准组根据本行业具体特点，制订污染源调查技术方案，设计调查表，寄往环境调查单位。同时，编制组与中国有色金属工业协会镁、钛分会取得联系，收集国外镁、钛工业企业的相关资料及相关排放标准等工作。 经过将近一年半的调研与分析，标准编制组初步掌握了我国镁、钛工业的生产状况、生产工艺和污染治理状况，查清了污染物的来源和主要污染因子，以及其对环境的危害，为编制标准提供了较为详实的污染源及其控制技术现状的基础资料。 2005年1月13日至14日，国家环保总局科技标准司在昆明主持召开了《有色金属工业污染物排放标准》讨论会。各分项标准牵头起草单位分别简要介绍了2004年度工作进展总结、标准编制过程中存在的主要问题、2005年度工作计划。沈阳铝镁设计研究院着重介绍了《有色金属工业污染物排放标准－铝工业》(内部讨论稿)及相关技术文件的编制情况。与会专家和代表对《有色金属工业污染物排放标准－铝工业》(内部讨论稿)及相关技术文件、各分项标准牵头起草单位的工作总结及存在的问题等进行了认真细致地讨论，并进一步明确标准编制内容，统一了工作思路。 2006年4月29－30日，国家环保总局科技标准司在南昌召开国家有色金属工业污染物排放系列标准制订研讨会，会上与会代表对包括本标准在内的五个有色金属工业污染物排放标准草案及其编制说明的内容展开了讨论，并对标准草案的内容和标准制订工作提出了意见和建议。 2006年5月12日，国家环保局科技标准司下发《关于印发国家有色金属工业排放标准研讨会纪要的函》(环科函[2006]25号)，该《纪要》对各标准的编制组修改标准的征求意见稿提出了十二项具体要求。贵阳铝镁设计研究院在收到该《纪要》后即组织标准编制组认真学习和讨论了《纪要》，形成了修改工作方案，并从6月下旬开始，先后走访了遵义钛厂、山西省稷山华宇镁业有限公司、山西晋和华宇镁业有限责任公司、山西万荣黄河镁业有限公司、山西省闻喜银光镁业有限责任公司、山西省闻喜银光伟杰镁业有限责任公司等镁、钛企业，2006年8月至7月，标准编制组根据进一步调研所获得的资料和《纪要》的十二项具 19
体要求，对内部讨论稿进行了修订，完成了征求意见初稿。 国家环境保护总局2006年8月23日发布了41号公告，2007年2月27日发布了16号公告，3月1日发布了17号公告，9月7～10日，国家环境保护总局科技标准司组织各行业标准编制组在北京集中学习了17号和41号公告，标准编制组根据两个公告的精神，对征求意见初稿又进行了一次全面的修改。 2.标准主要技术内容的说明 生产技术装备及其发展趋势 钛冶炼 生产海绵钛的国家现有日本、美国、俄罗斯、哈萨克斯坦、乌克兰和中国，均采用镁热还原法。钛铁精矿与石油焦按比例配料，经高钛渣电弧炉冶炼后得到富含二氧化钛的高钛渣，高钛渣经磁选、球磨后送入氯化炉进行氯化；经收尘、冷凝得到粗四氯化钛液体，再将其进行除钒脱硅及去掉其他杂质，得到精四氯化钛液体；将所得的精四氯化钛经金属镁还原得到的金属钛，即为海绵钛坨。 国外：日本的海绵钛生产开始于1952年，在海绵钛生产工艺技术水平和技术经济指标等方面，日本一直处于领先地位，日本作为全球主要海绵钛生产国，其海绵钛生产厂家主要有住友钛公司和东邦钛公司，其生产能力占全球总量的约30％，其海绵钛产品除了供国内需求之外，也有部分出口，而且与国际主要钛加工企业及波音等主要航空公司有长期的合作关系。 美国海绵钛生产开始于1948年，是世界上最早生产海绵钛的国家，其海绵钛80％用于航空航天和军事工业。同时美国也是世界上最大的海绵钛消费国。目前美国国内有两家海绵钛生产厂家，生产规模较大的是位于丹佛的钛金属公司（Timet）的亨德森工厂。 独联体目前有三家海绵钛生产企业，分别是俄罗斯AVISMA、哈萨克斯坦UKTMP和乌克兰的ZTMK。其中产能最大的为俄罗斯的AVISMA。从2002年起AVISMA不再对外出口海绵钛，所生产的全部海绵钛都供给它的母公司——拥有AVISMA70％股份的VSMPO。 哈萨克斯坦UKTMP海绵钛厂一直处于满负荷生产状态，且该厂的海绵钛质量高。 乌克兰拥有大型的优质钛矿床，曾是俄罗斯和哈萨克斯坦钛精矿的主要供应商。 20
独联体海绵钛的产量一直占全球产量的55%左右，这完全得益于苏联解体前所形成的坚实的生产、科研基础以及丰富的资源。 日本和美国的特点，主要表现在以下5个方面：原料高品味化、设备大型化、控制和管理自动化、废料处理无害化、技术经济指标先进。 国内：我国是世界上钛资源最丰富的国家，也是较早生产海绵钛的几个国家之一。代表我国海绵钛工业发展的遵义钛业生产规模已从千吨迈进万吨级，遵义钛业是我国海绵钛生产技术最完备、规模最大的企业。2005年，遵义钛业海绵钛年实际产量突破7000t，形成万吨产能，成为世界上仅有的几家万吨级海绵钛企业。遵义钛业计划2008年形成年产2万吨海绵钛的能力，2010年形成年产3万吨海绵钛的能力。遵义钛业主要工序已采用国际主流技术，如沸腾氯化技术、浮阀塔精流技术、还原-蒸馏联合法技术、还原-蒸馏过程计算机控制技术和无隔板槽电解镁技术等。主要设备已基本上实行了大型化，如直径沸腾氯化炉、8t倒U型还原-蒸馏联合炉和110kA无隔板镁电解槽。2006年遵义钛业完成了12t倒U型联合法环蒸炉的工艺试验和产业化研究、TiCl膜过滤工业化试验、4TiCl过滤泥浆过滤处理试验、铝粉除钒工艺研究，直径沸腾氯化炉生产技4术攻关，精制矿物油除钒生产技术攻关等6项课题研究，使万吨级海绵钛生产技术走向完善和成熟。 抚顺钛业有限公司于2006年8月完成了海绵钛的改扩建工程，形成了5000t/a海绵钛的生产能力；建成了直径的大型沸腾氯化炉，建成了TiCl4精制用的国内最大的ф390/ф450mm大直径浮阀塔，；正在开展5吨I型联合炉的研究；已开始新的5000t/a海绵钛工程项目建设，将于2007年底形成年产万吨海绵钛的能力。 尽管遵义钛业海绵钛生产已步入循环经济发展的健康模式，但与国外先进水平比较，还存在较大的差距。主要表现在技术经济指标相对较差，例如氯净耗高、沸腾氯化技术、四氯化钛矿物油除钒技术、控制技术和管理手段仍需完善。 由于海绵钛工业在军事方面有其独特的作用，国外6家海绵钛厂，特别是日本海绵钛厂对其技术严格保密，不愿意转让技术，也很难进行技术交流。因此，要提高我国海绵钛冶炼技术，唯一的出路是自力更生、自主创新。 镁冶炼 世界上工业生产金属镁有两大类方法:熔盐电解法和热还原法。 21
熔盐电解法炼镁是将氯化镁原料富集提纯成无水氯化镁或将含镁原料转化成无水氯化镁，在熔融状态下电解出金属镁。电解法炼镁按原料和制取无水氯化镁的方法划分有卤水脱水电解炼镁、光卤石脱水电解炼镁、氧化镁成球氯化电解炼镁和菱镁矿氯化电解炼镁。卤水脱水电解炼镁,按脱水方式划分有熔融氯化脱水电解炼镁和在氯化氢气氛中脱水电解炼镁。卤水脱水电解炼镁的原料有海水或盐湖水日晒出的天然卤水、菱镁矿(MgCO)和蛇纹石(3MgO·2SiO·2HO)。光卤322石脱水电解炼镁的原料有产自地下盐矿的天然光卤石、海水或盐湖水日晒产出的天然光卤石和合成光卤石。 热还原法炼镁，是在高温下用还原剂还原煅白(CaO·MgO)中的MgO制取金属镁。由于采用的还原剂是硅铁,又称硅热法。硅热法炼镁按还原炉划分有皮江法炼镁和半连续法炼镁。 半连续法(Magnetherm process)炼镁,在熔融状态下以硅铁还原煅白获得金属镁，炉内温度1600℃、压力4655Pa。还原炉为电热真空炉,还原出1t镁耗电11000～11500kW·h。1台还原炉年产镁2500t左右。 皮江法(Pidgeon process)炼镁，在固体状态下以硅铁还原煅白获得金属镁，还原罐内温度1200℃、压力1～10Pa。 2000年，国外有12个国家生产金属镁，共17家镁厂。其中，电解法镁厂11家,硅热法镁厂6家，总产能411kt。到2006年，国外采用电解法生产镁的企业仅剩7家，分别为美国的Rowley镁厂、以色列的死海镁厂、独联体的Zaporozhe、Kalussh、Avisma、Solikamsk、Ust-Kamenogorsk镁厂，独联体5家电解法镁厂中有4家为镁钛联合企业。全球最大的原镁生产商挪威Norsk Hydro先是关闭了位于挪威porsgrunn地区的大型电解镁厂，接着在2007年初，宣布全面退出镁行业。 中国2000年有镁厂约120家，产能近250kt,产量约190kt。2001年实际产镁186kt，其中电解法镁厂仅有1家仍在生产,即青海民和镁厂，该厂有两条生产线—菱镁矿氯化电解炼镁和光卤石脱水电解炼镁，产能7000t。其余均为硅热法镁厂,主要分布在山西、河南、宁夏、内蒙和河北几省。2002年，国内仅有的一家电解法镁厂停产，由于生产成本远远高于硅热法镁厂，至今无恢复生产的可能。 自1990年以来，中国原镁产量一直保持稳定增长，1996年，中国已成为世 22
界原镁的主要供应基地，到2002年，中国原镁的产量约占世界总产量的一半，2006年占到了80%，中国原镁生产的低水平价格已迫使国外许多镁厂尤其是电解镁厂纷纷停产。 国外许多老牌镁厂相继退出镁行业，留下来的也仅仅维持着微薄的利润，中国原镁产量已占世界镁供给的80%以上，还将会继续扩大原镁的生产。 中国目前虽已成为原镁生产大国和主要供应国，但由于国内硅热法镁厂大多为民营小规模企业，生产集中度不高，技术装备水平较差，大多以原煤为能源，原煤直接燃烧带来的严重的环境污染问题，因此，提高产业集中度及技术装备水平、解决环境污染问题，是国内硅热法镁厂面临的迫在眉睫的首要问题 污染治理技术及其发展趋势 污染治理技术现状 钛冶炼 1）大气污染物 ①大气污染物来源 本标准所称的大气污染源是指TiCl、海绵钛在生产过程中，因破碎、筛分、4运输、原料制备、氯化、电解和精制等作业过程中产生的含大气污染物的气体。按其含污染物的种类大体上可分为三大类：一是原料制备等过程产生的含工业粉尘为主的废气；二是氯化、电解、精制等过程产生的含氯气、氯化氢的废气；三是高钛渣电炉熔炉产生的含少量二氧化硫和含尘气体。 ②大气污染物的治理现状 a.颗粒物治理技术 目前，我国海绵钛含颗粒物废气的主要来自高钛渣电炉产生的含尘气体，该气体可经过重力沉降后，采用脉冲式布袋除尘器进行处理。 b.氯气和氯化氢治理技术 目前，国内海绵钛企业，对氯气和氯化氢，多采用石灰乳或碱液多次吸收的方法。当废气中氯气含量较高时，采用二段脱除的工艺。当废气中氯化氢浓度较高时，有先采用水循环吸收先脱除一部分氯化氢，然后再用碱液脱除的工艺。 c. 二氧化硫治理技术 高钛渣电炉熔炉烟气中的二氧化硫主要来自于矿石，一般含硫率较低，均未治理直接排放。 23
③ 污染治理技术发展趋势 a.改进工艺和设备 改进工艺和设备是减少废气排放的根本途径，同时也是提高生产能力和降低能耗的重要措施。 根据遵义钛业2005年的监测资料，各污染源Cl经碱洗后，排放口的浓度233能达到现行85mg/m的标准，但不能达到65 mg/m，而HCl既不能达到现行33150mg/m的标准也不能达到100mg/m的标准要求。一般均超过3～6倍。 这主要与我国采用杂质含量较多的高钙镁高钛渣为原料，以及氯化和精制的技术问题，使净氯耗量大，废料多，所以，高钙镁高钛沸腾氯化炉大型化、氯化水平的提高（包括提高氯化炉产能和氯的利用率、降低尾气氯含量、提高四氯化钛回收率等）和完善四氯化钛精制的除钒技术都是优化海绵钛工艺的重点，同时也是控制污染物最终排放浓度的关键。 国外使用高品味天然金红石和人造金红石为原料生产海绵钛。我国缺乏高品味的天然金红石资源和没有品位人造金红石生产，生产海绵钛是以含TiO相2当量92％左右的高钛渣为原料。生产含92％的高钛渣的技术改进相当困难，国外也没有相关的技术。而解决高品味原料问题可供选择的途径有二：其一就是建设大型化高品味富钛料工厂；其二就是从澳大利亚进口高品味人造金红石。 b.大力推行和实施清洁生产 清洁生产是从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产过程中污染物产生和排放的最佳生产模式，是减少TiCl、海绵钛企业大气污染物排4放的重要手段之一。 2）废水 ①废水来源 本标准所称的水污染源是指海绵钛在生产过程中产生的污水和厂区生活污水。生产污水来自冷却、冲渣、烟气洗涤、铜丝洗涤、冲洗地面等作业。其中冷却水经降温后可重复使用，冲渣水、烟气洗涤、冲洗地面废水所含污染物的主要成份为氯化物，铜丝洗涤废水含有金属铜。生活污水来自于倒班宿舍、食堂、浴室、厂区办公楼等生活设施，主要污染物为COD、氨氮、总磷、总氮，控制这部分水主要考虑到有些老企业生产排水与生活污水管网未分开。 ②水污染物治理技术现状 24
目前，国内海绵钛的生产污水治理方法大致如下： 冷却水：多为间接冷却用水、治理方法为经冷却后循环使用。 冲渣水、烟气净化、冲洗地面水污水：大多采用酸碱中和的工艺进行处理，即污水经投加石灰乳液或碱液中和后排放。 铜丝洗涤含有金属铜，采用碱中和法处理。 生活污水处理采用成熟的生化处理法进行处理。 2)治理技术的发展趋势 一是革新生产工艺，以矿物油除钒或铝粉除钒替代铜丝除钒，以消除含铜废水。 －二是研究新的处理方法。研究能经济可行的综合回收利用Cl的方法，实现变废为宝的污水处理方法。 镁冶炼 1)大气污染物 ①大气污染物来源 硅热法炼镁生产企业产生的大气污染物主要是破碎、筛分、输送等过程产生的粉尘以及煅烧、还原等过程燃料燃烧产生的SO。 2本标准所称的大气污染源是指镁工业在采矿、冶炼生产过程中，因凿岩爆破、破碎、筛分、运输以及冶炼原料制备、煅烧、还原、精炼等作业过程中产生的含大气污染物的气体。按其所含污染物的种类大体上可分为三大类：一是从采矿和冶炼原料制备等过程产生的含工业粉尘为主的废气；二是从冶炼煅烧、还原、精炼等过程产生的含二氧化硫、粉尘等污染物的烟气；三是精炼过程产生的含少量氯化氢的废气。 ②大气污染物治理技术现状 a.含二氧化硫烟气 目前，我国镁冶炼厂大多采用原煤作为能源，原煤直接燃烧产生的SO根据2原煤中的含硫率不同而差异很大，国内仅有少数几家较大规模镁生产企业对煅烧、还原工序产生的含SO烟气采用石灰乳空塔洗涤净化方式，其余大多数企业2则采用烟气直排的方式，且由于国内大多数企业煅烧工段采用竖窑作为煅烧设备，烟气不能有效进行收集，直接散排于大气环境中，对环境造成严重污染。， b.颗粒物治理技术 25
目前，我国白云石矿山含颗粒物废气的治理技术大致如下：对凿岩、铲运、放矿、出矿和运输(机车、汽车和皮带)等作业，大多采用湿式作业来减少粉尘的产生量；镁冶炼产生的含颗粒物烟气，90%以上都采用干式收尘。常用的装置有：、旋风除尘器和袋滤器等，它们可单独使用，也可组合使用。湿式除尘器则适用于含湿量大的物料干燥废气。常用的湿式除尘装置有水膜旋风收尘器、自激式收尘器和文丘里等。 c.氯化氢治理技术 精炼炉产生的氯化氢主要来自炉内添加的精炼剂，由于添加量比较少，烟气中产生的浓度较低，基本采用烟囱高空稀释排放的手段。 ③ 污染治理技术发展趋势 a. 改进工艺和设备 提高工艺技术装备水平是减少废气排放的根本途径，同时也是提高生产能力和降低能耗的重要措施。 煅烧要采用自动化条件好、烟气能有效集中收集处理的回转窑；，还原炉采用蓄热式还原炉，充分利用还原炉高温烟气中的余热，以节约能源消耗，同时减少大气污染物排放。 b. 大力推行和实施清洁生产 清洁生产是从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产过程中污染物产生和排放的最佳生产模式，是减少镁企业大气污染物排放的重要手段之一。 c.采用清洁能源是减少SO排放的关键 2采用焦炉煤气、煤气等清洁能源，从源头控制SO的产生量，进而控制SO22的排放总量。 2）废水 ①废水来源 本标准所称的水污染源是指镁工业在冶炼生产过程中产生的污水。根据污水所含污染物的主要成份，主要为酸性污水。 冶炼污水来自含SO烟气的湿法洗涤酸性污水、镁锭酸洗包装含铬酸性废水2冶炼污水的水质水量相对较为稳定。 ②废水污染物治理技术现状 26
目前，国内镁冶炼污水治理方法大致如下： SO烟气洗涤酸性污水基本采用石灰乳中和后排放，含铬酸性废水基本采用2还原剂将六价铬还原为三价铬，以控制六价铬的排放浓度。 ③污染治理技术发展趋势 一是采用清洁能源后，使烟气中SO浓度大大降低,减少石灰乳用量，同时2减少烟气洗涤酸性废水产生量，洗涤水循环使用，定期排水经中和后排入厂区污水处理站统一处理后可作为二次利用水重复利用。 二是提高水的重复利用率。污水重复利用，既避免对环境的污染，又减少了污水处理的费用，效益明显。 三是采用新的酸洗处理方法。由于国际镁市场销售较好，镁锭周转期较短，不需在镁锭表面渡保护膜，可采用硫酸进行酸洗包装，酸洗废水采用石灰乳中和沉淀。 四是在厂区建立统一污水处理站，将厂区污水收集后统一处理后尽量作为二次利用水回用，减少新水用量、同时减少外排水量。 标准的适用范围及控制污染源 标准制定的工艺依据 中国是世界原煤生产大国，目前，中国原镁产量已占世界总产量的80%。国内镁冶炼企业均采用硅热法炼镁技术，已没有电解法炼镁企业；国外独立电解法炼镁企业由于生产成本高而纷纷停产，仅存4家，对国外电解镁厂的生产技术指标和污染控制技术水平没有掌握第一手的资料。制定电解法炼镁生产企业排放标准缺乏基础数据支撑，因此，本次标准制定以硅热法炼镁工艺作为主要技术依据，暂不制定电解镁厂污染控制指标。 适用范围 本标准适用范围为中华人民共和国内各种规模的硅热法镁厂及其白云石矿山；海绵钛冶炼行业，包括高钛渣、四氯化钛等生产企业及其矿山。 镁、钛工业企业排放恶臭污染物、环境噪声以及锅炉、火电厂排放大气污染物适用相应的国家污染物排放标准，产生固体废物的鉴别、处理和处置适用国家固体废物污染控制标准。 本标准不适用于镁及钛材的压延加工加工及采用电解法生产镁的工业企业。 控制污染源 27
镁、钛工业企业产生的污染源通常有工业污染源和生活污染源，工业污染源通常有废气、污水、工业固体废物、废热、噪声和振动等。由于镁、钛工业企业产生的生活污染源、工业固体废物、废热、噪声和振动等污染源，国家已制订和将修订完善相关的标准和规范，故本标准只对镁、钛工业企业产生的废气和污水这两类污染源进行控制。 为体现行业特点，加强标准的针对性并便于操作，本标准不再沿袭依据环境因素分别指定标准的方式，而将镁钛生产中的废气、废（污）水汇于同一标准中。 本标准只适用于法律、法规允许的污染物排放行为 由于今年3月1日国家环境保护总局第17号公告公布的《加强国家污染物排放标准制修订工作的指导意见》三（二）条明确规定：“排放标准只适用于法律允许的污染物排放行为，对法律禁止的排放行为，排放标准中不规定排放控制要求，并应明确表述新设立污染源的选址和特殊保护区域内现有污染源的管理，按照《中华人民共和国大气污染防治法》第十六条、《中华人民共和国水污染防治法》第二十和第二十七条、《中华人民共和国海洋环境保护法》第三十条、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》第二十二条、《中华人民共和国放射性污染防治法》第四十二条和第四十三条、《饮用水水源保护区污染防治管理规定》等法律、法规、规章的相关规定执行”。故本标准制定了该条规定。 控制污染物及其标准值的形式 控制污染物 依据镁、钛工业企业产污、排污特点，结合目前先进的污染控制技术，本标准提出了镁钛生产全过程可控制污染物的控制和要求。 废气排放控制污染物 ① 硅热法镁厂大气污染物控制项目 硅热法镁厂大气污染物控制项目为粉尘、SO，白云石矿山大气污染物控制2项目为粉尘。 硅热法镁厂生产的主要污染源是白云石煅烧回转窑，主要污染物是燃料燃烧产生的SO、粉尘及原料输送、贮运、破碎等过程中产生的生产性粉尘；白云石2矿山主要污染源是白云石矿开采、破碎、输送过程中产生的扬尘，大气污染物控制项目为粉尘。 28
② 海绵钛生产大气污染物控制项目 海绵钛生产大气污染物控制项目为粉尘、Cl、氯化氢、SO。 22海绵钛生产的主要污染源是高钛渣炉、氯化炉、镁电解槽、精炼塔，主要污染物是氯化、电解过程中产生的Cl、氯化氢及高钛渣熔炼、原料贮运、破碎等2过程中产生的生产性粉尘、电炉熔炼产生的SO。 废水排放控制污染物 ① 硅热法镁厂废水污染物控制项目 硅热法炼镁生产中产生的废水污染物控制项目： pH、SS、COD、石油类、cr氨氮、TP、TN（主要考虑到我国水环境受到严重污染、而国内现有大多数企业生产废水和生活污水采用一套排水管网的现状，而增加氨氮、TP、TN控制指标），6+采用重铬酸盐进行酸洗包装的镁生产企业，其废水污染物控制项目应增加Cr和总铬。 ② 海绵钛生产废水污染物控制项目 海绵钛生产废水污染物控制项目：pH、SS、COD、石油类、氨氮、TP、TN（主cr要考虑到我国水环境受到严重污染、而国内现有大多数企业生产废水和生活污水采用一套排水管网的现状，而增加氨氮、TP、TN控制指标），采用铜丝除钒的钛厂，其废水污染物控制项目应增加总铜。 废水排放控制污染物 标准值的形式 在我国已颁布的污染物排放标准中，涉及的标准值形式主要有浓度、排放速率、排污系数和总量控制四种，这四种标准值形式特点如下： 浓度 在我国已颁布和将颁布的污染物排放标准中，无一例外地均将污染物的浓度作为标准值的形式。这种形式由于具有数据获得容易，并能直接用于控制和管理，因而已被我国广大的环保工作者和管理者所接受并应用。 排放速率 我国污染物排放速率标准值最早出现在由全国环境保护会议筹备小组办公室主编，经国家计委、国家建委和卫生部批准发布的《工业“三废”排放试行标准》(GBJ4-73)之中。该《标准》是我国第一项污染物排放标准，也是我国第一 29
项环境标准，它对废气通过排气筒排放规定了不同高度排气筒的排放速率标准值。其后，被许多与大气污染物排放有关的污染物排放标准所沿用。将排放速率作为标准值的形式，主要存在如下问题： 一是会与浓度标准值产生矛盾，致使有些污染物排放标准中不得不增加“两项指标，超过其中任何一项均为超标排放”之类的条款。 二是会与排污单位所在地的污染物总量控制规定产生矛盾。 三是由于气象条件和地形条件的不同，会有不同的排放速率限值。 排污系数 排污系数是指单位产品的污染物排放量。如今，发达国家的污染物排放标准多将其作为标准值的形式。我国在“六五”期间发布的28项行业污染物排放标准中，约有三分之二的标准将其作为标准值的形式。而从1988年颁布的《污水综合排放标准》(GB8978-88)至现行的GB8978-1996、GB16297-1996和GB9078-1996，均未将排污系数作为标准值的形式。但从2004年开始，在国家环境保护总局网站公示的一些行业污染物排放标准的征求意见稿中，又有许多标准将排污系数列为标准值的形式。这种标准值形式，主要存在如下问题： 一是数据的获得，除需测定浓度之外，还需测定污染源的流量和产品产量，这将给监测工作带来很大的困难。 二是会与浓度或排放速率标准值产生矛盾。 三是会与排污单位所在地的污染物总量控制规定产生矛盾。特别是与“十一五”规划提出的“至2010年，在保持国民经济平稳较快增长的同时，使……；主要污染物排放总量减少10%……”的环境保护主要目标会产生更尖锐的矛盾。 总量控制 对污染物排放实行总量控制是我国环境保护工作的一项重要制度，也是我国全面落实科学发展观，加快建设环境友好型社会的一项重要举措。温家宝总理2006年4月17日在第六次全国环境保护会议发表的重要讲话中指出：“实行污染物总量控制制度。这是减少环境污染的‘总闸门’。各地都要按照国家环保总体目标要求，制定污染物排放总量控制计划，并将控制指标层层分解，落实到基层和重点排污单位。任何地方、任何单位都要严格执行，不得突破”。 可见，我国对污染物总量控制实行的是地方申报、国家平衡、最终落实到企 30
业的方式，亦即对某一污染物，在不同地区，甚至不同企业，会有不同的总量控制要求，无法在国家污染物排放标准中给出统一的标准值。为此，在许多污染物排放标准中，通常会有“除执行本标准之外，还应执行当地总量控制规定”的条款。 综上所述，可见我国现阶段对污染物排放实行总量控制，是减少环境污染的“总闸门”，各级政府和企业都要严格执行。但由于各地、各企业有着不同的总量控制指标，且不是一个固定数值，无法在国家污染物排放标准中予以统一。此外，排放速率和排污系数的标准值形式，如与浓度在同一标准中出现，还会与浓度标准值形式产生矛盾，更会与总量控制产生矛盾。为此，本标准的标准值形式，仍采用数据容易获得、便于控制和管理的浓度标准值形式，具体如下： 3对废气排放，采用浓度(mg/Nm)标准值形式来控制有组织和无组织排放。 对污水排放，采用浓度(mg/L)标准值形式，并辅以水重复利用率(%)标准值形式。 大气污染物排放限值的确定 大气污染物排放限值的确定 镁、钛生产企业大气污染物排放限值的确定 ① 颗粒物 a.矿石开采 白云石开采过程含颗粒物废气主要来自露天采矿的穿孔和爆破以及矿石的破碎与筛分等。由于采矿过程产生的粉尘大多属于工业卫生管理范畴，因而本标准的主要对象是矿石的破碎与筛分。破碎与筛分作业产生废气的颗粒物含量多在32～15g/Nm之间，通常设置文丘里、旋风除尘器、袋式除尘器等除尘设施来脱除颗粒物，其脱除效率多在95%以上。据此，确定矿山矿石开采颗粒物的排放限值如下： 3一般地区现有企业：100mg/Nm 3一般地区新建企业：50mg/Nm 3环境敏感地区： 30mg/Nm b.镁、钛冶炼厂物料破碎、筛分、输送 镁、钛冶炼厂物料破碎、筛分、输送过程产生的生产性粉尘，目前大多采3用袋滤器除尘，除尘后可使颗粒物排放浓度降至100mg/Nm左右。据此，本标准 31
确定镁、钛冶炼厂物料破碎、筛分、输送颗粒物的排放限值如下：一般地区现有333企业为100mg/Nm、新建企业为50mg/Nm；环境敏感区为30mg/Nm； c. 镁、钛冶炼废气 冶炼废气温度相对较高，除尘治理相多生产性粉尘要难，国内对冶炼废气一般采用先降低烟温，而后采用多管旋风除尘器、袋式除尘器、电除尘器的收尘方式对颗粒物进行处理。经除尘处理后，烟气中颗粒物一般能够达到现行《工业炉窑大气污染物排放标准》GB9078-1996的相应要求。据此，本标准以《工业炉窑大气污染物排放标准》GB9078-1996为基础，将该标准中1997年1月1日起建设项目的排放限制作为一般地区现有企业排放限值，新建企业排放限值严于现有企业排放限值，先进控制技术排放限值严于新建企业排放限值。 本标准确定冶炼烟气颗粒物的排放限值如下：高钛渣电炉、镁精炼炉、镁还33原炉：一般地区现有企业为100mg/Nm，新建企业为80mg/Nm。环境敏感地区为350mg/Nm。 33白云石煅烧窑：一般地区现有企业为200mg/Nm，新建企业为150mg/Nm。环3境敏感地区为100mg/Nm ②SO2 SO主要来源于镁冶炼过程中燃料燃烧过程，燃料中的含硫率决定了烟气中2SO的量，由于各企业采用的燃料不同，燃料成分也不尽相同，因此，各企业排2放的烟气中SO浓度差异较大，但总体浓度相对于回收利用来说偏低，回收不经2济。对此含硫烟气，国内普遍的措施是采用碱性溶液洗涤净化，以脱出烟气中的硫。因此，本标准以《工业炉窑大气污染物排放标准》GB9078-1996为基础，将该标准中1997年1月1日起建设项目的排放限制作为一般地区现有企业排放限值，新建企业排放限值严于现有企业排放限值，先进控制技术排放限值严于新建企业排放限值。 3本标准确定SO排放限值如下：现有企业为850mg/Nm，新建企业为233700mg/Nm。先进控制技术为500mg/Nm。 ③氯气、氯化氢 由于钛冶炼不同生产设备，原料及辅料不同，产生的废气中氯气、氯化氢浓度不同，因此，本标准根据钛冶炼的生产特点，针对不同生产设备，制定不同的排放浓度限值。 32
a.氯化系统 目前我国及世界各国海绵钛生产均是采用TiCl镁还原法，通过TiO在氯化42炉中经过氯化后生成TiCl，根据我国的生产原料中TiO的含量以及生产设备装42备水平，遵义钛业氯化炉的氯化率为97％～95％左右，剩余3％～5％进入到空气中，氯化炉产生的烟气均通过两级水洗＋两级石灰乳洗进行治理，正常工况下，洗涤过程对Cl、HCl的洗涤效率为92％～95％，洗涤后的Cl浓度，不能满足223现行新建企业标准65 mg/m的要求，根据回收的遵义钛业股份有限公司的调查3资料，氯化炉净化系统Cl排放浓度为～153mg/m（二级石灰乳洗涤），也2不能达到现行标准的要求。据我们调查发现天津钛业的氯化生产系统不论从技术经济指标还是从生产技术上均处于我国TiCl生产较先进的水平，氯化率可达%以上，只有剩余％左右的逸氯进入到空气环境中。本标准按照国际上公认的经济规模，按目前我国海绵钛生产的较先进的氯耗指标、氯化率和两级水洗＋两级碱洗进行计算。 本标准对氯化系统氯化炉确定Cl、HCl排放限值如下： 23现有企业： Cl：65mg/m 23 HCl：100mg/m3新建企业： Cl：50mg/m 23 HCl：80mg/m3先进控制技术： Cl： 30mg/m 23 HCl：50mg/mb.精制系统 精制塔的尾气主要为氯化物水解后产生的HCl，大多采用两级碱洗，本标准33确定HCl排放限值如下：现有企业为100mg/Nm，新建企业为80mg/Nm，先进控3制技术为40mg/Nm。 c. 镁电解系统 海绵钛厂镁车间集镁室，含有Cl和HCl，目前国内海绵钛厂基本采用石灰乳23洗涤净化，净化效率在92～95%之间，Cl的排放浓度在180～280mg/m之间，HCl23的排放浓度在50 mg/m以下。类比遵义钛厂的实测结果，Cl的排放浓度在150～233200mg/m之间，HCl的排放浓度在300～500mg/m之间。本标准按照两级碱洗，净化效率为％考虑， 33
本标准对镁电解系统确定Cl、HCl排放限值如下： 23现有企业： Cl：65mg/m 23 HCl：100mg/m3新建企业： Cl：50mg/m 23 HCl：80mg/m3先进控制技术： Cl： 30mg/m 23 HCl：40mg/ 无组织排放 本标准所称的无组织排放，是指大气污染物不经过排气筒的无规则排放。亦即从加料口、出料口和设备的不严密处等泄漏的大气污染物。控制无组织排放的主要途径有两种：一是通过集烟的方法来使无组织排放变成有组织排放，二是通过加强管理和改进设备来减少大气污染物的无组织排放量。由于无组织排放源的实际情况是多种多样的，并存在点多面广、分布不规则等特点，很难对其实施监测。虽然《大气污染物无组织排放监测技术导则》(HJ/T55-2000)的规定：“要在二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和氟化物的无组织排放源下风向设监控点，同时在排放源上风向设参照点，以监控点同参照点的浓度差值不超过规定限值来限制无组织排放；规定对其余污染物在单位周界外设监控点和监控点的浓度限值”。但对生产企业而言，无组织排放对车间或厂(矿)区的影响应归属工业卫生，故本标准仅制定单位周界外浓度最高点的限值来控制铜镍钴企业无组织排放对环境的影响。 据此，本标准确定二氧化硫、颗粒物、氯气、氯化氢的单位周界外污染物的3最大浓度限值(mg/Nm)如下： 企业法定边界处空气中大气污染物浓度限值 序号 污染物项目 浓度限值 31 二氧化硫(mg/Nm) 32 颗 粒 物(mg/Nm) 33 氯 气(mg/Nm) 34 氯 化 氢(mg/Nm) 水污染物排放限值的确定 排放限制的确定 34
①pH 国内镁钛生产企业产生的废水特性为呈现酸性，酸性废水在采用石灰乳中和后，外排水中的pH值完全可控制在6～9，因此，本标准中无论企业所在区域和建设时段，外排水中pH均控制在6～9。 ②第一类污染物 本标准原则上将现行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中第一类污染物的最高允许排放浓度作为一般地区排放限值，考虑到第一类污染物的毒性，因此，不分现有和新建，不分地区，均执行同一控制标准值。 ③第二类污染物 原则上沿用现行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中第二类污染物的最高允许排放浓度，将1998年1月1日后建设单位的二级标准值作为一般地区现有企业的排放限值；一级标准值作为一般地区新建企业的排放限值。 先进控制技术水污染物排放限值应执行严于其他排放限值，氨氮、石油类、悬浮物排放限值，参照《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002，将其出水水质达到回水要求的水质标准，作为敏感地区第二类污染物排放限值。 ④本标准新增控制指标 《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中未规定TP、TN的排放限值，该两项指标主要来源于生活污水，本标准中增加此两项指标，主要考虑现有企业中大部分厂区生活污水与厂区生产废水混排的现状。 查阅我国现今水污染物排放标准体系,基本未规定此两项指标的排放限值,仅在《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中规定有TP、TN的排放限值,因此,本标准原则上引用《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002，将2005年12月31日前建设企业的一级标准中的b标准作为一般地区现有企业排放标准限值；将2006年1月1日后建设企业的一级标准中的b标准作为一般地区新建企业排放标准限值,一级标准中的a标准作为环境敏感地区排放标准限值。 ⑥增加单位产品基准排水量限值 根据当前我国水环境污染较重、生产水重复利用率不高的现状，为保护水环境，减少废水排放，提高生产水重复利用率，控制企业废污水不经处理而稀释排放的行为，本标准特增加了单位产品的基准排水量限值的规定。在标准条中 35
规定了企业排放废水如超过基准排水量，排水中污染物排放浓度必须按照基准排水量进行换算。 序污染物 现有企业 新建企业 先进控制技术 号 1 化学需氧量（CODCr，mg/L）100 60 50 2 总磷（mg/L） 1 3 总氮（mg/L） 20 20 15 4 氨氮（mg/L） 25 15 5 5 石油类（mg/L） 10 5 1 100 70 6 悬浮物（SS，mg/L） 10 7 pH值 6～9 6～9 6～9 8 总铜(mg/L) 9 总铬( g/L) 6＋11 Cr(mg/L) 污染物监测要求的说明 采样点设置 大气和水污染源样品的采集，国家及行业均己颁布相应的推荐性标准，如大气污染源的GB/T16157、HJ/T55和HJ/T76等；水污染源的HJ/T91和GB12988等，这些标准中的相关条款己被本标准引用并成为本标准的条款。本标准规定了污染物排放监控位置。 污染源自动监控系统 国家环境保护总局第28号令发布的《污染源自动监控管理办法》第十条规定：“列入污染源自动监控计划的排污单位，应当按照规定的时限建设、安装自动监控设备及其配套设施，配合自动监控系统的联网”；第十一条规定：“新建、改建、扩建和技术改造项目应当根据批准的环境影响评价文件的要求建设、安装自动监控设备及其配套设施，作为环境保护设施的组成部分，与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用”。据此，本标准条对污染源自动监控系统的建设、管理和运行维护作出了相应的规定。 竣工验收环境监测 本标准规定了项目竣工环境保护验收的采样频率和方法。 采样频次 为确保有足够的数据来说明镁钛生产企业大气和水污染源污染物的处理效果和排放状况，本标准规定按国家有关污染源监测技术规范的规定执行。 36
分析方法 本标准所列各控制污染物的分析方法，国家及行业均已颁布相应的标准，详见标准文本的表7和表8。这些标准均已被本标准引用并成为本标准的条款。 标准的实施与监督说明 由于本标准是我国的一项国家标准，因而条规定中华人民共和国境内的镁、钛企业，在本标准的适用范围内，均全面实施本标准。 我国县以下人民政府尚未设置环境保护行政主管部门。因而，本标准条规定“本标准由县级及其以上人民政府环境保护行政主管部门负责监督实施”。 国家环境保护总局公告2007年第17号规定：“环保部门在排污单位进行监督性检查时，可以环保工作人员现场即时采样或监测的结果作为判断排污行为是否超标以及实施相关环境保护管理措施的依据”，本标准条引用了这一规定。 2007年7月26日，国务院以国发[2007]21号文，明确各省、自治区要推进编制全国主体功能区规划工作，不同功能区应执行相应标准，本标准条规定执行水污染物排放先进控制技术限值的地域范围、时间，由省级人民政府规定。 3.与国家有关法规和环保标准的关系 与执行现行法律法规规章和政策的关系 与法律的关系 本标准是依据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国清洁生产促进法》等环境保护法律和《中华人民共和国标准化法》相关条款的规定(详见本编制说明的节)制定的。本标准还是由国家环保总局组织制订、审批、发布的强制性国家标准。因而，本标准既是上述环境保护法律的组成部分，又是环境执法必不可少的依据。 与行政法规的关系 环境保护行政法规通常是指国务院以国务院令发布的有关环境保护的管理条例、实细细则等。例如：国务院2000年284号令颁布的《中华人民共和国水污染防治法实施细则》、1990年183号令颁布的《中华人民共和国防治陆源污染物损害海洋环境管理条例》等。本标准与行政法规的关系，通常是各级环境保护行政主管部门，在对辖区内镁、钛企业进行监管时，监别其废气和污水的污染物排放，是否符合环境保护行政法规要求的依据。 37
与部门规章的关系 环境保护部门规章是指国家环保总局以国家环保总局令、公告或文件颁布的规定、管理办法等。例如：2005年第25号令发布的《污染源自动监控管理办法》、2007年第17号公告发布的《关于环保部门现场检查中排污监测方法问题的解释》等。可见，本标准是环境保护行政主管部门对镁、钛企业执行环境保护部门规章的重要依据。 与国家环境保护政策的关系 国家环境保护政策是国家为实现一定历史时期环境保护的路线和任务所规定的行为准则。通常出现在国家的规则(计划)和国务院发布的文件之中。例如，2006年3月发布的《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》、2006年12月国务院下发的《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》等。因而本标准的编制，必须全面贯彻国家环境保护政策提出的与镁、钛企业相关的各项规定和要求。 与现行国家环境保护标准的关系 现行国家环境保护标准可分为环境质量标准、污染物排放标准、环境监测方法标准、环境标准样品标准和环境基础标准。本标准属污染物排放标准，它是根据环境质量标准，以及适用的污染控制技术并考虑经济承受能力，对镁、钛企业的水和大气污染物排放进行控制的标准。而环境监测方法标准、环境标准样品标准和环境基础标准中有关标准的有关条款已被本标准引用并成为本标准的条款。 与现行标准的对比 镁、钛生产企业排放的大气污染物现执行的标准是《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996)和《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)，水污染物现执行的排放标准是《污水综合排放标准》(GB8978-1996)，本标准与现行执行标准的对比情况分别见表1、表2和表3。 38
表1 本标准与现行标准大气污染物排放浓度限值对照表 现行标准 本标准 污染物 企业类别 污染源 现有 新建 现有 新建 850 700 1430 850 煅烧窑 镁生产企业 850 700 1430 850 还原炉 二氧化硫 精炼炉 1430 850 850 700 钛生产企业 1430 850 850 700 高钛渣电炉矿山 150 120 100 50 原料制备 150 120 100 50 镁生产企业 300 200 200 150 煅烧窑 300 200 100 80 还原炉 颗粒物 精炼炉 300 200 100 80 矿山 150 120 100 50 钛生产企业 150 120 100 50 原料制备 150 100 100 80 高钛渣电炉85 65 65 50 氯化系统 氯气 钛生产企业 镁电解车85 65 65 50 间 镁生产企业 精炼炉 150 100 100 80 150 100 100 80 氯化系统 氯化氢 150 100 100 80 精制系统 钛生产企业 镁电解车150 100 100 80 间 注：现行执行标准值为二级标准值 本标准确定冶炼烟气颗粒物的排放限值如下：高钛渣电炉、镁精炼炉、镁还33原炉：一般地区现有企业为100mg/Nm，新建企业为80mg/Nm。环境敏感地区为350mg/Nm。 33白云石煅烧窑：一般地区现有企业为200mg/Nm，新建企业为150mg/Nm。环3境敏感地区为100mg/Nm 表2 本标准与现行标准大气污染物无组织排放监控浓度对照表 现行标准 污染物 本标准 现有 新建 二氧化硫 颗粒物 氯 气 氯化氢 39
表3 本标准与现行标准水污染物排放浓度限值对照表 现行标准 本标准 污染物 排放口 现有 新建 一般地区 敏感地区 pH 总排口 6～9 6～9 6～9 6～9 TP 总排口 1～5 1～5 1～ TN 总排口 15～20 15～20 20 15 氨氮 总排口 15～25 15～25 15～25 5 COD 总排口 100～150 100～150 60～100 50 石油类 总排口 10 5～10 5～10 1 SS 总排口 70～200 70～150 70～100 10 总铜 总排口 ～ ～ 总铬 车间排口 6+ Cr车间排口 注：现行执行标准值中的低限为排入Ⅲ类水体标准值，高限为排入Ⅳ类水体标准值 4.污染物排放现状及达标率分析 污染物排放现状 镁冶炼厂污染物排放现状 硅热法炼镁有外热法（皮江法）、内热法（波尔扎诺法）和半连续法三种。 半连续法技术和设备研发难度较大，国内曾进行过多年工业规模试验，没有成功，内热法与皮江法的不同之处在于炉料的加热方式由间接燃料加热改为直接电加热，故也称其为改良皮江法。国际上除加拿大Timminco年产7000吨镁厂采用皮江法炼镁外，其他国外主要镁厂均采用电解法炼镁，法国和意大利曾有用电加热内热硅还原法，由于电价成本较高，没有降低能耗的新工艺，也全部停产。 由于我国具有丰富的白云石矿资源，同时受到市场需求的刺激，使皮江法炼镁在我国得到迅猛发展，产量由90年代初的几千吨猛增到2003年的万吨，10年的年均增长率近40%，我国皮江法炼镁产量2002年已超过全球其他炼镁方法产量的总和，2003年我国镁产量占全球镁产量的2/3。 我国的镁冶炼企业中采用电解法炼镁的民和镁厂和抚顺镁厂现已停产，现存镁冶炼企业几乎全部是采用硅热法工艺，中国镁工业在快速发展的过程中，还存在诸多问题，主要是硅热法炼镁工艺能耗高，吨镁消耗原煤10吨；机械化程度低，主要表现在生产过程大多是手工操作，煅烧采用的是机械化程度低的竖窑和平窑；环境污染严重，主要表现在原煤直接燃烧的燃烧效率低，只有70%左右，燃煤产生的烟尘和SO污染严重。 2中国镁冶炼企业中90%以上的产品是非国有企业生产的，几乎都是民营、外 40
资和上市公司的股份制企业，目前外资煤企业已有30多家。中国镁冶炼企业中主要分布在煤资源相对丰富的省份，如山西省镁产量占全国产量的68%左右，其次是宁夏和河南。 国内现有硅热法镁厂生产厂家120多家，99%以上的镁厂采用硅热法炼镁工艺，其中以原煤为燃料进行冶炼占多数，煅烧工段、还原工段、精炼工段大多采用直燃式的燃烧方式，污染状况严重，加之中国的煤冶炼企业中，仅有少数几个生产厂家采用自动化程度高的回转窑煅烧白云石，绝大多数生产厂家均采用竖窑或平窑煅烧白云石，产生的烟气不能有效收集集中处理。大多数镁厂未采用净化措施，即便采取了一些措施，也只是简单的效率差的方式，从治理情况上看，效果不理想，大多数企业不能完全达到国家《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）和《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）。 山西闻喜银光镁业集团有限责任公司是我国的十大冶炼企业，同时也是我国镁行业的代表企业之一，其镁设计产能为5万吨/年，2004年镁产量为万吨，公司率先在中国镁行业实施ISO14001环境管理体系认证，其污染治理技术以及工艺生产技术在国内镁行业均属先进水平，其下属的华盛公司和征帆公司对煅烧窑、还原炉、精炼炉烟气分别采用除尘脱硫措施后，其烟尘和SO排放如下：煅233烧窑：烟尘～ 宁夏华源冶金实业有限公司采用“溶汽氧化吸附洗涤”净化工艺，采用碱性水供给吸附洗涤器，除尘效率达到%以上，脱硫效率达到85%以上，于2004年11月通过环保局的环保验收，环保指标达到了国家现行标准的要求。 从山西闻喜银光镁业集团有限责任公司的资料来看，如白云石煅烧采用回转3窑，烟气经高效除尘设施除尘净化后，烟尘排放浓度可控制在150mg/m以下，以原煤为燃料的煅烧烟气经采用碱性水洗涤净化后，SO排放浓度可控制在23600mg/m左右，若采用煤气等清洁能源或采用水煤气为燃料，可提高煤的燃烧效率，降低煤耗，减少SO的排放量，烟气中的SO浓度还可进一步降低。 22 41
还原炉和精炼炉烟气中的烟尘和SO均来自于以原煤为燃料的燃烧过程，经23采取脱硫除尘措施后，烟尘排放浓度可控制在100mg/m以下，SO排放浓度可23控制在700mg/m以下，若采用煤气等清洁能源，可消除烟尘的危害，若采用水煤气替代原煤直接燃烧，可提高煤的燃烧效率，降低煤耗，减少烟尘和SO的排2放量，烟气中的烟尘和SO浓度还可进一步降低。 2由于我国硅热法镁厂全部为非国营企业，且环境污染严重已是不争的事实，因此在资料的收集过程中遇到了未曾预料的困难，各镁厂均不愿透露厂家的环境治理情况以及排污情况，因此本标准编制组在标准制定中，以我国硅热法镁厂可达到的工艺技术以及污染治理技术水平为依据，以山西闻喜银光镁业集团有限责任公司提供的基础数据为参考，制定硅热法炼镁企业的污染物排放标准。 钛冶炼厂污染物排放现状 根据遵义钛业2005年的监测资料，各污染源Cl经碱洗后，排放口的浓度233能达到现行85mg/m的标准，但不能达到65 mg/m，而HCl既不能达到现行33150mg/m的标准也不能达到100mg/m的标准要求。一般均超过4～6倍。 典型污染源调查结果 遵义钛业各污染源监测值见下表 表1 107车间2号氯化炉废气处理设施后监测结果表 Cl2 HCl 标干风量 频次 333mg/m mg/m m/h 1 1157 3078 2 1195 3553 处理设施后 3 1090 3884 4 1013 3559 均值 1113 3518 执行标准 85 150 后端烟气温度：48超标倍数（倍） 0 ℃ 排放量（kg/h） 含湿量：％ 大气压力： 表2 108车间氯化炉废气处理设施后监测结果表 Cl2 HCl 标干风量 频次 333mg/m mg/m m/h 1 107 1319 12566 2 532 12319 处理设施后 3 601 12847 4 667 12516 均值 780 12562 执行标准 65 100 后端烟气温度：33超标倍数（倍） ℃ 42
排放量（kg/h） 含湿量：％ 大气压力： 表3 镁电解车间废气处理设施后监测结果表 Cl2 HCl 标干风量 频次 333mg/m mg/m m/h 1 823 5159 2 741 5168 处理设施后 3 730 5018 4 709 5188 均值 751 5133 执行标准 85 150 后端烟气温度：33超标倍数（倍） 0 ℃ 排放量（kg/h） 含湿量：％ 大气压力： 表4 精制车间废气处理设施后监测结果表 Cl2 HCl 标干风量 频次 333mg/m mg/m m/h 1 620 3534 2 114 550 3054 处理设施后 3 513 3388 4 594 3257 均值 569 3308 执行标准 65 100 后端烟气温度：35超标倍数（倍） ℃ 排放量（kg/h） 含湿量：％ 大气压力： 达标率分析 3钛生产企业各污染源Cl经碱洗后，排放口的浓度能达到现行85mg/m标准23的达标率为100％，但执行65 mg/m标准的污染源中，108氯化炉四次监测值中有一次不能达标，达标率为75％，精制车间四次监测值均不能达到标准要求，3达标率为0。而HCl不论是执行现行老污染源150mg/m的标准还是执行现行新污3染源100mg/m的标准，均不能达到标准要求。一般均超过4～6倍。 镁生产企业在采取有效治理措施后,基本能够达到现行执行标准。 5 与国外同类标准对比 废气污染物排放限值 二氧化硫 ① 比利时 43
3有色金属工业为800mg/Nm。 ② 西班牙 3有色金属工业为1425mg/Nm。 ③ 德国 3空气质量技术指令(TALuft)规定为800mg/Nm。 3④ 奥地利为300～500mg/Nm。 本标准规定的二氧化硫排放限值如下： 3现有企业：850mg/Nm、 3新建企业：700mg/Nm， 3先进控制技术为： 500mg/Nm。 这些二氧化硫排放限值，均在这些国家排放限值范围之内。但与奥地利的排放限值有一定的差距。 颗粒物 ① 比利时、德国、瑞典、奥地利 3除铅以外的有色金属工业为20mg/Nm。 ② 荷兰 3除Zn、Sn以外的工业为25mg/Nm。 ③ 西班牙 3一般工业和铜熔炼为150mg/Nm； ④ 日本 31998年4月1日修订的《大气污染防止法》规定：一般排放为40～700mg/Nm；3特别排放为30～200mg/Nm。 ⑤ 美国 3CFR40第一章第C分章的第60部份规定：物料干燥现有源为45mg/Nm，新3源为23mg/Nm。 ⑥ 欧盟 欧洲理事会指令96/61/EC指出：采用织物过滤器、热静电除尘器和旋风除33尘器，可使废气中的粉尘含量降至<1mg/Nm(最小值)至100mg/Nm(最大值)。 3本标准规定的颗粒物排放限值在50～200mg/Nm之间，高于欧美国家。 44
氯气 ① 德国 3除铝熔炼炉外，均为5mg/Nm。 ② 日本 3各设备的排放为30mg/Nm。 ③ 欧盟 欧洲理事会指令96/61/EC指出：采用收集与再利用及碱式洗涤器可使氯气3含量降至 本标准规定的氯气排放限值为： 3现有企业65mg/Nm，高于上述各国排放限值。 3新建企业50mg/Nm，高于上述各国排放限值。 3先进控制技术30mg/Nm，与日本相当。但明显高于德国和欧盟。 氯化氢 ① 德国 3一般工业为30mg/Nm。 ② 日本 3各设备的排放为80～700mg/Nm。 ③ 西班牙 3有色金属工业氯化氢的排放限值为460mg/Nm。 ④ 欧盟 欧洲理事会指令96/61/EC指出：采用湿式碱式洗涤器，可使酸性气体降至3<50mg/Nm。 本标准规定的氯化氢排放限值为： 3现有企业100mg/Nm，低于日本和西班牙，但明显高于德国和欧盟。 3新建企业80mg/Nm，低于日本和西班牙，但明显高于德国和欧盟。 3先进控制技术区40～50mg/Nm，与欧盟排放限值相当。低于日本和西班牙，但明显高于德国。 45
水污染物排放限值 pH值 各国污水排放的pH限值多为6～9，也有一些国家为～。本标准规定为6～9，与绝大多数国家相当。 化学需氧量 ① 法国 锌工业为40mg/L。 ② 西班牙 为160mg/L。 ③ 日本 《水质污浊防止法》规定为160mg/L(日平均为120mg/L)。 ④ 德国 联邦水法(WHA)通过废水征税法(AbwAG)规定为20mg/L。 ⑤ 新加坡 排入下水道为600mg/L、排入水体为100mg/L、排入控制水体为60mg/L。 本标准规定一般地区化学需氧量的排放限值为60～100mg/L，严于西班牙、日本，与新加坡相当，但与法国、德国有一定差距；先进控制技术排放限值为50mg/L，严于西班牙、日本，与法国、新加坡相当，与德国有一定差距。 石油类 日本《水质污浊防止法》规定为5mg/L。 本标准规定一般地区石油类的排放限值为5～10mg/L，先进控制技术排放限值为1mg/L，一般地区新建企业排放限值与日本的排放限值相当，现有企业与日本的排放限值有一定差距，先进控制技术排放限值严于日本的排放限值。 铜 ①比利时 镍工业：溶解态2mg/L、全量4mg/L。 铜工业：溶解态3mg/L、全量6mg/L。 46
② 德国 所有工业： ③ 挪威 硫酸生产： ④ 日本 《水质污浊防止法》规定：3mg/L。 ⑤ 新加坡 排入下水道5mg/L，排入水体(包括控制水体) ⑥ 欧盟 欧洲理事会指令96/61/EC指出：废水经适当最佳可得技术处理后铜可< 本标准规定铜的排放限值为 悬浮物 ① 法国 锌工业为7mg/L。 ② )西班牙 所有工业：80mg/L。 ③ 日本 《水质污浊防止法》规定：200mg/L(日平均为150mg/L)。 ④ 新加坡 排入下水道400mg/L、排入水体50mg/L、排入控制水体30mg/L。 本标准规定一般地区悬浮物的排放限值为70～100mg/L，先进控制技术排放限值为10mg/L。一般地区现有企业排放限值严于日本，与新加坡相当，但与法国、西班牙、新加坡有一定差距；新建企业排放限值严于西班牙、日本，与法国、新加坡有一定差距；先进控制技术排放限值除与法国有差距外，严于其余各国标准限值。 总铬、六价铬 由于总铬、六价铬同属第一类污染物，因此本标准规定无论建设时段和所 47
处区域，均执行同一标准限值。 总铬、六价铬主要产生于镁锭表面处理酸洗包装。查阅国外相关标准，国外有色金属行业未对此两项指标规定排放限值，其他行业标准限值如下： 黑色金属（欧盟标准）： 最好的可行技术: 6+ 热轧钢厂污水处理厂：Cr： mg/L 6+ 镀锌污水处理厂：： Cr：0－ mg/L 总铬： – 6+ 德国钢铁行业： Cr： mg/L 总铬：– 德国[UBA (Germany), 2000 #98] 6+德国制造业： Cr： mg/L 总铬： 6+本标准规定总铬排放限值为 6.实施成本分析 废气治理成本分析 氯化尾气经过二级水洗、二级碱洗系统进行净化处理后，其运行成本如下表： 序号 消耗项目 费用（元/月） 备注 1 能源消耗 38500 2 人工工资 10200 不包括采购设备、整3 维修及其他 85000 机更换（设备在使用寿命内运行） 4 总计 133700 精制尾气经过二级碱洗系统进行净化处理后，其运行成本如下表： 序号 消耗项目 费用（元/月） 备注 1 能源消耗 14900 2 人工工资 12000 不包括采购设备、整3 维修及其他 17312 机更换（设备在使用寿命内运行） 4 总计 44212 电解1尾气经过二级碱洗系统进行净化处理后，其运行成本如下表： 48
序号 消耗项目 费用（元/月） 备注 1 能源消耗 14718 2 人工工资 24000 不包括采购设备、整3 维修及其他 23414 机更换（设备在使用寿命内运行） 4 总计 62132 电解2尾气经过1级碱洗系统进行净化处理后，其运行成本如下表： 序号 消耗项目 费用（元/月） 备注 1 能源消耗 10958 2 人工工资 13200 不包括采购设备、整3 维修及其他 12962 机更换（设备在使用寿命内运行） 4 总计 37120 废气治理每月运行费用为277164元/月，合元/t-Ti 6. 2 废水治理成本分析 根据调查,遵义钛厂污水处理站酸水处理费用组成如下表所示 序号 消耗项目 费用（元/天） 1 能源消耗 4640 2 人工工资 2165 3 维修及其他 5200 4 药剂 39503 5 总计 51508 废水治理每月运行费用为51508元/d，合元/t-废水 7 存在问题和建议 存在问题 镁工业 ① 镁产业集中度有待提高 国内2006年镁冶炼企业产能在3万吨以上的企业只有4家，产量合计万吨，占总产量的％，镁冶炼企业集中度有所提高，但就镁冶炼行业来说，企业数量过多，目前100仍有100多家，而且生产规模偏小，竞争力不强虽然中国是生产大国、出口大国，但由于产业集中度低，在国际上缺乏花语权，暴露出中国镁工业大而不强的弱点。且产业集中度低，导致资源配置不合理，缺乏竞争 49
力。 ② 企业需进一步提高环保意识 目前，仍有部分镁生产企业不重视环保投入治理，有的企业已被国家环保局责令停产治理，2006年，金属镁冶炼产品被国家列入“两高一资”（高污染、高能耗、资源型）出口产品，取消出口退税，出口直接受到影响。 企业领导应加强环保意识，采用焦炉煤气等气体燃料，从源头解决炉窑烟气污染问题，积极开展精练渣、还原渣的综合利用工作，走循环经济之路，把环境保护纳入镁的经济发展中来。 ③ 采用清洁能源，实现清洁生产 国内镁冶炼企业，绝大部分仍以原煤作为能源，煤的直接燃烧会因起严重的环境污染问题，而国内大多数镁冶炼企业是民营中小企业，缺少流动资金，无法得到贷款，很难进行节能降耗改造 ④技术装备有待提高 国内镁行业仍有大多数企业采用自动化水平低、烟气难于集中收集处理的竖窑、还原炉基本未有采用蓄热式还原炉，热烟气直接排放，余热未得到有效利用，能源浪费严重，整体装备水平有待提高。 钛工业 ①目前，我国高钛渣的生产企业采用的多为敞开式电炉进行熔炼，企业多为一些小型，无经济实力，对产生的含尘颗粒物均未治理，致使严重污染环境。 ②应提高企业领导及员工清洁生产的意识，提高氯气利用率，从源头控制氯化炉、电解槽产生的污染。 关于标准值形式 目前，污染物排放标准的标准值形式主要有浓度、排放速率(单位时间的污染物排放量)、排污系数(单位产品的污染物排放量)和总量控制等4种形式。 由于总量控制是我国环境保护工作的一项重要制度，是减少环境污染的“总闸门”，各地都要按照国家环境保护总体目标要求，制定污染物排放总量控制计划，并将控制指标层层分解，落实到基层和重点排污单位，任何地方、任何单位都要严格执行。亦即在不同时期、不同地区、不同企业均有不同的总量控制指标，无法在本标准中予以统一。 50
排放速率(通常是废气排放的一种标准值形式)，其主要作用是确保污染物排放后的落地浓度符合环境空气质量标准的规定。因而，不同地区、不同气象条件、不同排气筒高度，会有不同的排放速率限值。通常，这一问题应在环境影响评价和工程设计中予以妥善解决。 为此，本标准采用了浓度的标准值形式，未将总量控制、排放速率作为本标准的标准值形式。 关于基础数据 为了解镁工业污染物治理与排放的现状，编制组曾制定一些专门表格向全国35家镁生产企业进行函调，但返回意见的企业数不足20%，且有很多的空项。究其原因，一是企业目前大多没有设置连续或自动的污染物监测装置，所掌握的基础数据尚不能全面反映企业污染源的治理和污染物的排放状况，亦即企业本身基础资料目前尚不够齐全；二是现有报表中的污染物排放数据与实际情况有差距；三是由于保密的原因，有关人员不能介绍企业全面的污染物排放情况。四是国内镁企业大多为民营企业，由于各种原因，不愿提供本厂相关数据，因而，严格地说，本标准编制的基础数据是不够全面的。 建议 (1)尽快颁布实施硅热法炼镁行业准入条件，迫使企业的自我改造升级，有利于我国镁行业的健康可持续发展，使我国不仅成为原镁生产大国，而且要成为强国； (2) 对新建企业的审批，应严格执行本标准。 (3)国家应颁布相应的法规或规章，明确企业应设置主要污染物的连续或自动监测装置，并与环境保护行政主管部门联网。 51
