环境保护“三段控制” ——打造全过程的环境管理体系

现状：从事环保工作17年，做过橡胶、火电等环保工程，也负责过石油炼制、石油化工的环保“三同时”建设，检查和审计过煤焦化、造纸、水泥等企业的环保管理。多年的工作经历，让我切身感受最深的就是每个企业都在不遗余力地搞环保设施建设和升级改造，力求能够更好地规避环境风险。其实，国内企业之所以如此依赖于污染物的末端治理，主要是前端的环保管理没有规划和策划好，生产运行过程控制又是以连续生产、产品工艺达标和成本控制为先，这期间忽略了对污染源头控制和过程管理，最后只能寄希望于污染物的最终处理能够兜底，实现达标排放，这在某种程度上不得不说是孤注一掷的做法。

放眼国内外一些化工巨头，环境管理早已实现全流程的规划和运行管理。这些企业不会把环境风险的管控只停留在如何提高末端治理技术、单纯研究提高污染物脱除效率上，而更是对源头管理、生产过程控制实现了同步强化，真正和安全管理一样，基于风险、主动预防、提前削减，这就是环保管理“三段控制”。

 

 

• 污染物源头控制

（一）原料和燃料质量控制

随便进入一家化工企业，目光所及烟囱林立、塔器成排，废气排放让人触目惊心。废气排放管理对于化工企业来说自然是首当其冲。凡是燃烧的烟气、工艺反应的尾气都是源自燃料、原料的物理和化学过程，因此原料和燃料组分的控制便成为污染物源头控制的重中之重。

国家《环境保护法》《大气污染防治法》以及专门针对汽柴油、燃料气、原料煤、动力煤的技术标准中，对燃料、原料的控制要求早有规定，且愈加严格。规范的企业也已经建立了完善的原料、燃料质控体系和机制，分析化验污染物组分也是很多企业的常规操作。但纵观国内相当一批企业，很多燃料、原料的质量管理工作形同虚设，甚至出现伪造燃料、原料组分化验数据应付环保检查，其实这是一种掩耳盗铃的做法。归根到底，还是企业为了从燃料、原料上节省出一些成本，毕竟高硫煤、高硫油和不合格的燃料气价格便宜。但是这些企业只算小账、不算大账，省下来的钱在后续环保设备加速腐蚀老化、催化剂失活、药剂用量飙升等运行成本激增上全又找了回来，这还不包括一旦超标需要交纳的高额环保税、环保处罚和停产限期整改的损失，到头来还是得不偿失的。

大型企业的原料、燃料质量管理已经实现了化验分析数据线上管理和信息共享，建立了质量数据库，工艺过程控制人员可以直接从系统查看燃料、原料组分数据，并根据化验数据中硫分、灰分、挥发酚等组分含量的变化，适时调节工艺过程控制参数。例如，当发现检测数据中硫分异常偏高时，可以提前调节脱硫塔运行负荷或药剂量，提前应对高浓度二氧化硫气体的冲击。有条件的装置还可以设置自动加药联锁，当pH值降到一定程度时可以开启药剂补充，对冲高浓度酸性气体的到来，从而实现了源头管理与过程控制、末端处理设施运行的联动，实现了污染物在源头的削减。

（二）工艺“三剂”环保管理

在石油炼化、石油化工、煤化工等诸多化工行业生产过程中，除了消耗原料、燃料以外，还要消耗数量不等的辅助材料，这些常见的辅助材料包括催化剂、添加剂和溶剂，俗称工艺“三剂”。“三剂”的使用在提升工艺装置生产效率、达成工艺指标的同时，也给企业带来了环境污染的风险，如果“三剂”管理不当，就会引起严重的空气、水体和土壤污染，有些还能导致人体中毒。例如在很多炼化企业土壤和地下水检测中发现重金属污染和某些致癌物超标，经分析有些就是源于企业“三剂”管理不规范，造成厂区环境污染。因此，企业必须加强“三剂”管理，建立“三剂”管理制度，规范“三剂”采购、存储、厂区运输、新旧更换、废弃处置等全过程环保管控，能采用罐车密闭加剂作业的尽量不用人工敞口换剂；要重点加强生产装置大修期间“三剂”管理，做好开工准备和开车工艺控制，防止跑剂、漏剂事故发生，杜绝“三剂”进入厂区周围环境。

  （三）无包装和轻包装化

   原辅材料、产成品和其它设备的包装是企业固废的重要来源，因此尽量减少这些包装的使用，可以有效降低固体废物的产生，也是企业清洁生产的体现。例如，能用罐车运输的粉料、液体，尽量不用散装包装袋、散装桶；能设计成管道运输、管廊皮带密闭运输的，尽量不用汽车和其它车辆散装运输。

二、运行过程环保管理

相比全过程、体系化的安全管理，以前的主管部门对企业环保管理更侧重“抓两头、轻中间”，也就是强调项目建设期的环保“三同时”和运行期的达标排放，而对企业生产过程环保管理并不重视，因此很多企业忽视了运行过程中的环保管理，只注重“环保手续齐全、三同时验收、排放数据过关”，但目前从中央环保巡视和各类环保执法检查来看，这种状况正在发生变化，企业更应该关注生产运行过程中的环保管理和环境风险控制。

1.工艺过程环保管控

在原料和燃料稳定的情况下，企业的生产装置产生多少污染物、产生什么样的污染物主要取决于工艺过程，因此工艺过程控制对污染物初始浓度、形态、稳定性至关重要。在工艺过程管理中，化工企业控制室内一般集成了对生产过程主要污染物的监控和调节功能，并将控制标准纳入工艺参数管理，有些甚至增加了报警和联锁自动控制系统，帮助工艺人员做好废气、废水初始指标的控制。例如pH、烟尘、二氧化硫、氮氧化物、氧含量、风量、压力、温度等。企业应加强涉及以上污染物参数的控制，做好报警管理和人工干预，确保工艺运行平稳，减少工艺波动引起的污染物、氧含量剧烈变化，不但可以有效防止污染超标事故发生，还能有效保护环保设施，防止因长时间超设计值运行导致的环保设施加速腐蚀和老化。

2.密闭生产与泄漏管理

非密闭生产、物料与工艺介质泄漏是导致厂区挥发性有机物（VOCs）和恶臭污染的两个主要原因。对于新、改、扩建项目，企业从装置设计起就要考虑密闭生产工艺和设备设施布局，综合考虑管道运输、密闭装卸车和高效密封储存方式。对于现有装置，企业要考虑对挥发性强、恶臭气味大的介质（污油、污水、中间品、废料库）、设备设施（如污油罐、污水站、危废库）进行密闭改造和负压收集。

企业应做好设备设施和工艺管线腐蚀管理，通过设备完整性管理手段，做好生产和辅助设备设施、工艺管线的腐蚀检测和预防性维修，消除或减少漏点。同时，企业基层单位、环保部门做好生产装置动、静密封点排查和泄漏检测与修复（LDAR）管理，及时排查和消除漏点，有效减少挥发性有机物和恶臭污染。

3.废水串级利用

具备多套装置、耗水量多的大型化工企业，应充分调研厂区不同装置、不同设施对所用水质的需求标准，建立厂区废水串级利用需求和水平衡表，在此基础上实施废水串级利用管线改造，提高不同类型工艺用水的串级利用，提高水的利用率，减少装置废水产生量、排放量和新鲜水消耗量，降低下游污水处理设施运行压力和成本。有些企业废水处理后可以循环利用，真正实现废水“零排放”，这给企业带来了明显的经济效益和生态效益。

 

某炼化企业废水串级利用和处理后再利用示意图

 

三、排放管控

1.环保设施运行管理

建设项目环保设施“三同时”和环保设施日常的运行管理，对化工企业来说已是老生常谈，本文不再赘述。这里仅强调一下环保设施运行管理的逻辑：企业为了实现达标排放、为了证明排放口的在线监测数据或第三方检测公司提供的检测报告是有效的，必须有足够的证据表明企业的环保设施一直以来都是连续、正常、稳定、有效运行的，那么运行记录（化验、加药、催化剂和消耗品更换、监控、水量调度、巡检、耗电）是证明企业的环保设施一直在运行，维护和检修记录（含备用设备、设施、系统）证明企业在一直保障着环保设施的运行，在线监测设备的合格数据（废水和废气CEMS）证明企业环保设施一直在有效运行。所以企业应维护和运行好环保设施、保管好运行记录、培养好运行和管理环保设施的人员，三者缺一不可。

2.排放口管理

   近几年，企业因为排放口管理不规范而被处罚的不在少数，主要是在以下3个方面疏于管理导致违规：排放口设置不规范、排放口与排污证不一致、排放口标识。

   对于排放口的规范化管理，国家已经出台了多个技术规范和标准，如《排放口规范化整治技术要求》、GB/T16157-1996、HJ/T397-2007、HJ91.1-2019、HJ75-2017等，企业对照标准进行改造和完善基本可以消除此类隐患。而排放口与排污证不一致，多数情况是由于企业在排放口改造、变更方面管理不规范，导致排放口因合并、拆分、拆除过程太随意，属地和环保管理部门未依法进行排污许可证变更，导致排放口数量、形制、位置、高度、编号等与排污证载明的信息不一致。排放口标识的规范化设置可参照《环境保护图形标志—排放口(源)》GB15562.1。企业在排放口管理上要做到“一明显，二合理，三便于”，即环保标志明显，排污口设置合理，排污去向合理；便于采集样品、便于监测计算、便于公众参与监督管理。

 

 

对于大型化工企业而言，环境管理应该是系统化的管理，从建设项目“三同时”到装置报废淘汰，从燃料、原料源头管控，到中间运行过程和末端的废气排放控制，都充斥着环境风险，也都穿插着环境管理，充分体现了环境管理与企业生产活动相伴相生，而企业需要逐步摒弃“管两头、轻中间”的旧思维模式，应用环保“三段”控制模式，将环保管理融入生产经营全过程，将环保管理要求融入业务、融入流程，打造和运行全过程的环境管理体系。