冶金行业的臭气主要产生于矿石处理、冶炼、精炼、废渣及废水处理等环节,具体来源包括:
- 矿石预处理:矿石破碎、筛分、烧结过程中,含硫、含氮矿石可能释放硫化物、氮化物;若矿石含油脂或有机物,还会因加热产生挥发性恶臭物质。
- 冶炼过程:高炉炼铁、转炉炼钢、有色金属(如铜、锌、铅)冶炼时,原料中的硫、氮等元素经高温反应生成硫化氢、二氧化硫、氨气、氰化物等;焦炭、煤等燃料燃烧不完全也会释放焦油类、酚类等恶臭物质。
- 精炼与提纯:金属精炼(如电解精炼、火法精炼)中,电解液挥发、金属氧化物还原反应可能产生酸雾(如盐酸、硫酸雾)及挥发性有机物。
- 废渣处理:冶金废渣(如钢渣、铜渣)堆放或淋滤时,可能释放硫化氢、氨气等;废渣焚烧过程中若燃烧不充分,会产生恶臭性烟气。
- 废水处理:含重金属、有机物的冶金废水在厌氧处理、污泥浓缩及脱水过程中,会释放硫化氢、硫醇、挥发性脂肪酸等。
- 辅料储存与使用:焦炭、煤、硫化物等辅料在储存、运输及投料时,因挥发或扬尘产生恶臭。
冶金行业恶臭因子与工艺中涉及的元素及反应密切相关,主要包括:
- 含硫化合物:硫化氢(H₂S)、二氧化硫(SO₂)、硫醇类(如甲硫醇)、二硫化碳(CS₂)等,具有腐蛋味、刺激性气味。
- 含氮化合物:氨气(NH₃)、胺类、氰化氢(HCN)等,氨气有刺激性氨味,氰化氢有苦杏仁味(剧毒)。
- 酸性气体及酸雾:盐酸雾(HCl)、硫酸雾(H₂SO₄)、硝酸雾(HNO₃)等,具有强烈刺激性气味。
- 挥发性有机物:酚类(如苯酚)、焦油类物质、甲醛、苯系物等,多有特殊异味或刺激性。
- 其他:如氯气(Cl₂,刺激性气味)、金属氧化物烟尘(部分有异味)等。
冶金行业恶臭因子浓度受工艺条件、设备密封性及环保措施影响,差异较大,典型范围如下:
- 硫化氢(H₂S):在废渣堆放区、废水处理污泥区,浓度通常为 0.5~50 mg/m³;冶炼炉附近因泄漏可能瞬间更高。
- 氨气(NH₃):废水处理好氧区、辅料储存区,浓度多为 1~30 mg/m³。
- 二氧化硫(SO₂):冶炼炉排放烟气中浓度较高,可达 50~500 mg/m³,厂界周边可能降至 0.1~10 mg/m³。
- 氰化氢(HCN):在有色金属冶炼(如金银提取)环节可能存在,浓度一般较低(0.01~1 mg/m³),但毒性极强。
- 酸雾:酸洗或电解车间周边,盐酸雾浓度可能为 0.1~5 mg/m³,硫酸雾为 0.5~10 mg/m³。
冶金行业恶臭分布具有明显的工艺导向性,集中于以下区域:
- 冶炼车间及炉区:高炉、转炉、电弧炉等设备周边是恶臭高发区,以硫化氢、二氧化硫、氰化氢及烟气异味为主,浓度高且因子复杂。
- 原料及辅料储存区:焦炭库、煤场、硫化物仓库周边,易散发含硫化合物及挥发性有机物恶臭,尤其在装卸过程中浓度升高。
- 废水与废渣处理区:污水处理站(厌氧池、污泥脱水间)、废渣堆场及焚烧区,以硫化氢、氨气、硫醇为主要恶臭因子,夏季高温时恶臭更显著。
- 精炼与酸洗车间:电解槽、酸洗槽周边,酸雾及挥发性有机物浓度较高,形成局部刺激性气味区域。
- 厂区下风向及边界:受烟气排放和无组织挥发影响,厂区下风向及边界可能检测到低浓度恶臭因子(如二氧化硫、氨气),浓度随距离增加逐渐降低,受气象条件(风向、风速、温度)影响明显。
此外,车间内由于通风条件差异,封闭区域可能出现恶臭积聚,而露天作业区则随空气流动扩散范围更广。