污染物排放量的计算方法.docx
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污染物排放量的计算方法
重复用水量
统计用水、排水等有关指标，必须首先对给水系统有个概略了解。
在工业生产中按给水的路线和利用程度，分为直流、循环和循序三种给水系统。
1、直流给水系统 指工业生产用水由就近水源取消，水经过一次使用后便以废水形式全部或大部分排走。
其生产用水量等于企业从地下水源和地面水源取用的新鲜水量。
2、循环给水系统 指使用过后的水经适当处理重新回用，不再排走。
在循环过程中所损耗的水量，须从水源取水加以补充。
3、循序给水系统 是根据各车间对水质的要求，将水重复利用，将水源送来的水先供甲车间使用，甲车间使用后的水或直接送乙车间使用，或经适当处理（冷却、沉淀等）后加压送乙车间或丙车间使用，然后排放。
这种系统也叫串级给水系统。
例：
某厂给水系统示意图如下
甲、乙、丙车间耗新鲜水量为80吨/天
丁车间耗新鲜水量为120吨/天
戊车间由于采取了循环用水措施，每日仅需补充新鲜水100吨，原耗新鲜水量为1000吨/天，求该厂的重复用水量和重复用水率。
解：
分别计算采取重复用水措施前后所用的新鲜水量
W前＝80×3+120+1000＝1360（吨/天）
W后＝80+120+100＝300（吨/天）
重复用水量：
W重＝W前－W后＝1360－300＝1060（吨/天）
重复用水率：
ξ＝
另：
该厂全年重复用水量＝1060吨/天×全年工作日
废水排放量
废水排放量的计算可以使用各种流量计进行测量，如监测数据、各种流量计测得的数据和连续自动监控测得的数据等。
还可以进行系数估算法，从排污单位的新鲜用水量来估算其污水排放量。
如排污单位的新鲜水量没有进入其产品，一般其污水排放量可以估算为新鲜水量的0.8—0.9倍，如有相当部分变成产品（如啤酒、饮料行业），则其污水排放量应以新鲜水量减去转成产品数量的0.8—0.9倍，还有部分行业水的重复利用率很高，如轧钢、选矿等行业水的重复利用率都高达80%～90%，水经过多次使用，蒸发和流失都很大，这时用新鲜水量推算污水排放量时所用的系数就比较小，有时甚至会达到40%～50%。
还可以利用产污系数进行测算。
污染物排放量
污染物排放量多根据监测数据，一般使用实测法计算。
在使用物料衡算法和经验系数法确定排污单位的污染物的排污量时，一定要结合工业企业的生产工艺、使用的原料、生产规模、生产技术水平和污染防治设施的去除率等，才能合理反映排污量。
附：
污染物排放量的计算方法
污染物排放量的计算通常采用三种方法，即实测法、物料衡算法和经验计算法。
这三种方法各有所长互为补充，应用时需区别情况适时选用。
§实测法
含义：
实测法是通过实际测量废水或废气的排放量及其所含污染物的浓度，计算其中某污染物的排放量。
公式：
G＝Q×C×T
G——废水或废气中某污染物的排放量，单位：
千克（Kg）
Q——单位时间废水或废气的排放量，单位：
立方米/小时（m3/h）或标立方米/小时（Nm3/h）
C——某污染物的实测浓度，单位：
毫克/升（mg/L）或毫克/标立方米（mg/Nm3）
T——污染物排放时间，单位：
小时（h）
例：
某厂共有两个污水排放口。
第一排放口每小时排放废水400吨，COD平均浓度300mg/L；第二排放口每小时排放废水500吨，COD平均浓度120mg/L，该厂全年连续工作，求该厂全年COD排放量。
解：
该厂全年工作时间T＝365×24＝8760（h）
GCOD＝（400t/h×300mg/L+500t/h×120mg/L）×8760h
＝（400m3/h×300×10-6t/m3+500m3/h×120×10-6t/m3）×8760h
＝1576.8t
注：
单位说明及换算
t——吨 Kg——千克 mg/L——毫克/升
1吨水＝1m3mg/L＝g/m3＝10-3kg/m3＝10-6t/m3
算 法：
由于实测法是从实地测定中得到的数据，因而比其它方法更接近实际更比较准确，这是实测法的最主要的优点。
但是实测法必须要解决好实测时具有代表性的问题。
为此，常常测定时不只测定一个浓度值而是测定多次，具有多个浓度值。
此时，对于污染物的实测浓度C的取值有两种情况：
①如果废水或废气流量Q只有一个测定值，而污染物的浓度C反复测定多次，污染物的浓度C取算术平均值：
＝C1+C2+……+Cn
②如果废水或废气流量Q与污染物浓度C同时反复多次测定，此时废水或废气流量Q取算术平均值
；而污染物的浓度C则取加权算术平均值
。
＝Q1+Q2+……+Qn
＝
二氧化硫排放量
煤和油类在燃烧过程中，产生大量烟气和烟尘，烟气中主要污染物有二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等，其计算方法如下：
煤炭中的全硫分包括有机硫、硫铁矿和硫酸盐，前二部分为可燃性硫，燃烧后生成二氧化硫，第三部分为不可燃性硫，列入灰分。
通常情况下，可燃性硫占全硫分的70%～90%，平均取80%。
根据硫燃烧的化学反应方程式可以知道，在燃烧中，可燃性硫氧化为二氧化硫，1克硫燃烧后生成2克二氧化硫，其化学反应方程式为：
S+O2＝SO2
根据上述化学反应方程式，燃煤产生的二氧化硫排放量计算公式如下：
G＝2×80%×W×S%×（1－η）＝16WS（1－η）
G——二氧化硫排放量，单位：
千克（Kg）
W——耗煤量，单位：
吨（T）
S——煤中的全硫分含量
η——二氧化硫去除率，%
【注：
燃油时产生的二氧化硫排放量G＝20WS（1－η）】
例：
某厂全年用煤量3万吨，其中用甲地煤1.5万吨，含硫量0.8%，乙地煤1.5万吨，含硫量3.6%，二氧化硫去除率10%，求该厂全年共排放二氧化硫多少千克。
解：
G＝16×（15000×0.8＋15000×3.6）×（1－10%）
＝16×66000×0.9＝950400（千克）
§经验计算法
根据生产过程中单位产品的经验排放系数进行计算，求得污染物排放量的计算方法。
只要取得准确的单位产品的经验排放系数，就可以使污染物排放量的计算工作大大简化。
因此，我们要通过努力，不断地调查研究，积累数据，以确定各种生产规模下的单位产品的经验排放系数。
如生产1吨水泥的粉尘排放量为20～120千克。
燃料燃烧过程中废气及污染物排放经验系数
——废气：
燃烧1吨煤，排放0.9～1.2万标立方米燃料燃烧废气；燃烧1吨油，排放1.0～1.8万标立方米废气，柴油取小值，重油取大值。
——SO2：
燃烧1吨煤，产生16S煤千克SO2 。
S煤为燃煤硫份，一般为0.6～1.5%。
如硫份为1.5%时，燃烧1吨煤产生24千克SO2。
燃烧1吨油，产生20S油千克SO2 。
S油为燃油硫份，一般为重油0.5～3.5%，柴油0.5～0.8%。
如硫份为2%时，燃烧1吨油产生40千克SO2。
——烟尘：
燃烧1吨煤，产生1.5A～4A千克烟尘。
A为燃煤灰份，一般为15～30%，。
如灰份为15%时，燃烧1吨煤产生30千克烟尘（此算法仅适用于手烧炉、链条炉、往复炉、振动炉，一般振动炉在3A，其余一般在2A）。
燃烧1吨柴油，产生1.2千克烟尘；燃烧1吨重油，产生2.7千克烟尘。
注：
计算SO2、烟尘排放量时要考虑除尘设施的去除率η，公式如下
排放量＝产生量×（1－η）
——炉渣：
燃烧1吨煤，产生0.144A/15吨炉渣。
如燃煤灰份为30%时，燃烧1吨煤产生0.288吨炉渣（此算法仅适用于手烧炉、链条炉、往复炉。
振动炉经验系数为燃烧1吨煤产生0.126A/15吨炉渣）。
NOx排放量统计方法
工业NOx排放来源于两种渠道，即燃料燃烧排放（锅炉）和生产过程排放，有NOx排放的生产过程包括用脂肪酸、硝酸、炭黑、钢铁、铁合金、铝、制浆和造纸等行业。
排放量数据优先采用实测法（监测数据），其次采用系数测算法，排放系数参见表1、表2，该排放系数仅为推荐排放系数，各地区可以根据实际排放情况，或采用地方实测值，或对推荐系数进行适度调整。
表1工业燃料燃烧NOx排放系数kg（NOx）/t（燃料）
排放源
类别
单位
煤
焦炭
原油
汽油
煤油
柴油
燃料油
LPG
秸秆
柴火
炼厂
干气
热
电
焦炉气
天然气（10-4kg/m3）
垃圾沼气
/填埋气
煤气（10-4kg/m3）
火力发电
kg/t
9.95
7.24
16.7
21.2
7.4
10.06
3.74
0.75
40.96
13.53
炼焦/炼油
kg/t
0.37
0.24
制气
kg/t
0.75
0.9
2.19
9.62
5.84
0.26
0.53
0.95
其它工业
行业
kg/t
7.5
9
5.09
16.7
7.46
9.62
5.84
2.63
0.66
1.52
0.53
0.2
（kg/108kJ）
0.4
（kg/108kJ）
10.6
（kg/108kJ）
20.85
5.0
（kg/108kJ）
9.5
备注：
炼厂气是指石油炼厂副产的气态烃，主要来源于原油蒸馏、催化裂化、热裂化、石油焦化、加氧裂化、催化重整、加氧精制等过程；
LPG为液化石油气；重油属于燃料油。
表2工业生产过程NOx排放系数单位：
kg（NOx）/t（产品）
硝酸
脂肪酸
制浆和造纸
铁合金
轧钢
生铁出渣
碳黑
12
8.1
1.5
0.05
0.04
0.076
0.4
水泥行业SO2排放量
水泥熟料烧成过程中，燃料中的硫一部分将进入水泥熟料和窑灰中，如煤中的硫酸盐，燃烧中生成的二氧化硫将与生料或料浆中的碳酸钙、氧化钙等反应生成亚硫酸盐或硫酸盐；一部分二氧化硫排入大气。
因此，水泥熟料烧成中排放的二氧化硫量可用下式计算：
G=2000（W×S－0.4M×n1－0.4Gd×n2）
G——水泥熟料中的SO2排放量，kg;
W——烧成水泥熟料的耗煤量，T；
M——熟料产量，T;
n1——水泥熟料中SO32-含量（%），从生产中水泥熟料分析资料获得;
Gd——水泥熟料生产中粉尘量（T），回转窑产生的粉尘量一般约占熟料产量的20～30%;
n2——粉尘中SO32-含量（%），从窑灰分析资料中获取；
0.4——系数，即
。
例：
某水泥厂年产水泥熟料75万吨，每吨水泥熟料耗煤0.3吨，煤含硫量3.5%，熟料中SO32-根含量0.4%，窑灰占水泥熟料的25%，窑灰中SO32-根含量为4.38%，求该水泥厂熟料生产中二氧化硫排放量是多少千克？
解：
①计算水泥熟料烧成的煤耗量
W＝75000×0.3＝225000（吨）
②将有关数值代入公式，得该厂熟料生产中二氧化硫的排放量：
G＝2（W×S－0.4M×n1－0.4Gd×n2）
＝2×（225000×3.5%－0.4×750000×0.4%
－0.4×25%×750000×4.38%）
＝2×（7875－1200－3285）＝6780（吨）＝6780000（千克）
【速算法：
水泥行业SO2排放量＝煤耗量×16×硫份×60%】
各类除尘器除尘效率参考（η）
除尘方式
除尘效率（%）
除尘方式
除尘效率（%）
立帽式
48.5
管式水膜
75.6
干式沉降
63.4
麻石水膜
88.4
湿法喷淋、冲击、降尘
76.1
管式静电
85.1
旋风
84.6
板式静电
89.7
扩散式
85.8
玻璃纤维布袋
96.2
陶瓷多管
71.3
湿式文丘里水膜两级除尘
96.8
金属多管
83.3
百叶窗加电除尘
95.2
XWD卧式多管
94.1
SW型加钢管水膜
93.0
C型CLP（XLP）
83.3
立式多管加灰斗抽风除尘
93.0
注：
除尘器的除尘效率受多种因素影响，即使同一除尘器在不同运行条件下，效率相差可能较大，因此，仅供参考。
（1）
锅炉废气
根据建设方提供的煤质报告,含硫率为1.2%,灰分含量为16%,工程采取的除尘脱硫措施的效率分别为95%、60%。
①相关的计算公式
a、SO2的计算公式
GSO2=1.6BS（1-η）
式中：
B——用煤量，kg/h；
S——煤中含硫量，%；
η——脱硫效率，取60%。
b、烟尘排放量计算
式中：
B——用煤量，kg/h；
A——煤的灰分，16%；
dfh——烟气中烟尘占灰份量的百分数，%，取20%；
Cfh——烟尘中可燃物的百分含量，%，取30%;
ץI——除尘器的除尘效率，%，取95%。
c、NOX排放量计算
燃煤氮氧化物按排放系数0.0045t/t煤取值计算。
d、烟气量计算采用下述公式
VY=B（α+β）VO
式中：
B——燃煤耗量，kg/h；
α——过剩空气系数，取1.8；
β——燃料系数，烟煤取0.08；
V0——所需理论空气量，烟煤取8.0Nm3/kg。
②锅炉烟气排放量的计算结果
本工程配备1台2t/h燃煤蒸汽锅炉，蒸汽主要用于电解后的氯酸钠溶液升温使溶液中的Cl2和HClO及高氯酸钠溶液与KCl的复分解反应调温等。
经与九星化工有限公司核实后，燃煤煤质含S量约为1.2%、灰分量为16％，小时耗煤量为0.30t，年耗煤量为2200t，锅炉烟气经30m烟囱排放。
计算结果见表4-1。
锅炉烟气量约为4512m3/h，烟尘的产生量为13.71kg/h，SO2的产生量为5.76kg/h，产生浓度分别为3039.5mg/m3、1276.6mg/m3；锅炉采用文丘里麻石水膜除尘器除尘，除尘效率约95%，用碱吸收脱硫效率为60％，经过处理后SO2和烟尘量约为2.304kg/h、0.686kg/h，浓度为510.6mg/m3、151.92mg/m3。
锅炉烟气中烟尘的排放均可达到《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2001二类区Ⅱ时段标准（SO2900mg/m3、烟尘200mg/m3）。
表4-1锅炉烟气排放情况一览表
项目
烟气量（nm3/h）
SO2
烟尘
GB13271-2001二类区Ⅱ时段标准
产生速率（kg/h）
4512
5.76
13.71
SO2900mg/m3
烟尘200mg/m3
产生浓度（mg/m3）
1276.6
3039.5
处理率％
60
95
排放速率（kg/h）
2.304
0.687
排放浓度（mg/m3）
510.6
151.92
排放量（t/a）
16.59
4.95
表4-2拟建工程气型污染源排放一览表
废气类型
烟气量（m3/h）
烟尘排放量（kg/h）
SO2排放量（kg/h）
Cl2排放量（kg/h）
HCl排放量（kg/h）
锅炉烟气
4512
0.687
2.304
/
/
工艺废气
2500
/
/
0.122
0.0408
无组织废气
/
/
/
0.0031
0.0014
升级会员 