王南+王齡澤

摘 要：本文介紹了焦化行業(yè)污染物的來(lái)源和危害，分析了粉塵、荒煤氣以及污水的產(chǎn)生和治理對(duì)策。

關(guān)鍵詞：焦化行業(yè)；環(huán)境保護(hù)；治理措施

焦化行業(yè)的污染問(wèn)題也日益暴露出來(lái)。焦化行業(yè)的環(huán)境污染物主要有：荒煤氣、粉塵、顆粒物、以及污水中的NH3-N，COD。如何對(duì)其進(jìn)行有效的防治和改善，是焦化工作者肩負(fù)的重要使命。

1 焦化企業(yè)的污染物

目前，我國(guó)煉焦工藝的污染源主要分為兩大類(lèi)型：一為面污染源；二為點(diǎn)污染源。其中，面污染源主要包括備煤系統(tǒng)（如儲(chǔ)煤倉(cāng)等）、焦?fàn)t以及相關(guān)的凈化煤氣的系統(tǒng)；點(diǎn)污染源主要包括鍋爐煙囪、焦?fàn)t煙囪及熄焦塔等設(shè)備。

1.1 備煤車(chē)間以及篩焦車(chē)間的污染情況

用以備煤的系統(tǒng)主要包括配煤室、粉碎機(jī)、煤坑、煤焦制樣室和帶式輸送機(jī)、轉(zhuǎn)運(yùn)站等。首先，帶式輸送機(jī)將原料洗精煤從洗煤廠(chǎng)直接運(yùn)送到備煤車(chē)間。然后，經(jīng)過(guò)煤的選配，再由破碎機(jī)粉碎成直徑小于3mm的微粒。最后，再被帶式輸送機(jī)運(yùn)送到塔頂，進(jìn)入焦?fàn)t中提供施工。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，主要排放出來(lái)的大氣污染物為煤粉、煤塵。

1.2 煉焦車(chē)間的污染情況

洗精煤從備煤工段輸送出來(lái)以后，被輸煤棧橋輸送到煤塔中，再通過(guò)給料器裝入裝煤推焦機(jī)的煤箱，最后由推焦機(jī)從機(jī)側(cè)輸送到碳化室。在碳化室內(nèi)經(jīng)過(guò)高溫作用一段時(shí)間，被干餾形成焦炭還有荒煤氣。在此工序中，由于裝煤而產(chǎn)生的煙塵被爐頂?shù)某龎m車(chē)吸出，經(jīng)過(guò)燃耗和洗滌后形成廢氣排放。而碳化室中的焦炭經(jīng)過(guò)高溫作用后，被推焦機(jī)推出，進(jìn)入熄焦車(chē)，再由電機(jī)車(chē)?yán)料ń顾?nèi)噴水，冷卻以后再輸送到篩焦段。在整個(gè)過(guò)程中，主要存在以下幾種污染：

1）在裝煤過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣，即在煉焦?fàn)t內(nèi)裝煤過(guò)程中由于設(shè)備不夠嚴(yán)密泄漏出的荒煤氣。荒煤氣中的主要成分是焦塵，為大氣污染物。

2）由于密封不嚴(yán)造成焦?fàn)t爐體中的廢氣泄漏，這可能是爐蓋和蓋座之間存在微小間隙或爐體的其他位置存在不同程度的裂縫。

3）對(duì)于濕地熄焦，煤礦企業(yè)一般不在熄焦塔頂安裝捕塵器，造成廢氣排放、顆粒物排放的速率、濃度過(guò)大，從而產(chǎn)生熄焦煙氣。

4）在推焦操作過(guò)程中產(chǎn)生周期性排放的廢氣，如，荒煤氣和推焦煤氣等。

1.3 煤氣凈化車(chē)間的污染情況

煤氣凈化車(chē)間主要組成工段有冷凝鼓風(fēng)工段、硫銨工段、粗苯工段、油庫(kù)工段以及生化工段等。在這個(gè)工段中，如果焦?fàn)t加熱時(shí)所采用的為凈化不完全的焦?fàn)t煤氣，燃燒后所產(chǎn)生的廢氣將產(chǎn)生焦?fàn)t煙氣，由煙囪排放到大氣中；而粗苯管式爐如果燃用凈化不安全的焦?fàn)t煤氣，廢氣將形成管式爐煙氣，經(jīng)過(guò)15m高排氣筒被排放。蒸汽鍋爐燃料如果采用凈化不完全的焦?fàn)t煤氣，將產(chǎn)生鍋爐煙氣，經(jīng)過(guò)25m高的排氣筒排放。因此，煤氣凈化車(chē)間排放的大氣污染物主要為二氧化硫、硫化氫、一氧化碳、氨氣以及烴類(lèi)化合物，主要來(lái)源是儲(chǔ)槽容器中的發(fā)散氣體以及設(shè)備當(dāng)中泄露的氣體。

2 焦化行業(yè)環(huán)境污染防治措施

2.1 粉塵的防治

粉塵的防治包括抑塵、降塵、除塵和防護(hù)等。

1）進(jìn)廠(chǎng)煤采用汽運(yùn)，要求煤車(chē)到達(dá)卸煤點(diǎn)再將覆蓋層去掉，可抑制煤塵的揚(yáng)塵和一路的拋灑。同時(shí)，露天貯煤，由于氣候條件，風(fēng)沙大，揚(yáng)塵是極其嚴(yán)重的，也是不可避免的。采用室內(nèi)煤庫(kù)進(jìn)行封閉貯煤，從長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃著想，既防治了揚(yáng)塵又使得企業(yè)環(huán)境面貌煥然一新，是符合現(xiàn)代化企業(yè)的要求。

2）爐頂裝煤時(shí)，由于炭化室內(nèi)呈正壓，必然在煤車(chē)一離開(kāi)的瞬間大量煤塵揚(yáng)起。另外，現(xiàn)行使用中還發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)高壓氨水瞬間對(duì)集氣管壓力影響較大，因此，爐頂安裝消煙除塵車(chē)，采用高壓氨水噴灑進(jìn)行無(wú)煙裝煤來(lái)減少粉塵的污染，同時(shí)，加強(qiáng)工藝管理以及規(guī)范工人的操作可大大減少粉塵的污染。

3）出焦時(shí)，焦炭推出的瞬間產(chǎn)生大量粉塵。這可通過(guò)地面除塵站來(lái)降低粉塵，其除塵效率可達(dá)到95%以上，因此采用除塵設(shè)備是降塵的最佳措施。

防護(hù)是指在各種措施下，粉塵仍不可避免，操作工要佩戴防塵口罩，因?yàn)槌扇艘淮未蠹s呼吸500mL的空氣，則24h內(nèi)將呼吸約10000mL的空氣，約為13.6kg。因此，防塵工作是十分重要的，提高空氣質(zhì)量，降低空氣中粉塵含量（濃度）對(duì)職工健康及焦化廠(chǎng)的清潔生產(chǎn)等都是不可忽視的。

2.2 荒煤氣的防治

焦化荒煤氣可通過(guò)以下手段來(lái)進(jìn)行有效的控制：

1）安裝無(wú)煙裝煤車(chē)?yán)酶邏喊彼畤姙⑦M(jìn)行無(wú)煙裝煤，裝煤后對(duì)煤孔進(jìn)行及時(shí)封蓋并進(jìn)行泥漿密封，同時(shí)加強(qiáng)管理和規(guī)范操作。

2）上升管荒煤氣泄露主要通過(guò)及時(shí)清除上升管蓋和橋管內(nèi)以焦油、石墨及其他沉積物，保持壓力平穩(wěn)。同時(shí)對(duì)上升管于爐頂連接處進(jìn)行泥漿密封。這樣可阻止荒煤氣的泄露。

3）爐門(mén)的泄露，目前大多采用敲打刀邊爐門(mén)，這種爐門(mén)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資省，調(diào)節(jié)方便。但不能消除爐門(mén)因熱變形而引起的冒煙現(xiàn)象，采用空冷式爐門(mén)改善爐門(mén)鐵槽與爐門(mén)框因受熱而引起的不協(xié)調(diào)變形，同時(shí)采用帶彈性腹板的不銹鋼爐門(mén)刀邊，用小彈簧施加彈性力來(lái)調(diào)節(jié)刀邊的密封性，再配上機(jī)械化清掃爐門(mén)和爐框的措施，加強(qiáng)管理，定會(huì)改善其泄露現(xiàn)象。

4）隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，中國(guó)的焦化工業(yè)隨著鋼鐵工業(yè)的高速增長(zhǎng)發(fā)生了具大的變化，煉焦?fàn)t在向機(jī)械化、大型化和自動(dòng)化方向發(fā)展的同時(shí)，煤氣凈化技術(shù)與裝備水平也得到了明顯的提高，不僅提高了焦?fàn)t煤氣及化學(xué)產(chǎn)品的質(zhì)量，而且使應(yīng)用焦?fàn)t煤氣的領(lǐng)域更加廣闊。對(duì)于獨(dú)立的焦化廠(chǎng)，除焦?fàn)t自身燃用外，有將近50%左右的焦?fàn)t煤氣外送，隨著外送煤氣的飽和，外送煤氣量受到限制。因此，焦化廠(chǎng)應(yīng)從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，焦?fàn)t煤氣既是燃料，又是重要的化工原料。故將凈化的煤氣廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，例如用作苯加氫、用作生產(chǎn)炭黑、發(fā)電、用于甲醇的生產(chǎn)等，這樣將對(duì)焦化過(guò)剩的煤氣進(jìn)行綜合利用，減少放散而造成的環(huán)境污染，減少浪費(fèi)。同時(shí)焦?fàn)t煤氣將在各行各業(yè)充分發(fā)揮出潛在的和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 污水的治理

焦化污水的產(chǎn)生主要來(lái)自蒸氨、脫苯、焦油加工等工段。由于焦化廢水含有高濃度苯環(huán)有機(jī)物，成分復(fù)雜，而且還含有高濃度的NH3-N，COD。是典型的難處理工業(yè)廢水。經(jīng)過(guò)普通生物法處理，酚、氰等污染物能基本達(dá)標(biāo)，但其中的COD，NH3-N卻達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。為滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)發(fā)展及環(huán)保需要，需對(duì)廢水進(jìn)行有效的處理。處理方法有A/O，A-A/O及短程硝化、反硝化等生物處理工藝。目前，焦化廢水生物脫氮的A/O，A-A/O工藝較成熟，在我國(guó)的焦化行業(yè)已得到廣泛的應(yīng)用，若工藝參數(shù)設(shè)計(jì)合理，工藝條件控制適當(dāng)，可取得較好的脫氮效果。但二者還是有區(qū)別的，A-A/0法是在A/O系統(tǒng)缺氧池之前加一個(gè)厭氧池，起到酸化水解的作用，有利于大分子多環(huán)類(lèi)化合物鏈或環(huán)的斷裂，從而提高廢水的生物降解特性。因此A-A/O工藝的處理效果要優(yōu)于A/O工藝。但A-A/O工藝的水力倍留時(shí)間長(zhǎng)，基建投資相應(yīng)也要高一些，并且焦化廠(chǎng)生物脫氮裝置大多是在原有的基礎(chǔ)上改擴(kuò)建而成，廢水場(chǎng)所有時(shí)會(huì)受到限制。所以在工藝選取上應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況及水處理要求，綜合考慮。另外，焦化廢水在進(jìn)入生化處理裝置之前，一半都經(jīng)過(guò)溶劑脫酚和蒸氨處理，以降低廢水中的酚和氨的濃度。即在化產(chǎn)車(chē)間要上蒸氨塔和氨分解裝置來(lái)降低生化處理入水中的氨含量，減小生化處理的負(fù)擔(dān)，使出水水質(zhì)達(dá)到熄焦用水標(biāo)準(zhǔn)，全部進(jìn)行閉路

循環(huán)。

焦化廠(chǎng)廢水雖然已全部閉路循環(huán)，但對(duì)熄焦車(chē)腐蝕嚴(yán)重，造成二次污染。目前，正在進(jìn)行的廢水三期改造工程，就是在原有的水處理設(shè)施基礎(chǔ)上，投資450萬(wàn)，采用A-A/O工藝所進(jìn)行的改造。相信，改造后的水處理將會(huì)對(duì)出水水質(zhì)有很大的改善，可達(dá)到熄焦用水標(biāo)準(zhǔn)以減少二次污染，同時(shí)也具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語(yǔ)

環(huán)境保護(hù)工作功在當(dāng)代，利在千秋。從工藝裝備和科學(xué)管理著手，搞好焦化行業(yè)的環(huán)境保護(hù)工作意義重大，除了帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益，還能提供一個(gè)輕松、舒適、愉快的工作環(huán)境，有利于安全及文明生產(chǎn)。

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