焦化行業環境保護問題的分析

王南+王齡澤

摘 要：本文介紹了焦化行業污染物的來源和危害，分析了粉塵、荒煤氣以及污水的產生和治理對策。

關鍵詞：焦化行業；環境保護；治理措施

焦化行業的污染問題也日益暴露出來。焦化行業的環境污染物主要有：荒煤氣、粉塵、顆粒物、以及污水中的NH3-N，COD。如何對其進行有效的防治和改善，是焦化工作者肩負的重要使命。

1 焦化企業的污染物

目前，我國煉焦工藝的污染源主要分為兩大類型：一為面污染源；二為點污染源。其中，面污染源主要包括備煤系統（如儲煤倉等）、焦爐以及相關的凈化煤氣的系統；點污染源主要包括鍋爐煙囪、焦爐煙囪及熄焦塔等設備。

1.1 備煤車間以及篩焦車間的污染情況

用以備煤的系統主要包括配煤室、粉碎機、煤坑、煤焦制樣室和帶式輸送機、轉運站等。首先，帶式輸送機將原料洗精煤從洗煤廠直接運送到備煤車間。然后，經過煤的選配，再由破碎機粉碎成直徑小于3mm的微粒。最后，再被帶式輸送機運送到塔頂，進入焦爐中提供施工。在這個過程當中，主要排放出來的大氣污染物為煤粉、煤塵。

1.2 煉焦車間的污染情況

洗精煤從備煤工段輸送出來以后，被輸煤棧橋輸送到煤塔中，再通過給料器裝入裝煤推焦機的煤箱，最后由推焦機從機側輸送到碳化室。在碳化室內經過高溫作用一段時間，被干餾形成焦炭還有荒煤氣。在此工序中，由于裝煤而產生的煙塵被爐頂的除塵車吸出，經過燃耗和洗滌后形成廢氣排放。而碳化室中的焦炭經過高溫作用后，被推焦機推出，進入熄焦車，再由電機車拉至熄焦塔內噴水，冷卻以后再輸送到篩焦段。在整個過程中，主要存在以下幾種污染：

1）在裝煤過程中產生的煙氣，即在煉焦爐內裝煤過程中由于設備不夠嚴密泄漏出的荒煤氣。荒煤氣中的主要成分是焦塵，為大氣污染物。

2）由于密封不嚴造成焦爐爐體中的廢氣泄漏，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）對于濕地熄焦，煤礦企業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、濃度過大，從而產生熄焦煙氣。

4）在推焦操作過程中產生周期性排放的廢氣，如，荒煤氣和推焦煤氣等。

1.3 煤氣凈化車間的污染情況

煤氣凈化車間主要組成工段有冷凝鼓風工段、硫銨工段、粗苯工段、油庫工段以及生化工段等。在這個工段中，如果焦爐加熱時所采用的為凈化不完全的焦爐煤氣，燃燒后所產生的廢氣將產生焦爐煙氣，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爐煤氣，廢氣將形成管式爐煙氣，經過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爐煤氣，將產生鍋爐煙氣，經過25m高的排氣筒排放。因此，煤氣凈化車間排放的大氣污染物主要為二氧化硫、硫化氫、一氧化碳、氨氣以及烴類化合物，主要來源是儲槽容器中的發散氣體以及設備當中泄露的氣體。

2 焦化行業環境污染防治措施

2.1 粉塵的防治

粉塵的防治包括抑塵、降塵、除塵和防護等。

1）進廠煤采用汽運，要求煤車到達卸煤點再將覆蓋層去掉，可抑制煤塵的揚塵和一路的拋灑。同時，露天貯煤，由于氣候條件，風沙大，揚塵是極其嚴重的，也是不可避免的。采用室內煤庫進行封閉貯煤，從長遠規劃著想，既防治了揚塵又使得企業環境面貌煥然一新，是符合現代化企業的要求。

2）爐頂裝煤時，由于炭化室內呈正壓，必然在煤車一離開的瞬間大量煤塵揚起。另外，現行使用中還發現開關高壓氨水瞬間對集氣管壓力影響較大，因此，爐頂安裝消煙除塵車，采用高壓氨水噴灑進行無煙裝煤來減少粉塵的污染，同時，加強工藝管理以及規范工人的操作可大大減少粉塵的污染。

3）出焦時，焦炭推出的瞬間產生大量粉塵。這可通過地面除塵站來降低粉塵，其除塵效率可達到95%以上，因此采用除塵設備是降塵的最佳措施。

防護是指在各種措施下，粉塵仍不可避免，操作工要佩戴防塵口罩，因為成人一次大約呼吸500mL的空氣，則24h內將呼吸約10000mL的空氣，約為13.6kg。因此，防塵工作是十分重要的，提高空氣質量，降低空氣中粉塵含量（濃度）對職工健康及焦化廠的清潔生產等都是不可忽視的。

2.2 荒煤氣的防治

焦化荒煤氣可通過以下手段來進行有效的控制：

1）安裝無煙裝煤車利用高壓氨水噴灑進行無煙裝煤，裝煤后對煤孔進行及時封蓋并進行泥漿密封，同時加強管理和規范操作。

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

3）爐門的泄露，目前大多采用敲打刀邊爐門，這種爐門結構簡單，投資省，調節方便。但不能消除爐門因熱變形而引起的冒煙現象，采用空冷式爐門改善爐門鐵槽與爐門框因受熱而引起的不協調變形，同時采用帶彈性腹板的不銹鋼爐門刀邊，用小彈簧施加彈性力來調節刀邊的密封性，再配上機械化清掃爐門和爐框的措施，加強管理，定會改善其泄露現象。

4）隨著國民經濟的飛速發展，中國的焦化工業隨著鋼鐵工業的高速增長發生了具大的變化，煉焦爐在向機械化、大型化和自動化方向發展的同時，煤氣凈化技術與裝備水平也得到了明顯的提高，不僅提高了焦爐煤氣及化學產品的質量，而且使應用焦爐煤氣的領域更加廣闊。對于獨立的焦化廠，除焦爐自身燃用外，有將近50%左右的焦爐煤氣外送，隨著外送煤氣的飽和，外送煤氣量受到限制。因此，焦化廠應從長遠考慮，焦爐煤氣既是燃料，又是重要的化工原料。故將凈化的煤氣廣泛應用于各個行業，例如用作苯加氫、用作生產炭黑、發電、用于甲醇的生產等，這樣將對焦化過剩的煤氣進行綜合利用，減少放散而造成的環境污染，減少浪費。同時焦爐煤氣將在各行各業充分發揮出潛在的和巨大的經濟效益。

2.3 污水的治理

焦化污水的產生主要來自蒸氨、脫苯、焦油加工等工段。由于焦化廢水含有高濃度苯環有機物，成分復雜，而且還含有高濃度的NH3-N，COD。是典型的難處理工業廢水。經過普通生物法處理，酚、氰等污染物能基本達標，但其中的COD，NH3-N卻達不到排放標準。為滿足經濟發展及環保需要，需對廢水進行有效的處理。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，在我國的焦化行業已得到廣泛的應用，若工藝參數設計合理，工藝條件控制適當，可取得較好的脫氮效果。但二者還是有區別的，A-A/0法是在A/O系統缺氧池之前加一個厭氧池，起到酸化水解的作用，有利于大分子多環類化合物鏈或環的斷裂，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于A/O工藝。但A-A/O工藝的水力倍留時間長，基建投資相應也要高一些，并且焦化廠生物脫氮裝置大多是在原有的基礎上改擴建而成，廢水場所有時會受到限制。所以在工藝選取上應結合實際情況及水處理要求，綜合考慮。另外，焦化廢水在進入生化處理裝置之前，一半都經過溶劑脫酚和蒸氨處理，以降低廢水中的酚和氨的濃度。即在化產車間要上蒸氨塔和氨分解裝置來降低生化處理入水中的氨含量，減小生化處理的負擔，使出水水質達到熄焦用水標準，全部進行閉路

循環。

焦化廠廢水雖然已全部閉路循環，但對熄焦車腐蝕嚴重，造成二次污染。目前，正在進行的廢水三期改造工程，就是在原有的水處理設施基礎上，投資450萬，采用A-A/O工藝所進行的改造。相信，改造后的水處理將會對出水水質有很大的改善，可達到熄焦用水標準以減少二次污染，同時也具有一定的經濟效益。

4 結束語

環境保護工作功在當代，利在千秋。從工藝裝備和科學管理著手，搞好焦化行業的環境保護工作意義重大，除了帶來一定的經濟效益，還能提供一個輕松、舒適、愉快的工作環境，有利于安全及文明生產。

參考文獻

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