焦化廠酚類污染的分布特點(diǎn)與環(huán)保策略

叢巍(建龍西林鋼鐵有限公司焦化廠，黑龍江 伊春 153000)

0 引言

中國工業(yè)發(fā)展迅速崛起的情況下，焦化行業(yè)也得到了快速發(fā)展。2018 年中國的焦炭生產(chǎn)增長0.8%，成為世界第一大焦炭生產(chǎn)國，累計生產(chǎn)焦炭4.38 億。隨著生產(chǎn)產(chǎn)量的不斷增長，其存在的環(huán)境污染問題也越來越嚴(yán)重。其中，酚類物質(zhì)是焦化廠環(huán)境污染治理的重要選項，作為主要的污染排出物，不僅出現(xiàn)在廢氣中，還出現(xiàn)在焦化廠廢水殘渣中[1]。大量酚類物質(zhì)的排放，不僅污染大氣，還影響了當(dāng)?shù)厝嗣竦恼Ｉ?。因此，焦化廠應(yīng)重視對酚類污染的治理，提高環(huán)境質(zhì)量指數(shù)，為人們的正常生活創(chuàng)造更加便利的條件。

1 簡述當(dāng)前焦化廠酚類污染的現(xiàn)狀

1.1 焦化廢水生產(chǎn)來源

相對于其他工業(yè)生產(chǎn)來說，焦化廠需要高溫環(huán)境，主要生產(chǎn)原料為煤炭，通過高溫裂解，形成煤氣與焦炭，并產(chǎn)生煤焦油等副產(chǎn)品[2]。在這一生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生了大量的酚類物質(zhì)，形成焦化廢水。因其蘊(yùn)含較多成分，在進(jìn)行污染處理時存在較大難度。另外，凈化煤氣的過程中，也會產(chǎn)生富含酚類、氰類等物質(zhì)的焦化廢水，雖然濃度較低，但也會污染大氣環(huán)境。而且，在焦化廠的正常運(yùn)行中，形成產(chǎn)品也需要排水，產(chǎn)生極大的污染。

1.2 焦化廢水處理現(xiàn)狀

焦化廢水的處理已經(jīng)得到了廣泛的重視，最常用的處理技術(shù)是生化處理。該處理設(shè)備包含多個不同的部分，例如鼓風(fēng)機(jī)、曝氣池、除油池和泥漿沉淀池[3]。焦化廠廢水處理的過程為：混合廢水保持均勻——蒸氨設(shè)施去除氨氣元素。經(jīng)過這種普通的生化處理，可以減少廢水中的酚類排放物和氰類排放物，再給予特定的生化處理，就可以滿足焦化廠廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。但是這種處理方式存在一定的局限性，處理后氨氮濃度依然未達(dá)標(biāo)。

1.3 焦化廢水危害分析

焦化廢水對環(huán)境的危害不言而喻，含有吡啶、烷基酚和鄰苯二酸等有機(jī)污染物，成分比較復(fù)雜，即使經(jīng)過生化處理后能夠達(dá)到污染治理的標(biāo)準(zhǔn)，也依然會對環(huán)境造成危害。為了避免焦化廢水污染水體，特別是危害到飲用水源，可先進(jìn)行混凝和生化處理。針對酚類污染物進(jìn)行處理，是因為人們?nèi)绻鹊交蛘呓佑|過焦化廠廢水污染過的水源，會在人體接觸蛋白質(zhì)，形成不溶性蛋白質(zhì)，導(dǎo)致人體本身的細(xì)胞喪失活力，造成胚胎毒性[4]。如果人們長期飲用酚類物質(zhì)超標(biāo)的水源，會嚴(yán)重影響身體健康，例如出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)病癥，經(jīng)常覺得頭暈，或者出現(xiàn)貧血癥狀。

2 分析酚類污染的產(chǎn)生、發(fā)展途徑和分布特點(diǎn)

2.1 酚類污染的產(chǎn)生

焦化廠產(chǎn)生的酚類污染物，很容易揮發(fā)，大部分都是低級酚，而且沸點(diǎn)比較低，也被稱作揮發(fā)性酚。在焦化廠的運(yùn)行中，煙煤中的大分子分解成了低級酚，分解條件是受熱，主要是被氫氣還原形成。酚類污染產(chǎn)生的主要環(huán)節(jié)是荒煤氣凈化，經(jīng)過脫硫、洗氨和洗苯等過程，產(chǎn)生大量焦化廢水。而且，這個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的焦化廢水，相對其他環(huán)節(jié)處理起來更加困難，具有較大毒性。

2.2 酚類的發(fā)展途徑

酚類物質(zhì)分散到外界環(huán)境主要是通過氣體的形式，會混合在荒煤氣中，經(jīng)過氫氣還原等過程，成為酚類污染物，造成環(huán)境污染。在焦化過程中，荒煤氣會泄露分散在大氣環(huán)境，經(jīng)過酚水熄焦，排出氨類物質(zhì)，應(yīng)用苯類物質(zhì)對廢水進(jìn)行分離、精制和洗滌后形成酚類水。

2.3 酚類污染的分部特點(diǎn)

酚類污染物的控制比較困難，其排出存在多種可能，可能在裝煤或者煉焦等各個環(huán)節(jié)漏出。相關(guān)研究表明，酚類物質(zhì)的排出量受到不同因素的影響，例如煤焦?fàn)t的使用管理、壽命和型號等。而且通過既定的計算公式，也只能粗略得出酚類物質(zhì)的排出量。一般來說，酚類污染中大氣污染更多。隨著中國環(huán)境污染治理的不斷進(jìn)步，酚類水污染的治理更好一些。而在濕法熄焦和脫酚裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)下，酚類大氣污染的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。不過，相對于酚類大氣污染范圍的可控性，酚類水污染量更高，對人體造成的危害更大。

酚類污染治理中，應(yīng)用熄焦的方法測算酚類污染，并不能代表焦化廠周圍環(huán)境的整體污染水平。因為熄焦工作是間歇進(jìn)行的，所以需要考慮在不熄焦時酚類污染的治理。經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，熄焦塔300 m 以外焦化廠酚類污染的影響比較小，即使在焦化廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，酚類污染的含量也比較低[5]。而且焦化廠設(shè)備的運(yùn)行和管理也會對酚類污染的嚴(yán)重度造成一定的影響，采用熄焦的方法治理酚類污染，屬于生產(chǎn)工藝控制。而其它的酚類污染，主要受到焦化廠管理方式的影響。因此，焦化廠應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備管理控制，定期對設(shè)備進(jìn)行檢修。例如，在焦化廠采用無煙裝煤，定期檢修和維護(hù)煤焦?fàn)t，減少荒煤氣漏出的酚類污染。還可以在焦化廠內(nèi)部形成質(zhì)量考核，加強(qiáng)廢水管理，對脫酚步驟進(jìn)行精細(xì)化管理，減少廢水中的酚類污染。

3 解決酚類污染的環(huán)保策略

3.1 加強(qiáng)焦化廠內(nèi)部管理

焦化廠內(nèi)部管理對酚類污染嚴(yán)重程度具有重要的影響，所以控制酚類污染，提高環(huán)保水平，需要加強(qiáng)焦化廠內(nèi)部管理。這樣可以在短時間內(nèi)實現(xiàn)對酚類污染的控制，減少酚類污染治理的其它成本投資，還能提高焦化廠工作效率增加經(jīng)濟(jì)效益。如果焦化廠的規(guī)模比較小，可以采用一定的經(jīng)濟(jì)手法避免煤焦?fàn)t的故障，減少廢水中存在的酚類污染物含量，控制含量在國家限制內(nèi)。另外，焦化廠應(yīng)積極學(xué)習(xí)各種高精尖的污染治理技術(shù)，引進(jìn)新的生產(chǎn)設(shè)備。例如，采用無煙裝置，減少荒煤氣漏出酚類污染物。

3.2 應(yīng)用新的處理工藝

普通的污染治理對焦化廠酚類污染的影響比較小，所以焦化廠可以應(yīng)用新的處理工藝加強(qiáng)對酚類污染的治理和控制。例如，生物處理、臭氧氧化、化學(xué)處理和膜分離等。其中，生物處理主要是指活性污泥。但是需要注意，該種方式不適用于所有污水處理。焦化廠酚類廢水污染的治理中，可以靈活應(yīng)用活性污泥和生物膜法，實現(xiàn)對污水中有機(jī)材料的降解，提升水質(zhì)。相對來說，微生物能夠?qū)λ挟a(chǎn)生生物反應(yīng)的物質(zhì)進(jìn)行降解，而且形成的微粒對環(huán)境無害，不會受到環(huán)境、溫度和氧氣濃度的影響，具有良好的降解效果。

化學(xué)處理主要包括催化濕式氧化和電化學(xué)氧化，可根據(jù)實際情況，選擇不同的方式對酚類污染進(jìn)行治理。催化濕式氧化能夠氧化氨氮物質(zhì)，二次污染比較低，可以大范圍使用，具有能源可以回收、氧化速度比較快的特點(diǎn)。而電化學(xué)氧化技術(shù)，工藝處理更加簡單。膜分離包括納濾、超濾等多種方式，相對于其他處理方式，具有能耗低和效率高的優(yōu)勢。透過膜可以分離焦化廠酚類污染物質(zhì)，處理后的焦化廢水甚至可以替代新水用于鍋爐軟水。

3.3 改進(jìn)焦化廠熄焦技術(shù)

酚類排出到大氣主要產(chǎn)生在焦化廠濕法熄焦這一過程，因此加強(qiáng)焦化廠酚類污染治理需要改進(jìn)焦化廠熄焦技術(shù)。經(jīng)過分析可知，通過簡單的管理不能實現(xiàn)對熄焦技術(shù)的改建，所以要采用干法熄焦等方法實現(xiàn)改革，提高焦化廠熄焦的環(huán)保水平。干法熄焦主要是指氮?dú)饫鋮s紅焦，吸收了紅焦熱量的氮?dú)庾鳛槎文茉?，在余熱鍋爐中給出熱量而重新變冷，氮?dú)庠偃ダ鋮s紅焦。干熄焦的主要設(shè)備包括運(yùn)焦設(shè)備、裝焦設(shè)備、干熄槽、排焦設(shè)備、集塵設(shè)備、粉焦貯運(yùn)設(shè)備、惰性氣體循環(huán)設(shè)備和余熱鍋爐。焦化廠可以從這些不同的方法，實現(xiàn)對熄焦技術(shù)的改革和進(jìn)步[6]。

3.4 控制熄焦池酚類含量

酚類含量的多少是大氣污染嚴(yán)重程度的一項重要指標(biāo)，一般多在熄焦過程中隨荒煤氣漏出。所以焦化廠應(yīng)控制熄焦池酚類含量。為了不超出國家限定標(biāo)準(zhǔn)，焦化廠應(yīng)對熄焦池中酚類含量和濃度進(jìn)行嚴(yán)格控制。例如，焦化廠可以定期檢測熄焦池中的酚類濃度，如果濃度超出國家限定標(biāo)準(zhǔn)，要及時補(bǔ)充新水以保障酚類含量符合標(biāo)準(zhǔn)。另外，控制氧池堿度也可以降低污水鹽堿度，提升溶解氧氣能力，能夠更好溶解酚類和氰類等有機(jī)物，減少污染[7]。

4 結(jié)語

中國重工業(yè)的發(fā)展，提高了經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。而且產(chǎn)生的污染也得到越來越多的重視，加強(qiáng)污染治理已經(jīng)成為一項必不可少的趨勢。焦化廠作為重工業(yè)的代表，酚類污染治理也受到了各方面的關(guān)注。因此，焦化廠酚類污染治理成為了焦化廠的重要任務(wù)。根據(jù)當(dāng)前焦化廠酚類污染的現(xiàn)狀和存在問題，分析酚類污染的特點(diǎn)，選擇合適的環(huán)保策略進(jìn)行處理，才能控制酚類污染在國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，提高焦化廠周圍環(huán)境環(huán)保水平，為人們的正常生活提供有利保障。需要注意酚類污染的處理方式雖然比較多，但是采用單一的方法并不能完全滿足污染治理要求，可結(jié)合焦化廠實際運(yùn)行情況，根絕酚類污染嚴(yán)重程度，因地制宜采用不同的方法。相信未來焦化廠酚類污染的治理會越來越好，環(huán)保水平也會不斷提高!