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焦化行业环境保护问题的研究分析巩月伟（山西晋环科源环境资源科技有限公司，山西太原030000）摘要：探究焦化行业环境保护相关问题，分析焦化生产中常见的污染类型，如大气污染、水污染、工业固体废弃物污染等，并结合我国工业转型以及绿色发展趋势，提出相应的治理措施，旨在为相关企业提供借鉴。关键词：焦化行业；环境保护；污染治理中图分类号：X322文献标识码：A文章编号：1004-7050（2023）09-0249-030引言现阶段我国焦化行业产能逐年提升，截至 2021年达 6.8 亿 t，是全球产能的 70%以上，居世界首位。但焦化行业属于比较典型的重污染行业，对周边环境会产生较大的破坏和威胁。为此，相关焦化企业应当注重采用先进的治理技术，针对存在的污染进行有效防治，控制大气、水以及固体废弃物污染现象，促进企业绿色转型发展。1工程案例以山西太原某长流程钢铁企业的焦化厂为例，该企业现有 3 座复热式焦炉及其配套的两套生产装置，年焦炭产量可达 330 万 t，焦炉煤气年产量 15.76108Nm3，年焦油产量可达 13.49 万 t、年粗苯产量3.66万 t、硫铵产量 4.27 万 t、硫酸产量 2.78 万 t。主要是生产优质冶金焦供炼铁高炉使用，输出高热值的焦炉烟气供公司后部轧钢系统，并回收化工产品。近年来，随着当地工业转型进程逐渐加快，并且在生态文明建设中日益重视焦化生产过程产生的污染治理，该公司采取有效的污染防治和环境保护技术，有效推进可持续发展。2焦化行业环境污染问题结合该焦化企业的生产实践，主要产生污染的设备是焦炉，由于大多数焦炉采用煤气加热的方式，运行期间会产生大量的污染物。比如在本企业中，大气污染表现在炼焦车间烟气污染，通常情况下，洗精煤从备煤工段输送出来后，经过输煤栈桥被送到煤塔中，再通过给料器装入到装煤推焦机的煤箱中，然后再由推焦机从机侧输送到炭化室中，经过干馏可形成焦炭或荒煤气。这一过程，因为装煤而产生的烟尘被炉顶的除尘车吸出，经过燃耗及洗涤后可排放出废气。同时炭化室中的焦炭在高温作用下，可被推焦机推出，进入到熄焦车后，由电机车拉到干熄焦装置进行干法熄焦，最后再运输到筛焦段1。结合该车间工艺情况，存在的大气污染包括装煤时产生的烟气、密封不严导致焦炉炉体废气泄漏、熄焦烟气以及推焦过程中的周期性排放废气等。最近几年，该企业焦化烟气的温度变化区间大、烟气中带有冒火星的焦炭颗粒、烟气含尘量大、颗粒物含量高、带有大颗粒物质，且含有焦油和重金属颗粒、酸性物质等，针对这一特点，为实现环境保护目标，需要采取科学有效的治理技术。在该焦化企业中，水污染是最为严重的污染类型，主要产生在冷鼓、蒸氨、脱苯等工段。根据焦化工艺特点，焦化废水中含有高浓度的苯环有机物，成分相对复杂，处理难度大。以往很多焦化企业为降低生产成本，采用废水熄焦或外排等方式，对周边环境造成较大的污染影响。企业针对这一问题通过引进生物法进行处理，虽然在很大程度上可有效降低酚、氰等污染物含量，但对于 COD、氮氧化物等难以保障符合排放标准，仍需进一步革新治理技术。焦化企业产生的固体废弃物形式主要为焦尘、煤尘、焦油渣、再生渣等，在生产过程中会逸散到环境中，尤其是当前阶段，多数焦化企业普遍将煤尘与焦尘直接混装到煤、焦油渣和再生渣中，通过蒸馏或者直接混入粉碎机煤料的方式进行处理，该方式对皮带腐蚀性较强，而且会造成装煤车螺旋负荷加大，在生产过程中出现大量扬尘等情况2。另外，在该企业的备煤车间、筛焦车间等，当配煤室、粉碎机、煤坑、煤焦制样室等设施运作时，可利用输送机将原料洗精煤运送到备煤车间，经过对煤的选配后，由破碎机粉碎形成直径 3 mm 的微粒，再由带式输送机运送到塔顶，便于进入焦炉内进行生产，这一期间存在煤粉和煤尘等固体污染物，对周边环境造成极大的影响。3焦化行业环境保护措施该企业为贯彻落实绿色发展理念，逐渐重视对烟气处理技术的应用，以提高环境保护力度。例如近年收稿日期：2023-03-08作者简介：巩月伟，男，1983 年出生，毕业于南京工业大学，硕士学位，中级工程师，研究方向为环保、低碳技术咨询。总第 214 期2023 年第 9 期山西化工Shanxi Chemical IndustryTotal 214No.9，2023DOI:10.16525/14-1109/tq.2023.09.099绿色发展山西化工第 43 卷来引进尘硝硫 NMHC 协同一体化处理技术，如图 1所示。该项技术设备主要运用系统性设计理念，充分结合材料技术与工艺设计，构成先进的焦化烟气治理技术，符合焦炉烟气的特点以及环保超低排放要求。该设备的核心单元为一体化反应器的陶瓷纤维催化复合滤管，通过浸入高活性催化剂功能离子，有利于将焦化烟气中的多种污染物一次性去除，而且在运行期间，具有工艺流程较短、投资成本较低、治理效率高的优势。另外，该企业注重降低焦炉烟囱废气，主要措施包括源头减量、过程控制以及末端治理等。其中源头减量是对加热煤气采用低硫、低氮燃气，在加热时采用废气循环与多段加热相结合的低氮燃烧技术。同时对多段加热采用立火道分段供应空气，便于形成多点燃烧，确保焦炉均匀加热，使焦炉的燃烧强度降低，有利于减少废气产生3。而过程控制措施，即强调对焦炉生产操作实施科学管理、降低空气过剩系数、强化对炉温的管理、防范系统性温度偏高或者存在高温火道等。在末端治理手段中，通常是利用干法脱硫、除尘与 SCR 脱销等组合工艺、活性炭活性焦法脱硫脱销工艺等，并结合高效布袋除尘方式，有效过滤烟气中的污染物。经实施治理后，该焦化企业烟气排放符合 籽（SO2）15 mg/m3，籽（NOx）50 mg/m3，颗粒物质量浓度5 mg/m3、焦炉烟囱非甲烷总烃排放质量浓度不能高于 60 mg/m3和脱硝氨逃逸8 mg/m3等标准，有效减少碳排放，推进碳中和战略实施。根据本次焦化企业存在的水污染现状，在治理过程中可采用 A/O、A-A/O、短程消化、反硝化等生物处理工艺，通过合理设置工艺参数、控制工艺条件，有助于实现较好的脱氮效果。例如，该企业针对水污染状况侧重采用 A2O 法处理含氨废水。将废水经过除油池、调节池以及气浮除油装置等处理，去除污油后可进入到厌氧池、缺氧池和好氧池，有利于酸化、水解废水中含有的有机物，促使废水的可生化性得到提高4。然后再利用微生物降解作用，去除酚、氰及其他有害物质。经过生物酶处理后，进入到二沉池中实现泥水分离，进入混合反应池、混凝沉淀池等，采用活性炭吸附方法对污水实施处理，可保障出水指标符合排放要求，如表 1 所示。此外，综合考虑该焦化厂的实际生产特点，还可在化产车间增加蒸氨塔和氨分解装置，有效降低生化处理入水中的氨含量，保障出水水质符合熄焦用水标准，形成闭路循环体系，减少外排对环境的污染影响，提高资源利用效率。为有效处理固体废弃物，该焦化厂侧重回收利用技术，例如将除尘灰、焦油渣、再生渣、生化污泥等，按照相应比例与煤混装，经过成型压球机进行生产，使其成为半球状型煤，再装入煤堆中，有利于减少粉尘的环境污染。同时该治理技术可增加装入煤堆的密度，使焦炭质量大幅提升，进一步降低成本，因此应用除尘灰与煤粉制型煤工艺具有显著优势。该项技术的运用是将焦炉除尘灰、除尘器除尘煤粉等，送入到储罐中，按照相应比例混合，输送到螺旋搅拌机后，与化产工序的焦油渣、脱硫废液等实施充分搅拌，再采用自压方式将混合煤料送入到成型压球机中，基于活动辊挤压形成半球状型煤，运送到煤塔皮带后，与粉碎的干燥煤料混合，可送入到焦炉中炼焦，减少固体煤粉和粉尘的产生量，增强环境保护效果。经过处理后，该焦化厂项目每年减少排放危险废弃物约 2 000 t，创造效益达 800 万元。4结语在当前我国焦化行业产能不断提升的背景下，应重视环境保护问题，焦化生产环节进行时可能产生较严重的大气污染、水污染和固体废弃物，导致周边环境系统的平衡性遭到破坏，不仅影响动植物的生存发展，还会对人体、土壤、大气等产生危害。为有效落实生态文明建设，推动焦化行业绿色发展转型，以太钢焦化厂为例，需积极采取有效的污染治理和防范技术，例如通过尘硝硫 NMHC 协同一体化处理技术、A2O 法处理含氨废水、除尘灰与煤粉制型煤工艺等，保障焦化厂的各项污染指标得到良好控制，切实提高环境保护力度，实现可持续发展目标。参考文献1任进进.浅析焦化废渣制型煤炼焦工艺J.中国化工贸易，2020，12（4）：62-63.2蒋靖坤，邓建国，王刚，等.固定污染源可凝结颗粒物测量方法J.环境科学，2019，40（12）：5234-5239.图 1尘硝硫 NMHC 协同一体化处理技术脱硫剂仓氨水计量气化系统工业氨水高活性脱硫剂稀释风机脱硫剂输送系统热风炉焦炉/高炉煤气变频风机氨水计量泵氨水槽尘硝硫 NMHC一体化反应器喷氨格栅脱硫塔汽包除氧器至出灰系统净烟道气至烟囱排放焦炉烟气余热锅炉引风机至出灰系统空气表 1我国焦化污水进出水水质有害污染物最高允许排放值酚质量浓度/（mg/L）0.5氰化物质量浓度/（mg/L）0.5硫化物质量浓度/（mg/L）1.0氨氮质量浓度/（mg/L）15苯并芘质量浓度/（g/L）0.03250窑窑2023 年第 9 期7谢涛.紧凑型气浮选装置除油效率提升改造与清洗优化设计J.石化技术，2021，28（9）：77-78.8兰启坪.浅谈超滤膜技术在环境工程水处理中的应用J.资源节约与环保，2021（9）：66-67.9安瑾，陆飞鹏.浸没燃烧蒸发处理垃圾焚烧厂 RO 浓缩液C/2018年全国学术年会会议论文集，201810岳东北，许玉东，何亮，等.浸没燃烧蒸发工艺处理浓缩渗滤液J.中国给水排水，2005（7）：43-44.Analysis of Common Problems and Solutions in the Treatment of Kitchen Waste and BiogasSlurryXiang Yuanzhi（Chongqing Yongchuan District Sanfeng Environmental Protection Power Generation Co.,Ltd.,Chongqing400000,China）Abstract:With the improvement of waste treatment technology，its development and utilization capabilities are gradually strengthening.Research has found that food and kitchen waste has a very high value for utilization.At the same time，in order to better protect theenvironment，the current treatment method of food and kitchen waste has gradually shifted from traditional landfill to green treatment.Thecommon problems in anaerobic fermentation and the use of biochemical treatment systems for kitchen wastewater treatment are summarizedand analyzed，which has reference significance for relevant industries.Key words:kitchen waste;kitchen sewage;biochemical system（上接第 238 页）药、香料等行业都提供了绿色高效的合成方法。有机电化学合成技术取代了一些高温、高压、高污染的传统化学合成技术3。4结论传统的化工生产对于环境的危害非常大，不仅会对自然生态环境造成严重的破坏，还会影响到人民群众的生活。因此应用绿色化工技术就能够在取得发展的同时，为保护环境贡献一份力量。在市场竞争如此激烈的今天，绿色化工技术能够更好地帮助化工企业实现更好发展，这也是化工业未来发展的必然趋势。参考文献1孙亮亮.绿色化工技术在精细化工中的应用J.化工管理，2022（32）：67-70.2徐珍，朱礼旺.绿色化工技术在精细化工中的应用研究J.中国石油和化工标准与质量，2021，41（21）：190-191.3任国伟.绿色化工技术在精细化工中的应用J.化工管理，2021（19）：71-72.Research on the Application of Green Chemical Technology in Fine Chemical IndustryWang Guochao1,Jiao Lixia2（1.Zhejiang Yongtai Palm Medical Technology Co.,Ltd.,Taizhou Zhejiang 317016,China;2.Zhejiang Liuhe Engineering Technology Co.,Ltd.,Hangzhou Zhejiang 311100,China）Abstract:With the continuous improvement of Chinas economy,China is also paying more and more attention to research in the field ofchemical engineering.Such research has also led to good results in industrial manufacturing in China,but with it,the pollution problem hasbecome increasingly serious.This article elaborates on the overview of fine chemical industry and the significance of applying greenchemical technology,and analyzes relevant application strategies from multiple aspects to enable Chinas chemical industry to develop moregreen.Key words:fine chemical industry;green chemical technology;application strategy（上接第 248 页）3赵春丽，曹红彬，许为，等.焦炉烟囱废气 SO2、NOx污染控制技术分析及展望J.环境工程，2019，37（2）：95-98，129.4付文伟.焦炉烟气余热回收发电技术分析J.化工设计通讯，2019，45（12）：65-66.Research and Analysis on Environmental Protection Issues in the Coking IndustryGong Yuewei（Shanxi Jinhuan Keyuan Environmental Resources Technology Co.,Ltd.,Taiyuan Shanxi 030000,China）Abstract:Explore environmental protection related issues in the coking industry,analyze common types of pollution in coking production,such as air pollution,water pollution,industrial solid waste pollution,etc.,and propose corresponding governance measures based onChinas industrial transformation and green development trends,aiming to provide reference for relevant enterprises.Key words:coking industry;environmental protection;pollution control巩月伟：焦化行业环境保护问题的研究分析251窑窑