魏志江
（河鋼宣鋼煉鐵廠 河北 宣化075100）
摘要：本文闡述了河鋼宣鋼焦化廠的環保管理實踐及取得的效果，科學地分析了其中比較常見的幾個主要問題，并且提出了比較合理而且切實可行的解決辦法。
關鍵詞：焦煤場；焦爐；污染；治理；實踐效果
1 概述
河鋼宣鋼焦化廠現有焦爐6座，1、2號為2座43孔JN60—82型6m雙集氣管焦爐（2007年改造為單集氣管），投產于1989年； 2015年12月改造增設干熄焦系統；3、4號為2座43孔JN60—82型4.3m單集氣管濕法焦爐，投產于1993年；5、6號為2座50孔JN60—82型6m單集氣管焦爐，2008年投產。6座焦爐都有與之配套的從德國引進的全負壓煤氣凈化系統。
2 焦煤場和焦爐廢氣排放及其處理
河鋼宣鋼焦化廠的焦煤場面積78100m2，火車使用螺旋卸料機接卸，汽車運輸使用鏟車和人工接卸，火運比占90%以上，設有兩臺堆取料機。有一輛專用灑水車每日24小時不定時地根據現場情況和天氣情況調整噴灑頻次，及時灑水抑制揚塵。焦化廠的大氣污染源主要有兩大類型，一方面是面污染源，另一方面是點污染源。其中，面污染源有很多方面，主要包括備煤系統、焦爐爐體系統、篩貯焦系統以及煤氣凈化系統；而點污染源也有幾個地方，主要包括焦爐煙囪、爐門、鍋爐煙囪、熄焦塔等，我們6到7月，陸續地對其跑冒滴漏情況進行了徹底的處理。特別是爐門的挖補和使用新型耐火材料的爐門后，實現了無泄漏。
2.1 備煤區域和篩焦區域的氣體污染問題及處理
備煤區域，氣體污染問題主要是煤塵污染和煤粉污染，備煤區域主要包括受煤坑、配煤
室、粉碎機室、貯煤塔頂、煤焦制樣室、帶式輸送機和轉運站等設施。洗精煤首先從洗煤區域出來，由帶式輸送機運送到備煤區域，然后經過配煤環節和機械粉碎環節，在此過程中煤塊被破碎到3毫米以下的狀態，再通過帶式輸送機運送到塔頂，以便供應焦爐的使用， 我們在對應的部位增設點式除塵器、不定時地灑水抑塵。
2.2 煉焦區域的氣體污染問題 及處理
備煤工段的洗精煤由輸煤棧橋運送到煤塔之中，然后通過給料器把碎煤裝到裝煤推焦機中，再通過裝煤推焦機送入炭化室之中，炭化室的溫度一般在950至1050攝氏度之間，此時煤塊在炭化室的高溫下變成焦炭以及荒煤氣，在裝煤的時候，所產生的煙塵是通過爐頂上的消煙除塵系統抽出去，在消煙除塵車上燃燒并洗滌，其尾氣再放散出去。在炭化室內，焦炭成熟之后由裝煤推焦機推出來，再經過攔焦機來導入到熄焦車中，電機車會牽引熄焦車至熄焦塔內，然后進行噴水熄焦作業。經過熄焦過程后，再把焦炭卸到焦臺上面，經過一段時間的冷卻，然后再進入到篩焦環節。在篩焦環節也有多項污染，一是裝煤煙氣，煉焦爐在裝煤的過程中，往往會泄漏出一定量的荒煤氣，其中的污染物主要是焦塵，實際釋放量往往嚴重超出了國家有關規定標準。二是焦爐爐體發生泄漏，導致泄露的原因主要是爐蓋與蓋座之間有縫隙，或者爐體的其他部分有密封不嚴。三是再推焦操作過程中出現的氣體污染，主要是推焦煙氣的排放。四是3號和4號焦爐為濕法熄焦工藝，熄焦塔頂沒有安裝捕塵器，因此直接排放出來的氣體會對空氣造成污染。另外，廢氣排放和顆粒物的排放速率往往不達標，排放的濃度大多數也都超過了國家的有關標準。我們通過增設點式除塵器、灑水，建立相應清理、操作等考核管理制度，使得污染排放達標。
2.3 煤氣凈化區域的氣體污染問題 及處理
集氣管有單、雙兩種形式，河鋼宣鋼都為單集氣管布置在機側，其優點是鋼材用量少、投資省，爐頂通風較好，但裝煤時炭化室內氣流阻力大，容易冒煙冒火。雙集氣管由于粗煤氣從炭化室兩側析出，故可降低集氣管兩端壓力差，有利于全爐炭化室壓力均勻，且減輕冒煙冒火。但是雙集氣管在結焦末期，集氣管內煤氣容易倒流入炭化室并經炭化室頂部空間流至另一側集氣管，增加粗煤氣的裂解，此外雙集氣管金屬耗量大，基建投資高，氨水、蒸汽耗量也較多！
煤氣凈化區域，主要包括冷凝鼓風工段、脫硫工段、蒸氨工段、油庫工段和生化工段等。在這個工段中，焦爐主要是通過沒有經過完全凈化的焦爐煤氣來加熱的，焦爐煤氣燃燒后，所產生的廢氣通過煙囪排放出去，此時就會導致焦爐煙氣的產生。另外，粗苯管式爐主要是燃用沒有經過完全凈化的焦爐煤氣，燃燒后會產生一定的廢氣，這些廢氣通過排氣筒排放出去，從而產生大量的煙氣污染；而蒸汽鍋爐也是用沒有經過完全凈化的焦爐煤氣作燃料，燃燒之后的廢氣通過排氣筒排放出去，也會造成一定的鍋爐煙氣污染。而煤氣凈化系統也會排放污染氣體，其中有貯槽容器放散氣體，以及設備泄漏產生的氣體。 我們已是強化操作管理，使集氣管壓力穩定率大于90%；二是及時清掃爐頂爐周圍裝煤時灑落的余煤和推焦時沉降的粉塵；三是及時封堵密封設備冒煙處減少外排。
3 廢水排放及處理
3.1 廢水排放情況
焦煤通過高溫裂解后，會產生焦炭與煤氣，其工業產品主要包括焦油、苯和萘等，在生產過程中，廢水主要煤經過高溫裂解而產生的，另外在煤氣的凈化過程中，以及化工產品的回收過程中，也會有少量的廢水產生。化工廠主要有三個廢水源：（1）在煤的高溫裂解過程中，以及在煤氣的冷卻過程中，通常會產生剩余的氨水廢液。在這個過程中，排放出來的廢水量非常大，大約能占焦化廠廢水總排量的50%多，這是一個主要的廢水排放源。在這里排放的廢水組分復雜，有害污染物的含量非常高，其中包括氨、氰、酚、萘、蒽、喹啉、吡啶，以及其它的稠環芳烴化合物等，因此處理起來比較困難。（2）在煤氣的凈化過程中，煤氣終冷器和粗苯分離槽會產生廢水的排放其中，污染物的成分包括酚、氰氰化物、硫化物和其它的組分。汽和冷凝水組成、煤氣凈化工藝循環冷卻產生的退水，它含有各種化合物（酚、氨、）、油類、焦油及機械雜質。焦化廠酚氰水主要為蒸氨廢水、煤氣脫水器水、終冷水，通過預處理除油后泵入厭氧池、依次進入缺氧池、好氧池進行硝化和反硝化處理，出水經二沉池、混凝沉降池處理后供高爐沖渣用。主要設施有：蒸氨塔，氨分縮器等。（3）在煤焦油和精苯的生產過程中，以及其它的部分工藝中，也會產生一定的廢水排放，其中主要含有酚和氰等污染物，這些廢水的水量不大，而且有害污染物的含量相對比較低。
3.2 廢水處理措施分析
3.2.1 將普通生化工藝替換為改進型生物脫氮處理工藝
我們將現存普通生化處理工藝替換為生物脫氮處理工藝，能有效發揮原有設備的最大使用價值。與普通生化污水處理技術相比，A/O生物脫氮處理技術對進水水質的波動的反應更加敏感，因此其調節池相對要大。
生物脫氮技術的發展以普通生化處理技術為基礎，在我國，A/O處理工程的研究開始于上世紀80年代末。目前，較為成熟的焦化廢水脫氮過程的處理工藝有A/O、A2/O和SBR。相對于普通生化處理工藝，此工藝能有效除去廢水中的氨氮污染物，而且能有效降低CODCr等指標的含量。
3.2.2 擬采取的生物脫氮處理工藝
對普通生化處理工藝實施改造，目的在于最大限度地利用現有的處理設施、設備，最大程度上實現資金的節約。在工藝路線及處理設施的選擇上，要充分結合現有處理設施的條件。采取圖2所示的改進型A/O生物脫氮處理工藝，能有效利用現有普通生化處理工藝中的除油、蒸氨、水質調節以及污泥沉淀和混凝沉淀等所采用的設施和設備。這個改造過程只要將生化曝氣設施進行相應的改造和擴建，形成反硝化反應池，進一步強化脫氮作用，就可以達到強化廢水處理的目的。
3.2.3 廢水實行分流處理，新建催化濕式氧化處理工藝
對化廢水處理工藝而言，設備設施偏小，將很難將其改造成A/O型生物脫氮處理工藝。這時候，可以采取廢水分流處理，新建催化濕式氧化處理的工藝，來進一步處理氨水，由于廢水中的氨氮和CODCr的濃度相對較高，生化反應時細菌難以得到生存和發展，因此在污水處理工藝中常常采用蒸氨設施來回收部分氨，同時降低CODCr污染物的濃度，這樣再排放入廢水處理設施中進行進一步的處理工作。從經濟上而言，回收的氨水并沒有很大的利用價值，同時對焦化廠而言，催化濕式氧化處理工藝的建設，有著更好的施工優勢，可以很好的取代蒸氨等處理設施。
催化濕式氧化處理技術工作原理，是在高溫、高壓，有催化劑的狀態下，將焦化廢水中的氨氮和有機污染物進行氧化處理，將其轉化成無害的N2和CO2等物質進行排放。該處理技術的缺點是催化劑價格昂貴；優點是占地小。
3.3 生化預處理改造
一是在生化進水前增加CF-Y64000型臭氧機，利用臭氧強氧化性，進一步去除廢水中的有機物，提高廢水生物可生化性。二是增加BR13-180型廢水換熱器兩臺，一備一用，對生化進水溫度進行有效調控，保證生化進水溫度的穩定。為生化系統微生物提供適宜的生存環境。三是在生化進水前增加GQF-150型氣浮除油設施，降低廢水中的油、懸浮物濃度，改善生化進水水質。四是對生化處理后廢水一部分進行3#、4#焦爐熄焦外，其余的廢水外送至高爐沖渣、煉鋼燜渣等，實現廢水“零排放”。
改造效果：一是通過對焦化廢水生化系統預處理改造，進入生化系統的廢水含油去除率達到40%以上、COD濃度由5000mg/l左右降到4000mg/l左右.同時改善了廢水的生物可生化性，BOD/COD由原來的0.28-0.32提高到0.4左右。二是生化進水溫度實現可控性調節，不受冬季、夏季等季節性環境氣溫對廢水溫度的影響，項目實施后，溫度由改造前的夏季：37-40℃，冬季：24-28℃，改造后，溫度穩定在30-32℃（生化缺氧池進水溫度要求30-35℃）。穩定了生化系統生產操作。
4 污染源點（區域）在線實時監測監控
我廠于2016年始在原有基礎上增加了焦爐爐門側、爐頂區域、焦煤貯存場等區域增上了污染源點（區域）在線實時視頻監測監控。對于發現的污染設備、操作等因素現象及時查明原因并處理制止，進行必要的考核，有效地提高了全員環保意識，無組織排放次數由2015前的每年50多次，2016年降低為20次。
5 結語
河鋼焦化廠通過強化環保管理制度的落實實現了較好的效果。
參考文獻
[1] 李煜涵，徐艷 環境效能管理模式在南（昌）鋼焦化廠的應用與實踐 中國煉焦行業協會四次理事大會, 2005.