焦化廠項目竣工環保驗收監測實例分析

韓 煒

（徐州市環境監測中心站，江蘇 徐州 221000）

中國是焦化產品生產、消費以及出口大國，焦化產品廣泛用于化學工業、醫藥工業、耐火材料工業和國防工業[1]。近年來，焦化產業得到快速發展，煉焦化學工業的產品已達數百種，中國煉焦化學工業已能從焦爐煤氣、焦油和粗苯中制取一百多種化學產品，這對國民經濟發展具有十分重要的意義。

1 項目概況

徐州市某焦化廠項目占地面積800畝，采用炭化室高度為5.5 m的搗固焦工藝，在生產焦爐煤氣的同時，并聯產干全焦135萬t/a以及生產煤焦油、硫磺、硫銨、粗苯、甲醇等化工產品，剩余煤氣全部用于生產甲醇和2臺48 t/h燃氣鍋爐運轉。主體工程為年產135萬t焦化、煤氣凈化、年產15萬t甲醇生產項目和兩臺配套建設的48 t燃氣鍋爐（一用一備）。

2 項目主要污染物來源及防治措施

2.1 廢水來源分析及防治措施

2.1.1 工藝廢水

工藝廢水中的煤氣壓縮冷凝廢水、精餾廢水、地面沖洗廢水、蒸氨廢水等，均通過管道送至焦化廠污水處理站處理[2]。

2.1.2 氣液分離器出口的冷凝液

氣液分離器出口的冷凝液經汽提后作為甲醇轉化蒸發冷卻器的補充水。

2.1.3 循環冷卻系統清下水。

循環冷卻系統定期排放的清下水采用RO反滲透裝置進行處理，產生的濃水作為熄焦的補充水。

2.1.4 脫鹽水

脫鹽水站排放的廢水采用RO反滲透裝置處理，產生的濃水作為熄焦的補充水。

2.1.5 初期雨水

裝置區內地面由于受生產設備跑、冒、滴、漏影響而受到污染，經初期雨水沖洗，泄漏出的物料進入雨水中。初期雨水進入雨水調節池然后泵入廠污水處理站進行處理后用于熄焦。

2.1.6 生活污水

本項目生活區及其他部門用水主要包括生活污水、化驗廢水等，引入污水處理站處理后用于熄焦。

2.2 廢氣來源分析及防治措施

2.2.1 有組織廢氣排放污染防治措施

本項目有組織大氣污染源主要有燃燒廢氣和粉碎、裝煤、推焦、篩焦、脫硫再生塔廢氣、硫銨生產廢氣和鍋爐燃燒廢氣等。

（1）燃料燃燒廢氣。本項目煉焦爐的燃料來自煤氣凈化車間的凈煤氣，經燃燒室燃燒，燃燒后的廢氣最后通過高空煙囪排出。洗苯塔管式加熱爐也使用凈煤氣作燃料，燃燒廢氣通過高空排氣筒排放[3]。

（2）粉碎、篩焦工序粉塵。預粉碎和粉碎設備選用可逆反擊錘式破碎機，此外，本項目的破碎機均設有布袋除塵器進行收塵。經布袋除塵器處理后的尾氣通過煤塔頂部的通風裝置外排。

（3）裝煤、推焦工段廢氣。裝煤煙塵大部分經爐頂上的導煙車、橋管處的高壓氨水裝置導至集氣管，并在機側爐門處設密封裝置，少部分的煙塵氣（機側爐門處）經機側上部的集塵干管送至地面除塵站。地面除塵站的主要任務是收集出焦時產生的煙塵氣，經輸送、降溫、布袋除塵，凈化后煙氣經排氣筒排入大氣。

（4）濕熄焦粉塵。熄焦塔在熄焦過程中產生的廢氣主要含有水蒸氣、粉塵等，本項目采用折流板除塵技術，除塵后經排氣筒高空排放。

（5）脫硫再生塔廢氣。再生塔內的脫硫液含有少量的氨氣和硫化氫，通過高的排氣筒高空排放。

（6）硫銨廢氣。硫銨干燥過程中會產生硫銨粉塵，采用旋風除塵器和霧膜水浴除塵器兩級除塵后，通過排氣筒排放。

（7）甲醇生產廢氣。甲醇生產過程中產生的馳放氣與精餾塔尾氣作為甲醇轉化預熱爐、鍋爐的燃料氣，經燃燒處理后排放。馳放氣與精餾塔尾氣主要成分為氫氣、甲烷、一氧化碳等，燃燒后通過高空排放，對外環境影響較小[4]。

（8）鍋爐燃燒廢氣。本項目設置2臺48 t/h燃氣鍋爐（一用一備），以凈化后的焦爐煤氣為燃料，燃燒廢氣通過排氣筒高空排放。

2.2.2 無組織廢氣排放污染防治措施

本項目無組織廢氣的排放點較多，主要有貯煤場、抓斗行車、裝煤車、搗固等產生的無組織粉塵，焦爐在生產、裝煤和出焦會產生無組織廢氣，在粗苯蒸餾過程中會排放無組織廢氣等。

在精煤場周圍設置封閉式圍墻，并設有噴水降塵裝置，煤場地面做硬化處理。

本項目采用的焦化爐為國內目前最高水平的搗固焦爐，其炭化室平均寬度為490 mm，具有可改善焦炭質量和增大焦炭塊度的優點。同時，在產量相同條件下，它還具有減少出焦次數、減少機械磨損，減少無組織排放的優點。

裝煤餅、推焦、攔焦等工序，設置地面除塵站，采用地面增濕除塵、開啟吸塵車捕集無組織粉塵，有效減少無組織粉（煙）塵的排放。焦炭轉運站通廊采取封閉式設計。

焦爐荒煤氣放散管采用自動點火裝置，以防止事故狀態下將荒煤氣直接排放，造成污染。焦爐在煉焦過程中會產生無組織廢氣（荒煤氣），采用上升管水封蓋、承插式橋管水封、彈簧式刀邊新型爐門等措施，以減輕污染物的泄漏對環境的污染。

冷鼓工段焦油氨水分離采用機械化焦油氨水澄清槽等密閉設備，減少有害氣體H2S、HCN和NH3的大量排出。氨氣儲罐、苯儲罐、焦油儲槽等放散管產生的氣體通過管線引入排氣洗凈塔，采用循環氨水洗滌凈化，洗滌液去蒸氨系統。甲醇儲罐采用內浮頂式結構，在夏季高溫季節采用灑水、降溫措施，有效地減少廢氣的產生和排放。

2.3 噪聲

主要噪聲設備為冷卻塔、壓縮機、空壓機各類泵。本項目采取的噪聲污染控制措施主要有：將生活區、行政辦公區與生產區分開布置，本項目在辦公區、生活區與生產區之間設置綠化隔離帶；在主要噪聲源設備及廠房周圍，布置對噪聲較不敏感的、有利于隔聲的建筑物；有強烈振動的設備，不布置在樓板或平臺上；壓縮機、空壓機、泵加裝消聲器，并將壓縮機和空壓機布置在廠房內；選用噪聲較低、振動較小的設備；在對主要噪聲源設備選擇時，應收集和比較同類型設備的噪聲指標。

2.4 固體廢棄物

本項目固體廢棄物主要有廢脫硫劑、廢活性炭以及焦油渣、生化處理污泥、脫苯殘渣、廢催化劑、熄焦沉淀池粉焦、除塵設施收集的粉塵，以及甲醇生產過程產生的脫硫觸媒、轉化觸媒、甲醇合成觸媒，此外還有職工生活垃圾。

本項目焦化系統產生的粉焦、焦油渣、脫苯殘渣、生化處理污泥全部進行回收后用于配煤焦，不外排。本項目產生的廢催化劑、廢脫硫劑、廢活性炭、廢脫硫觸媒、轉化觸媒、甲醇合成觸媒等屬于危險固廢的范疇，委托有危廢處置資質的河南省尉氏縣瑞德有色金屬有限公司安全處置。生活垃圾由環衛部門定期清運。

3 驗收監測評價標準的執行

3.1 廢水評價標準

廢水排放按照《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB16171-2012）中4.1.5的要求執行。

3.2 廢氣評價標準

大氣污染物排放執行《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB16171-2012）、《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）和《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB13271-2001）等標準。

3.3 噪聲評價標準

噪聲評價執行《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB12348-2008）2類標準。

3.4 地下水評價標準

對廠區自備井和廠區外義安村地下水質進行監測，所監測的地下水執行《地下水質量標準》中Ⅲ類水標準。

4 驗收監測內容

4.1 廢水

監測點位：污水處理站處理后。

監測項目：pH值、懸浮物、化學需氧量、氨氮、五日生化需氧量、總氮、總磷、石油類、揮發酚、硫化物、苯、氰化物、苯并（a）芘、多環芳烴和排水量。

監測頻次：每天監測4次，連續監測2 d。

4.2 廢氣

不同廢氣的驗收監測內容有所不同，詳情如表1、表2和表3所示。

4.3 噪聲

監測點位：對于廠界噪聲，在廠界設共設8個點位。

監測項目及頻次：廠界噪聲晝、夜間各監測2次，連續監測2 d。

4.4 地下水監測內容

監測點位：企業自備井5#和某村居民飲用水井。

監測項目：pH值、懸浮物、化學需氧量、氨氮、五日生化需氧量、總氮、總磷、石油類、揮發酚、硫化物、苯、氰化物、苯并（a）芘、多環芳烴。

監測頻次：每天1次，連續監測2 d。

表1 廢氣驗收監測內容（一）

表2 廢氣驗收監測內容（二）

表3 廢氣驗收監測內容（三）

5 驗收監測結果評價

5.1 監測期間工況

驗收監測期間，該廠生產設備運轉正常，每天出焦量為3 560 t，設計每天出焦量為3 561 t，生產負荷達到75%。

5.2 廢水

驗收監測結果表明：該公司出焦量均為3 560 t/d，排水量均為1 652 t/d，單位產品基準排水量為0.46 m3/t。本項目污水處理站處理后污染物兩日日均排放濃度除懸浮物、氰化物未能達標外，pH值、化學需氧量、氨氮、揮發酚及單位產品基準排水量均達到《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB16171-2012）水污染間接排放標準要求。

5.3 廢氣

本項目有組織廢氣驗收監測結果表明：所有工段排放的污染物均達到《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB16171-2012）相關標準和《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB13271-2001）中Ⅱ時段排放標準要求。

（2）本項目廠界無組織廢氣驗收監測結果表明：除酚類不達標外，顆粒物、二氧化硫、氰化物、苯、硫化氫、氨、氮氧化物、苯并（a）芘濃度均達到《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB16171-2012）的相關標準要求，甲醇項目達到《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）中無組織排放標準要求；焦爐爐頂裝煤塔與焦爐爐端機側的1/3處和焦爐爐頂裝煤塔與焦爐爐端機側的2/3處無組織廢氣顆粒物、苯并（a）芘、硫化氫、氨、苯可溶物排放濃度均達到《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB16171-2012）的相關標準要求。

5.4 噪聲

驗收監測結果表明：廠界1#、廠界2#、廠界3#、廠界4#、廠界5#、廠界6#、廠界7#、廠界8#噪聲值均達到《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB12348-2008）2類標準。

5.5 地下水

驗收監測結果表明：企業自備井5#和居民飲用水井監測項目pH值、氨氮、揮發酚和氰化物監測結果均達到《地下水質量標準》（GB/T 14848-93）的Ⅲ類水標準。

5.6 污染物總量排放情況

經計算，本項目廢氣中除粉塵超出批復量0.493 t/a外，煙塵、二氧化硫、氨、硫化氫、苯并（a）芘排放總量均未超出批復中的要求。廢氣排放中氮氧化物和硫化氫沒有總量審批。污水處理站處理后廢水全部回用于熄焦，沒有外排。

6 驗收監測中幾點常見的問題

6.1 熄焦塔

現階段，國家對于焦化行業要求污水零排放。所以，徐州市焦化企業全部采用濕熄焦工藝，廢水用于熄焦，以達到零排放要求。《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB16171-2012）項目中規定了干熄焦的排放限值，對濕熄焦工藝的限值沒有作出要求，主要是考慮到濕熄焦塔由于直徑大、排放時間短等因素無法監測。筆者建議，濕熄焦塔監測應在下風向設置無組織采樣點，并規定排放限值。

6.2 甲醇工藝監測

現階段，徐州市大部分焦化廠采用剩余煤氣生產甲醇，《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB16171-2012）沒有對甲醇生產進行要求，所以只能使用《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）的標準限值進行評價。

6.3 焦爐爐頂無組織監測點位

由于焦爐爐頂溫度高，夏天時能達到60℃～70℃，且監測時間較長，所以監測過程中不能保障監測人員和儀器的安全。因此，筆者建議，焦爐爐頂監測點位應調整至盡量保證人員和儀器安全的位置。

1 曹 君，郭 鎮.焦化企業實施煤焦一體化的必要性和重要性探析[J].煤炭經濟研究，2010，（8）：15-18.

2 汪 敏.山西省焦化產業的現狀及發展趨勢[J].山西煤炭管理干部學院學報，2010，（3）：12-13.

3 鄭文華，劉洪春，周 科.中國焦化工業現狀及發展[J].鋼鐵，2004，39（7）：67-73.

4 王亞新.我國焦化苯精制現狀及市場發展趨勢[J].化工管理，2008，（5）：81-87.