煤化工污染與防治探究

王猛（遼寧省阜新市產業技術研究院，遼寧 阜新123000）

煤化工是將原煤通過物理和化學手段，利用復雜的加工方式，使煤轉化為氣體、液體和固體燃料以及化學品的過程。我國煤炭資源儲量極其豐富，煤化工藝多樣，主要研究方向和制作成品包括煤層氣的開發利用、煤制天然氣工藝、煤氣抽采發電工藝，還有最新的煤制油轉化技術等。盡管煤化工技術已經趨于成熟，并且具備相對完整的工業體系，但因為監管不到位、降低排污和行業標準、以及變換技術不達標等因素的影響，導致不同程度的廢棄物污染，對環境產生了巨大的破壞。

1 煤化工污染的分析

1.1 煤化工大氣污染

煤化工大氣污染主要包括兩個層面：一是因開采導致的大氣污染，這是因為在露天礦進行開采時，通過抽取表面層或爆破的方式來收集煤塊，以及裝運等多個生產步驟而引起的粉塵污染。同時由于沒有對開采煤礦做好預防措施，存儲煤場也會產生大量粉塵。二是在煤炭燃燒過程中會釋放一氧化氮、一氧化碳、二氧化硫等有害氣體，廢氣飄散在空中，造成空氣污染，對人們的身體健康造成嚴重損害。

1.2 煤化工廢水污染

廢水是由煤化工生產而造成的，其中包含大量酚氨等有毒物質，同時還會消耗水中的氧氣，從而影響到水生生物的正常生命活動，水污染就這樣循環形成。另外水中還包括一些其他的有毒物質，會腐蝕侵害人類的皮膚外表，一旦進入人體內部，就會使人出現惡心、中毒的癥狀。如果廢水不經處理直接排放進一些地溝，還會危害到農作物的生長，嚴重時有可能打破自然界的生態平衡，導致土壤堿化。

1.3 煤化工廢渣污染

煤化工生產當中廢渣數量龐大，類型多樣，其中包括焦化產生的焦油、酸焦油等，還有生化脫酚之后形成的活動污泥，洗選車間加工過程中產生的矸石。煤氣化過程中則會產生大量灰渣，煤液化則會形成大量液化殘渣，煤在燃燒過程中則會形成大量煤灰。相關數據顯示，我國煤化工廢渣排出量大約每年幾千萬噸，但是這些廢渣的利用率卻并不高，多數廢渣運往堆灰場，不但污染環境，而且還會污染空氣和水源。因此，對煤化工廢渣進行治理應用已經成為當務之急。

2 煤化工大氣污染處理技術

2.1 固體顆粒污染物處理技術

現階段可以采取多種方法處理固體顆粒污染物，其一是沉降法：借用固體顆粒本身具有的重力和離心力，從而更好的收集固體顆粒。這種方法被廣泛應用于除塵工作。雖然這種措施具有較大的除塵量，但很難完全去除殘留的顆粒污染物。其二是濕法：把水等液體和固體顆粒污染物混合起來，然后進行濕潤，完成對物質的收集。在使用這種措施時，水浴除塵器是最常見的設施。還有一種方法是過濾法：將存留固體顆粒污染物的氣體通過濾料，完全的過濾顆粒污染物。在這個措施中，布袋是最常見的工具。

2.2 氮氧化物處理技術

煤化工技術的主要污染物是氮氧化物，借助過程控制以及尾氣脫銷兩者相結合的方法可以有效控制。在過程控制時，可以通過降低燃燒室溫度和廢棄再循環的措施來進行處理。從調查中可以發現，依托控制技術，明顯降低了氮氧化物的排放量。選擇性催化還原技術（SCR）是最成熟的煙氣脫硝技術，它是一種爐后脫硝，是利用還原劑(NH3，尿素)在金屬催化劑作用下，選擇性地與NOx反應生成N2和H2O，而不是被O2氧化，故稱為“選擇性”。在SCR中使用的催化劑大多以TiO2為載體。優點：該法脫硝效率高，價格相對低廉。缺點：燃料中含有硫分，燃燒過程中可生成一定量的SO3。雖然SO3的生成量有限，但其造成的影響不可低估。另外，催化劑中毒現象也不容忽視。

2.3 揮發性有機化合物處理技術

處理揮發性的有機化合物也有比較多的方法，第一種叫做吸附回收法，最主要的就是利用吸附劑的吸附作用來吸附那些揮發性比較強的有機物。活性炭是最常見的吸附劑，里面包含有關活性碳纖維物質。通過比較不難看出，這種措施不僅操作簡單，而且吸附去除能力強，但在運行過程中可能會消耗較多的費用。還有一種方法是催化燃燒法，這就需要利用催化劑來催化分解具備揮發性的有機化合物，一定程度上可以合理應對空氣污染。這種方法可以對殘留的污染物進行有效地清除。不過這種方法也存在很大的弊端，在清除過程中需消耗巨額資金，且易于產生催化劑失效的情況，所以它有著較大的不可控性。

3 煤化工廢水的處理技術及應用

3.1 預處理技術的應用

煤化工廢水中含有大量的有毒物質，且這些物質被降解的可能性很小，這就使廢水處理難度大大增加。因此要提前對廢水實施預處理加工流程，將這些有機物和有毒物質與廢水分離，進而提高廢水的質量與處理效率。在廢水處理過程中，可以采取沉淀法、氣浮法和隔油法等物化預處理技術操作將污染物降解掉，從而實現凈化廢水的目的；也可以利用化學物理手段清除掉廢水中的有毒物質，如氨、脂肪酸、硫化氫等。

3.2 生化處理技術的應用

煤化工廢水在預處理過程操作之后，會相應的去除掉一部分可見污染物和有毒物質，但這仍然無法完全達到循環使用的預期標準，所以才需要進行更具體的處理。這時就需要用到生化處理技術來進一步達到要求，這項技術主要是利用微生物科技處理廢水中的有毒物質，更有力的分解和去除廢水中的污染物。在實際運用生化處理技術時，要對廢水的組成有一個全面的了解和認知，方便選擇高新陳代謝率的微生物來降解其中的有毒物質，同時經過好氧和厭氧這兩種生化工藝流程，分解掉廢水中的有機物。生化處理可以使用的措施有很多，例如生物膜、氧化塘以及活性污泥等都是比較常見的處理方式。生化處理技術實際應用效果的發揮與廢水中有機物種類及含量、污泥的沉降性能和水質等條件有著密不可分的聯系，因此在選用生化處理技術的同時，也要詳細了解上述因素給其帶來的影響。

3.3 深度處理技術的應用

如果經過生化處理之后的煤化工廢水依舊存在某些有毒物質的話，就需要依據深度處理科技對其實施二次處理加工。經過物化處理措施和高級氧化法深度處理污水中的污染物質和有毒物質之后才可以達到排放的標準。物化處理方式包含吸附法、分離膜法和混凝沉淀法三種，這三種處理措施可對有毒物質實施進一步降解和分離，從而改善水質。依據污水的特性、組合膜技術和活性炭吸附技術的應用原理，整合優勢，在治理污水時組合使用這兩種技術。實踐表明，污染物質與水體的分離效率更高，且具有更強的治理污染效果。除此之外，在污染物被分離出來之后，需要通過降解及回收處理的方式進行再次深度處理，以避免二次破壞環境，再次處理由膜分離以及活性炭吸附處理之后產生的廢水就變得理所應當。

4 煤化工廢渣的思考

要減少煤化工項目的固廢產生量，企業可以從兩個方面入手。一是項目選址要合適。項目在設計之初就要考慮到若干年后的廢渣處理，如果考慮用廢渣制磚或鋪路，市場半徑一定要合理。二是項目設計要科學。設計環節的任何疏漏所產生的后果都是十分嚴重的，如果在設計時對項目每年產生的固廢數量計算不準，對處理難度估計不足，很有可能導致固廢處理能力不足而產生環境污染。

此外，當前一些地方政府只重視煤化工項目的落地，只考慮項目帶來的經濟效益，對項目固廢排放造成的環境污染重視不夠。但煤化工項目的固廢問題不僅需要企業的努力，地方政府也需加強監管。一是做好煤化工項目固廢處理的規劃，把區域內的固廢統一處理；二是加強對企業的監管，地方政府如果監管不嚴必出漏洞。

5 結語

綜上所述，隨著人們生活質量的提升，加強環境保護已然成為當前發展的重要方向。其中煤化工污染作為重要挑戰，需加強相關工藝措施研究，提升煤化工企業的環境保護意識，積極推廣清潔型技術的開發與運營，從而最大限度的避免其所帶來的環境污染，促進煤化工企業的健康發展。