焦化廠酚類污染的分布特點與環保策略

叢巍(建龍西林鋼鐵有限公司焦化廠，黑龍江 伊春 153000)

0 引言

中國工業發展迅速崛起的情況下，焦化行業也得到了快速發展。2018 年中國的焦炭生產增長0.8%，成為世界第一大焦炭生產國，累計生產焦炭4.38 億。隨著生產產量的不斷增長，其存在的環境污染問題也越來越嚴重。其中，酚類物質是焦化廠環境污染治理的重要選項，作為主要的污染排出物，不僅出現在廢氣中，還出現在焦化廠廢水殘渣中[1]。大量酚類物質的排放，不僅污染大氣，還影響了當地人民的正常生活。因此，焦化廠應重視對酚類污染的治理，提高環境質量指數，為人們的正常生活創造更加便利的條件。

1 簡述當前焦化廠酚類污染的現狀

1.1 焦化廢水生產來源

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

1.2 焦化廢水處理現狀

焦化廢水的處理已經得到了廣泛的重視，最常用的處理技術是生化處理。該處理設備包含多個不同的部分，例如鼓風機、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——蒸氨設施去除氨氣元素。經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準。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標。

1.3 焦化廢水危害分析

焦化廢水對環境的危害不言而喻，含有吡啶、烷基酚和鄰苯二酸等有機污染物，成分比較復雜，即使經過生化處理后能夠達到污染治理的標準，也依然會對環境造成危害。為了避免焦化廢水污染水體，特別是危害到飲用水源，可先進行混凝和生化處理。針對酚類污染物進行處理，是因為人們如果喝到或者接觸過焦化廠廢水污染過的水源，會在人體接觸蛋白質，形成不溶性蛋白質，導致人體本身的細胞喪失活力，造成胚胎毒性[4]。如果人們長期飲用酚類物質超標的水源，會嚴重影響身體健康，例如出現神經系統病癥，經常覺得頭暈，或者出現貧血癥狀。

2 分析酚類污染的產生、發展途徑和分布特點

2.1 酚類污染的產生

焦化廠產生的酚類污染物，很容易揮發，大部分都是低級酚，而且沸點比較低，也被稱作揮發性酚。在焦化廠的運行中，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。酚類污染產生的主要環節是荒煤氣凈化，經過脫硫、洗氨和洗苯等過程，產生大量焦化廢水。而且，這個環節產生的焦化廢水，相對其他環節處理起來更加困難，具有較大毒性。

2.2 酚類的發展途徑

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

2.3 酚類污染的分部特點

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節漏出。相關研究表明，酚類物質的排出量受到不同因素的影響，例如煤焦爐的使用管理、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的排出量。一般來說，酚類污染中大氣污染更多。隨著中國環境污染治理的不斷進步，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轉下，酚類大氣污染的現象越來越嚴重。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，應用熄焦的方法測算酚類污染，并不能代表焦化廠周圍環境的整體污染水平。因為熄焦工作是間歇進行的，所以需要考慮在不熄焦時酚類污染的治理。經過測試發現，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轉時，酚類污染的含量也比較低[5]。而且焦化廠設備的運行和管理也會對酚類污染的嚴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，焦化廠應加強設備管理控制，定期對設備進行檢修。例如，在焦化廠采用無煙裝煤，定期檢修和維護煤焦爐，減少荒煤氣漏出的酚類污染。還可以在焦化廠內部形成質量考核，加強廢水管理，對脫酚步驟進行精細化管理，減少廢水中的酚類污染。

3 解決酚類污染的環保策略

3.1 加強焦化廠內部管理

焦化廠內部管理對酚類污染嚴重程度具有重要的影響，所以控制酚類污染，提高環保水平，需要加強焦化廠內部管理。這樣可以在短時間內實現對酚類污染的控制，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濟效益。如果焦化廠的規模比較小，可以采用一定的經濟手法避免煤焦爐的故障，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。另外，焦化廠應積極學習各種高精尖的污染治理技術，引進新的生產設備。例如，采用無煙裝置，減少荒煤氣漏出酚類污染物。

3.2 應用新的處理工藝

普通的污染治理對焦化廠酚類污染的影響比較小，所以焦化廠可以應用新的處理工藝加強對酚類污染的治理和控制。例如，生物處理、臭氧氧化、化學處理和膜分離等。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，可以靈活應用活性污泥和生物膜法，實現對污水中有機材料的降解，提升水質。相對來說，微生物能夠對所有產生生物反應的物質進行降解，而且形成的微粒對環境無害，不會受到環境、溫度和氧氣濃度的影響，具有良好的降解效果。

化學處理主要包括催化濕式氧化和電化學氧化，可根據實際情況，選擇不同的方式對酚類污染進行治理。催化濕式氧化能夠氧化氨氮物質，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。而電化學氧化技術，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勢。透過膜可以分離焦化廠酚類污染物質，處理后的焦化廢水甚至可以替代新水用于鍋爐軟水。

3.3 改進焦化廠熄焦技術

酚類排出到大氣主要產生在焦化廠濕法熄焦這一過程，因此加強焦化廠酚類污染治理需要改進焦化廠熄焦技術。經過分析可知，通過簡單的管理不能實現對熄焦技術的改建，所以要采用干法熄焦等方法實現改革，提高焦化廠熄焦的環保水平。干法熄焦主要是指氮氣冷卻紅焦，吸收了紅焦熱量的氮氣作為二次能源，在余熱鍋爐中給出熱量而重新變冷，氮氣再去冷卻紅焦。干熄焦的主要設備包括運焦設備、裝焦設備、干熄槽、排焦設備、集塵設備、粉焦貯運設備、惰性氣體循環設備和余熱鍋爐。焦化廠可以從這些不同的方法，實現對熄焦技術的改革和進步[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重程度的一項重要指標，一般多在熄焦過程中隨荒煤氣漏出。所以焦化廠應控制熄焦池酚類含量。為了不超出國家限定標準，焦化廠應對熄焦池中酚類含量和濃度進行嚴格控制。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準，要及時補充新水以保障酚類含量符合標準。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物，減少污染[7]。

4 結語

中國重工業的發展，提高了經濟發展水平。而且產生的污染也得到越來越多的重視，加強污染治理已經成為一項必不可少的趨勢。焦化廠作為重工業的代表，酚類污染治理也受到了各方面的關注。因此，焦化廠酚類污染治理成為了焦化廠的重要任務。根據當前焦化廠酚類污染的現狀和存在問題，分析酚類污染的特點，選擇合適的環保策略進行處理，才能控制酚類污染在國家規定標準內，提高焦化廠周圍環境環保水平，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，可結合焦化廠實際運行情況，根絕酚類污染嚴重程度，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，環保水平也會不斷提高!