魏志江
（河钢宣钢炼铁厂 河北 宣化075100）
摘要：本文阐述了河钢宣钢焦化厂的环保管理实践及取得的效果，科学地分析了其中比较常见的几个主要问题，并且提出了比较合理而且切实可行的解决办法。
关键词：焦煤场；焦炉；污染；治理；实践效果
1 概述
河钢宣钢焦化厂现有焦炉6座，1、2号为2座43孔JN60—82型6m双集气管焦炉（2007年改造为单集气管），投产于1989年； 2015年12月改造增设干熄焦系统；3、4号为2座43孔JN60—82型4.3m单集气管湿法焦炉，投产于1993年；5、6号为2座50孔JN60—82型6m单集气管焦炉，2008年投产。6座焦炉都有与之配套的从德国引进的全负压煤气净化系统。
2 焦煤场和焦炉废气排放及其处理
河钢宣钢焦化厂的焦煤场面积78100m2，火车使用螺旋卸料机接卸，汽车运输使用铲车和人工接卸，火运比占90%以上，设有两台堆取料机。有一辆专用洒水车每日24小时不定时地根据现场情况和天气情况调整喷洒频次，及时洒水抑制扬尘。焦化厂的大气污染源主要有两大类型，一方面是面污染源，另一方面是点污染源。其中，面污染源有很多方面，主要包括备煤系统、焦炉炉体系统、筛贮焦系统以及煤气净化系统；而点污染源也有几个地方，主要包括焦炉烟囱、炉门、锅炉烟囱、熄焦塔等，我们6到7月，陆续地对其跑冒滴漏情况进行了彻底的处理。特别是炉门的挖补和使用新型耐火材料的炉门后，实现了无泄漏。
2.1 备煤区域和筛焦区域的气体污染问题及处理
备煤区域，气体污染问题主要是煤尘污染和煤粉污染，备煤区域主要包括受煤坑、配煤
室、粉碎机室、贮煤塔顶、煤焦制样室、带式输送机和转运站等设施。洗精煤首先从洗煤区域出来，由带式输送机运送到备煤区域，然后经过配煤环节和机械粉碎环节，在此过程中煤块被破碎到3毫米以下的状态，再通过带式输送机运送到塔顶，以便供应焦炉的使用， 我们在对应的部位增设点式除尘器、不定时地洒水抑尘。
2.2 炼焦区域的气体污染问题 及处理
备煤工段的洗精煤由输煤栈桥运送到煤塔之中，然后通过给料器把碎煤装到装煤推焦机中，再通过装煤推焦机送入炭化室之中，炭化室的温度一般在950至1050摄氏度之间，此时煤块在炭化室的高温下变成焦炭以及荒煤气，在装煤的时候，所产生的烟尘是通过炉顶上的消烟除尘系统抽出去，在消烟除尘车上燃烧并洗涤，其尾气再放散出去。在炭化室内，焦炭成熟之后由装煤推焦机推出来，再经过拦焦机来导入到熄焦车中，电机车会牵引熄焦车至熄焦塔内，然后进行喷水熄焦作业。经过熄焦过程后，再把焦炭卸到焦台上面，经过一段时间的冷却，然后再进入到筛焦环节。在筛焦环节也有多项污染，一是装煤烟气，炼焦炉在装煤的过程中，往往会泄漏出一定量的荒煤气，其中的污染物主要是焦尘，实际释放量往往严重超出了国家有关规定标准。二是焦炉炉体发生泄漏，导致泄露的原因主要是炉盖与盖座之间有缝隙，或者炉体的其他部分有密封不严。三是再推焦操作过程中出现的气体污染，主要是推焦烟气的排放。四是3号和4号焦炉为湿法熄焦工艺，熄焦塔顶没有安装捕尘器，因此直接排放出来的气体会对空气造成污染。另外，废气排放和颗粒物的排放速率往往不达标，排放的浓度大多数也都超过了国家的有关标准。我们通过增设点式除尘器、洒水，建立相应清理、操作等考核管理制度，使得污染排放达标。
2.3 煤气净化区域的气体污染问题 及处理
集气管有单、双两种形式，河钢宣钢都为单集气管布置在机侧，其优点是钢材用量少、投资省，炉顶通风较好，但装煤时炭化室内气流阻力大，容易冒烟冒火。双集气管由于粗煤气从炭化室两侧析出，故可降低集气管两端压力差，有利于全炉炭化室压力均匀，且减轻冒烟冒火。但是双集气管在结焦末期，集气管内煤气容易倒流入炭化室并经炭化室顶部空间流至另一侧集气管，增加粗煤气的裂解，此外双集气管金属耗量大，基建投资高，氨水、蒸汽耗量也较多！
煤气净化区域，主要包括冷凝鼓风工段、脱硫工段、蒸氨工段、油库工段和生化工段等。在这个工段中，焦炉主要是通过没有经过完全净化的焦炉煤气来加热的，焦炉煤气燃烧后，所产生的废气通过烟囱排放出去，此时就会导致焦炉烟气的产生。另外，粗苯管式炉主要是燃用没有经过完全净化的焦炉煤气，燃烧后会产生一定的废气，这些废气通过排气筒排放出去，从而产生大量的烟气污染；而蒸汽锅炉也是用没有经过完全净化的焦炉煤气作燃料，燃烧之后的废气通过排气筒排放出去，也会造成一定的锅炉烟气污染。而煤气净化系统也会排放污染气体，其中有贮槽容器放散气体，以及设备泄漏产生的气体。 我们已是强化操作管理，使集气管压力稳定率大于90%；二是及时清扫炉顶炉周围装煤时洒落的余煤和推焦时沉降的粉尘；三是及时封堵密封设备冒烟处减少外排。
3 废水排放及处理
3.1 废水排放情况
焦煤通过高温裂解后，会产生焦炭与煤气，其工业产品主要包括焦油、苯和萘等，在生产过程中，废水主要煤经过高温裂解而产生的，另外在煤气的净化过程中，以及化工产品的回收过程中，也会有少量的废水产生。化工厂主要有三个废水源：（1）在煤的高温裂解过程中，以及在煤气的冷却过程中，通常会产生剩余的氨水废液。在这个过程中，排放出来的废水量非常大，大约能占焦化厂废水总排量的50%多，这是一个主要的废水排放源。在这里排放的废水组分复杂，有害污染物的含量非常高，其中包括氨、氰、酚、萘、蒽、喹啉、吡啶，以及其它的稠环芳烃化合物等，因此处理起来比较困难。（2）在煤气的净化过程中，煤气终冷器和粗苯分离槽会产生废水的排放其中，污染物的成分包括酚、氰氰化物、硫化物和其它的组分。汽和冷凝水组成、煤气净化工艺循环冷却产生的退水，它含有各种化合物（酚、氨、）、油类、焦油及机械杂质。焦化厂酚氰水主要为蒸氨废水、煤气脱水器水、终冷水，通过预处理除油后泵入厌氧池、依次进入缺氧池、好氧池进行硝化和反硝化处理，出水经二沉池、混凝沉降池处理后供高炉冲渣用。主要设施有：蒸氨塔，氨分缩器等。（3）在煤焦油和精苯的生产过程中，以及其它的部分工艺中，也会产生一定的废水排放，其中主要含有酚和氰等污染物，这些废水的水量不大，而且有害污染物的含量相对比较低。
3.2 废水处理措施分析
3.2.1 将普通生化工艺替换为改进型生物脱氮处理工艺
我们将现存普通生化处理工艺替换为生物脱氮处理工艺，能有效发挥原有设备的最大使用价值。与普通生化污水处理技术相比，A/O生物脱氮处理技术对进水水质的波动的反应更加敏感，因此其调节池相对要大。
生物脱氮技术的发展以普通生化处理技术为基础，在我国，A/O处理工程的研究开始于上世纪80年代末。目前，较为成熟的焦化废水脱氮过程的处理工艺有A/O、A2/O和SBR。相对于普通生化处理工艺，此工艺能有效除去废水中的氨氮污染物，而且能有效降低CODCr等指标的含量。
3.2.2 拟采取的生物脱氮处理工艺
对普通生化处理工艺实施改造，目的在于最大限度地利用现有的处理设施、设备，最大程度上实现资金的节约。在工艺路线及处理设施的选择上，要充分结合现有处理设施的条件。采取图2所示的改进型A/O生物脱氮处理工艺，能有效利用现有普通生化处理工艺中的除油、蒸氨、水质调节以及污泥沉淀和混凝沉淀等所采用的设施和设备。这个改造过程只要将生化曝气设施进行相应的改造和扩建，形成反硝化反应池，进一步强化脱氮作用，就可以达到强化废水处理的目的。
3.2.3 废水实行分流处理，新建催化湿式氧化处理工艺
对化废水处理工艺而言，设备设施偏小，将很难将其改造成A/O型生物脱氮处理工艺。这时候，可以采取废水分流处理，新建催化湿式氧化处理的工艺，来进一步处理氨水，由于废水中的氨氮和CODCr的浓度相对较高，生化反应时细菌难以得到生存和发展，因此在污水处理工艺中常常采用蒸氨设施来回收部分氨，同时降低CODCr污染物的浓度，这样再排放入废水处理设施中进行进一步的处理工作。从经济上而言，回收的氨水并没有很大的利用价值，同时对焦化厂而言，催化湿式氧化处理工艺的建设，有着更好的施工优势，可以很好的取代蒸氨等处理设施。
催化湿式氧化处理技术工作原理，是在高温、高压，有催化剂的状态下，将焦化废水中的氨氮和有机污染物进行氧化处理，将其转化成无害的N2和CO2等物质进行排放。该处理技术的缺点是催化剂价格昂贵；优点是占地小。
3.3 生化预处理改造
一是在生化进水前增加CF-Y64000型臭氧机，利用臭氧强氧化性，进一步去除废水中的有机物，提高废水生物可生化性。二是增加BR13-180型废水换热器两台，一备一用，对生化进水温度进行有效调控，保证生化进水温度的稳定。为生化系统微生物提供适宜的生存环境。三是在生化进水前增加GQF-150型气浮除油设施，降低废水中的油、悬浮物浓度，改善生化进水水质。四是对生化处理后废水一部分进行3#、4#焦炉熄焦外，其余的废水外送至高炉冲渣、炼钢焖渣等，实现废水“零排放”。
改造效果：一是通过对焦化废水生化系统预处理改造，进入生化系统的废水含油去除率达到40%以上、COD浓度由5000mg/l左右降到4000mg/l左右.同时改善了废水的生物可生化性，BOD/COD由原来的0.28-0.32提高到0.4左右。二是生化进水温度实现可控性调节，不受冬季、夏季等季节性环境气温对废水温度的影响，项目实施后，温度由改造前的夏季：37-40℃，冬季：24-28℃，改造后，温度稳定在30-32℃（生化缺氧池进水温度要求30-35℃）。稳定了生化系统生产操作。
4 污染源点（区域）在线实时监测监控
我厂于2016年始在原有基础上增加了焦炉炉门侧、炉顶区域、焦煤贮存场等区域增上了污染源点（区域）在线实时视频监测监控。对于发现的污染设备、操作等因素现象及时查明原因并处理制止，进行必要的考核，有效地提高了全员环保意识，无组织排放次数由2015前的每年50多次，2016年降低为20次。
5 结语
河钢焦化厂通过强化环保管理制度的落实实现了较好的效果。
参考文献
[1] 李煜涵，徐艳 环境效能管理模式在南（昌）钢焦化厂的应用与实践 中国炼焦行业协会四次理事大会, 2005.