焦化厂酚类污染的分布特点与环保策略

丛巍(建龙西林钢铁有限公司焦化厂，黑龙江 伊春 153000)

0 引言

中国工业发展迅速崛起的情况下，焦化行业也得到了快速发展。2018 年中国的焦炭生产增长0.8%，成为世界第一大焦炭生产国，累计生产焦炭4.38 亿。随着生产产量的不断增长，其存在的环境污染问题也越来越严重。其中，酚类物质是焦化厂环境污染治理的重要选项，作为主要的污染排出物，不仅出现在废气中，还出现在焦化厂废水残渣中[1]。大量酚类物质的排放，不仅污染大气，还影响了当地人民的正常生活。因此，焦化厂应重视对酚类污染的治理，提高环境质量指数，为人们的正常生活创造更加便利的条件。

1 简述当前焦化厂酚类污染的现状

1.1 焦化废水生产来源

相对于其他工业生产来说，焦化厂需要高温环境，主要生产原料为煤炭，通过高温裂解，形成煤气与焦炭，并产生煤焦油等副产品[2]。在这一生产过程中，产生了大量的酚类物质，形成焦化废水。因其蕴含较多成分，在进行污染处理时存在较大难度。另外，净化煤气的过程中，也会产生富含酚类、氰类等物质的焦化废水，虽然浓度较低，但也会污染大气环境。而且，在焦化厂的正常运行中，形成产品也需要排水，产生极大的污染。

1.2 焦化废水处理现状

焦化废水的处理已经得到了广泛的重视，最常用的处理技术是生化处理。该处理设备包含多个不同的部分，例如鼓风机、曝气池、除油池和泥浆沉淀池[3]。焦化厂废水处理的过程为：混合废水保持均匀——蒸氨设施去除氨气元素。经过这种普通的生化处理，可以减少废水中的酚类排放物和氰类排放物，再给予特定的生化处理，就可以满足焦化厂废水排放标准。但是这种处理方式存在一定的局限性，处理后氨氮浓度依然未达标。

1.3 焦化废水危害分析

焦化废水对环境的危害不言而喻，含有吡啶、烷基酚和邻苯二酸等有机污染物，成分比较复杂，即使经过生化处理后能够达到污染治理的标准，也依然会对环境造成危害。为了避免焦化废水污染水体，特别是危害到饮用水源，可先进行混凝和生化处理。针对酚类污染物进行处理，是因为人们如果喝到或者接触过焦化厂废水污染过的水源，会在人体接触蛋白质，形成不溶性蛋白质，导致人体本身的细胞丧失活力，造成胚胎毒性[4]。如果人们长期饮用酚类物质超标的水源，会严重影响身体健康，例如出现神经系统病症，经常觉得头晕，或者出现贫血症状。

2 分析酚类污染的产生、发展途径和分布特点

2.1 酚类污染的产生

焦化厂产生的酚类污染物，很容易挥发，大部分都是低级酚，而且沸点比较低，也被称作挥发性酚。在焦化厂的运行中，烟煤中的大分子分解成了低级酚，分解条件是受热，主要是被氢气还原形成。酚类污染产生的主要环节是荒煤气净化，经过脱硫、洗氨和洗苯等过程，产生大量焦化废水。而且，这个环节产生的焦化废水，相对其他环节处理起来更加困难，具有较大毒性。

2.2 酚类的发展途径

酚类物质分散到外界环境主要是通过气体的形式，会混合在荒煤气中，经过氢气还原等过程，成为酚类污染物，造成环境污染。在焦化过程中，荒煤气会泄露分散在大气环境，经过酚水熄焦，排出氨类物质，应用苯类物质对废水进行分离、精制和洗涤后形成酚类水。

2.3 酚类污染的分部特点

酚类污染物的控制比较困难，其排出存在多种可能，可能在装煤或者炼焦等各个环节漏出。相关研究表明，酚类物质的排出量受到不同因素的影响，例如煤焦炉的使用管理、寿命和型号等。而且通过既定的计算公式，也只能粗略得出酚类物质的排出量。一般来说，酚类污染中大气污染更多。随着中国环境污染治理的不断进步，酚类水污染的治理更好一些。而在湿法熄焦和脱酚装置的正常运转下，酚类大气污染的现象越来越严重。不过，相对于酚类大气污染范围的可控性，酚类水污染量更高，对人体造成的危害更大。

酚类污染治理中，应用熄焦的方法测算酚类污染，并不能代表焦化厂周围环境的整体污染水平。因为熄焦工作是间歇进行的，所以需要考虑在不熄焦时酚类污染的治理。经过测试发现，熄焦塔300 m 以外焦化厂酚类污染的影响比较小，即使在焦化厂正常运转时，酚类污染的含量也比较低[5]。而且焦化厂设备的运行和管理也会对酚类污染的严重度造成一定的影响，采用熄焦的方法治理酚类污染，属于生产工艺控制。而其它的酚类污染，主要受到焦化厂管理方式的影响。因此，焦化厂应加强设备管理控制，定期对设备进行检修。例如，在焦化厂采用无烟装煤，定期检修和维护煤焦炉，减少荒煤气漏出的酚类污染。还可以在焦化厂内部形成质量考核，加强废水管理，对脱酚步骤进行精细化管理，减少废水中的酚类污染。

3 解决酚类污染的环保策略

3.1 加强焦化厂内部管理

焦化厂内部管理对酚类污染严重程度具有重要的影响，所以控制酚类污染，提高环保水平，需要加强焦化厂内部管理。这样可以在短时间内实现对酚类污染的控制，减少酚类污染治理的其它成本投资，还能提高焦化厂工作效率增加经济效益。如果焦化厂的规模比较小，可以采用一定的经济手法避免煤焦炉的故障，减少废水中存在的酚类污染物含量，控制含量在国家限制内。另外，焦化厂应积极学习各种高精尖的污染治理技术，引进新的生产设备。例如，采用无烟装置，减少荒煤气漏出酚类污染物。

3.2 应用新的处理工艺

普通的污染治理对焦化厂酚类污染的影响比较小，所以焦化厂可以应用新的处理工艺加强对酚类污染的治理和控制。例如，生物处理、臭氧氧化、化学处理和膜分离等。其中，生物处理主要是指活性污泥。但是需要注意，该种方式不适用于所有污水处理。焦化厂酚类废水污染的治理中，可以灵活应用活性污泥和生物膜法，实现对污水中有机材料的降解，提升水质。相对来说，微生物能够对所有产生生物反应的物质进行降解，而且形成的微粒对环境无害，不会受到环境、温度和氧气浓度的影响，具有良好的降解效果。

化学处理主要包括催化湿式氧化和电化学氧化，可根据实际情况，选择不同的方式对酚类污染进行治理。催化湿式氧化能够氧化氨氮物质，二次污染比较低，可以大范围使用，具有能源可以回收、氧化速度比较快的特点。而电化学氧化技术，工艺处理更加简单。膜分离包括纳滤、超滤等多种方式，相对于其他处理方式，具有能耗低和效率高的优势。透过膜可以分离焦化厂酚类污染物质，处理后的焦化废水甚至可以替代新水用于锅炉软水。

3.3 改进焦化厂熄焦技术

酚类排出到大气主要产生在焦化厂湿法熄焦这一过程，因此加强焦化厂酚类污染治理需要改进焦化厂熄焦技术。经过分析可知，通过简单的管理不能实现对熄焦技术的改建，所以要采用干法熄焦等方法实现改革，提高焦化厂熄焦的环保水平。干法熄焦主要是指氮气冷却红焦，吸收了红焦热量的氮气作为二次能源，在余热锅炉中给出热量而重新变冷，氮气再去冷却红焦。干熄焦的主要设备包括运焦设备、装焦设备、干熄槽、排焦设备、集尘设备、粉焦贮运设备、惰性气体循环设备和余热锅炉。焦化厂可以从这些不同的方法，实现对熄焦技术的改革和进步[6]。

3.4 控制熄焦池酚类含量

酚类含量的多少是大气污染严重程度的一项重要指标，一般多在熄焦过程中随荒煤气漏出。所以焦化厂应控制熄焦池酚类含量。为了不超出国家限定标准，焦化厂应对熄焦池中酚类含量和浓度进行严格控制。例如，焦化厂可以定期检测熄焦池中的酚类浓度，如果浓度超出国家限定标准，要及时补充新水以保障酚类含量符合标准。另外，控制氧池碱度也可以降低污水盐碱度，提升溶解氧气能力，能够更好溶解酚类和氰类等有机物，减少污染[7]。

4 结语

中国重工业的发展，提高了经济发展水平。而且产生的污染也得到越来越多的重视，加强污染治理已经成为一项必不可少的趋势。焦化厂作为重工业的代表，酚类污染治理也受到了各方面的关注。因此，焦化厂酚类污染治理成为了焦化厂的重要任务。根据当前焦化厂酚类污染的现状和存在问题，分析酚类污染的特点，选择合适的环保策略进行处理，才能控制酚类污染在国家规定标准内，提高焦化厂周围环境环保水平，为人们的正常生活提供有利保障。需要注意酚类污染的处理方式虽然比较多，但是采用单一的方法并不能完全满足污染治理要求，可结合焦化厂实际运行情况，根绝酚类污染严重程度，因地制宜采用不同的方法。相信未来焦化厂酚类污染的治理会越来越好，环保水平也会不断提高!