煤焦化企业蒸氨废水产排污及环境监管研究

张 强

（潍坊市生态环境局昌乐分局，山东 潍坊 262400）

焦化行业作为冶金行业的上游配套行业，有着不可或缺的地位，但同时焦化行业企业也是资源消耗型、高能耗、高排放和高污染型企业，在当前建设生态文明的形势下，对焦化企业环境治理和监管也成为重要的内容和研究课题。目前对焦化行业环境监管的研究还处于较初级阶段，主要停留在污染治理设施的升级改造和设施是否正常运行的层面，对于污染物的产生原理、工艺环节、治理方式的合理性等都还没有深入研究，尤其是废水方面，蒸氨废水是其生产过程的主要工艺废水，也是焦化企业的主要生产废水，占比能达到90%以上。多数的焦化企业的环评文件中都没有具体的水平衡核算，产排污基本靠大行业的产排污系数进行物料衡算。处理处置方式重点描述污水处理工艺、规模和排水指标，而对污水的前处理蒸氨工段环评中更是描述为副产硫酸铵的生产工段，并未理解为废水前处理的初始工段。本文重点对蒸氨废水的产生及循环过程和其逻辑关系进行阐述，从而指导环境监管的现场检查。

1 蒸氨废水产排流程

1.1 产排用流程图

1.2 主要来源

蒸氨废水来源一是原料附带的水分和煤中化合水在生产过程中形成的废水，二是生产过程中引入的生产用水和使用蒸汽等形成废水。

原料附带的水分，主要是炼焦用煤一般都经过洗煤，通常炼焦时，装炉煤水分控制在10%左右，这部分附着水在炼焦过程中挥发逸出；同时煤料受热裂解，又析出化合水。这些水蒸气随荒煤气一起从焦炉引出，经初冷凝器冷却形成冷凝水，称剩余氨水。含有高浓度的氨、酚和氰、硫化物及油类。若入炉炼焦煤经过煤干燥或预热煤工艺，则废水量可显著减少。

生产过程中引入的生产用水和用蒸汽等形成废水，这部分水因用水用汽设备、工艺过程的不同而有许多种，按水质可分为两大类。一类是用于设备、工艺过程的不与物料接触的用水和用汽形成的废水，如焦炉煤气和化学产品蒸馏间接冷却水，苯和焦油精制过程的间接加热用蒸汽冷凝水等。这一类水在生产过程中未被污染，当确保其不与废水混流时，可重复使用或直接排放。另一类是在工艺过程中与各类物料接触的工艺用水和用汽形这种废水，这类废水由于直接与物料接触，均受到不同程度的污染。也需要进行处理后才可回用或排放。

2 生产负荷与产污逻辑关系

如前所述，清楚了蒸氨废水的来源和流程，蒸氨废水与焦炭的生产负荷有明确的逻辑关系，根据企业焦炭的产量就可以根据其逻辑关系计算其剩余氨水产生量、污水处理量、硫酸铵产量、配煤用水量等生产数据，并与实际情况相比对验证，从而监察其是否存在大规模偷排或设施不正常运行等违法行为。因此研究及探讨其中的逻辑关系就有非常重要的现实性和必要性。

蒸氨废水的产生主要来自于配煤阶段的水分，而焦炭的生产要求入炉的非干基煤含水率约为10%，煤中的其他有机物在结焦过程中还会产生约4%的化合水，产生的蒸氨废水量约为非干基煤量的14%。其中很小部分用于补充循环氨水，其余的均进入蒸氨系统进行处理，经过加NaOH调节PH后蒸氨，再加H2SO4吸收生成硫酸铵，因产生的蒸氨废水量是一定的，那么需要加入的NaOH和H2SO4的量也基本是恒定可计算的，对应的产生的副产品硫酸铵的量约为非干基煤的1%。蒸氨后废水就排入污水处理站进行处理，因蒸氨工段仅蒸出来氨气，所以水量无明显减少。蒸氨工段的外排水量就等于污水处理站进水量。

根据上述相互对应的逻辑关系，对企业产排污情况有系统性把握和了解。例如某焦化厂近期的生产负荷为日产焦炭A吨，那么：入炉非干基煤约1.5A，产生的蒸氨废水量约为0.21A，产生的硫酸铵约为0.015A，剩余氨水量、污水处理量均约为0.21A，配煤所需水量约0.06A。

3 环境监管检查要点

环境监管部门现场检查过程中，除了要检查污水处理设施是否正常运行外，还需着重检查企业的生产负荷、硫铵产量、污水处理量、中水回用量以及其逻辑关系，因为严格意义上讲，蒸氨系统属于焦化企业污水处理的最前端环节，它的运行情况直接关系到整个企业污水的产生和收集处理是否到位和合法，处理效果是否能够满足污水处理工艺要求。现场检查时还需要注意以下几点：

3.1 基本原则

1）首答真实原则。现场询问和记录时以现场操作工或具体岗位人员的第一次回答为准，对其他人员（尤其环保工作人员）提供的数据或过后修改的数据全部持怀疑态度。现场检查需要调取记录和数据的，检查人员需亲临现场调取，不接受送检。以避免生产数据系统性造假情况。对于第二次的回答、回复或者对首答修改的解释要重点研究，要求提供环评、台账记录、理论研究等客观证据，否则不建议采纳。

2）生产负荷优先原则。因是企业生产各环节的检查，不同于简单的对污染治理设施运行的检查，所以企业产排污均与生产负荷密切相关，并且各工段工序的生产负荷应该基本一致。因而入厂后，首先询问企业近期生产负荷情况，作记录，并要求提供相关证明材料；到达指定工段工序后，也需第一时间询问生产负荷情况，然后再对各工艺、运行情况、台账记录等进行查看。

3）重要环节比对会商原则。对现场检查过程中的重要环节、关键性数据要及时拍照、录像取证，重要节点和重点怀疑问题要及时会商比对，不轻易表态，不向企业透露检查的内容和目的。以防企业有所隐瞒。

3.2 检查重点内容及指标参数

1）生产调度车间。这是企业生产的大脑和中枢，企业所有的生产情况都从这里发起、汇总，需在此调查清楚企业熄焦方式（干熄还是湿熄），近期的生产负荷情况，采取询问和现场调阅生产记录、煤耗、水耗、用电及相关报表进行核实。

重点指标参数：生产负荷、日产焦炭量、日用煤量、入炉煤饼含水率、煤气产生量、自身及下游企业煤气消耗量、日处理废水量、蒸氨废水产生量、日用水量、日冷却循环水补充量、日排水量、日配煤用水量、NaOH和H2SO4购入和使用量、硫铵日产生量；

2）污水处理站。污水处理站是废水接收和处置的关键环节，它的运行情况决定了全厂污水的达标和回用，需重点调查污水处理站出水水质情况，近期运行负荷情况，现场调阅运行记录、加药记录、维护检修记录。

重点指标参数：污水处理站运行负荷、日接收水量、来水具体工段来源和水量、进水水质指标、日处理水量、出水水质情况、出水去向及用量、药品投加量、曝气用电量、出水在线水质数据等；

3）化产及蒸氨车间。调查化产生及蒸氨工艺生产负荷，查询蒸氨具体蒸馏方式（蒸汽直接加热、间接加热、导热油加热等），调查焦炉喷氨氨水从炉顶至机械化澄清槽是否为密闭循环系统，是否需投加补充氨水，焦炉脱硫脱硝工艺，脱硝用氨水的话氨水来源是否为独立系统，调阅相关生产记录和药剂投加记录。

重点指标参数：生产负荷、蒸干废水产生量、蒸氨废水量、蒸氨工艺进水PH值、蒸氨进水水质记录、蒸氨出水水质记录、NaOH和H2SO4购入和使用量、硫铵日产生量、喷氨工艺需日补充氨水量、脱硝氨水用量等。

4）煤气传输情况。煤气冷凝水是在煤气传输过程中水蒸气冷凝形成的高浓度废水，企业需对其进行收集并合并到蒸氨工段进行处理，因此需检查其收集及处理情况。

重点指标参数：煤气冷凝水收集池个数、产生量、点位、回收方式、收集记录、处理记录等。

5）煤场。调查煤场配煤情况，四周及重点部位“三防”情况，对配煤数据进行询问和记录，有纸质台账的查阅台账。

重点指标参数：煤场配煤日用水量、取水来源、原料煤含水率、入厂煤质化验单等。

3.3 数据处理

调阅了上述重点环节的生产数据后，需对所有的数据进行汇总、比对分析，以确保蒸氨废水从产生到处理再到回用能形成完全闭环，有合理的逻辑关系，以确认企业蒸氨废水做到了全部收集、处置，同时污染治理设施正常运行，中水回用达标、比例合理，所有废水得到了合理处置，无污水配煤、熄焦和偷排漏排情况。

4 结语

通过对焦化企业蒸氨废水的来源、比例和对比企业的环评文件相关内容的阐述，查阅调取相关生产数据，进而深入研究蒸氨废水的产生原理、处置的工艺和生产数据逻辑关系，能从根本上把握焦化企业废水的产生量、收集、处理和处置情况，对现场检查工作有很强的指导和支撑作用，对监督焦化企业的合法合规处置生产废水有较强的参考价值。