煤化工行業(yè)主要環(huán)境污染物來源及污染防治對策

胡志偉，劉 濤，滿 杰，呂慶鑾

(魯南煤化工研究院，山東 濟(jì)寧 272000)

煤化工行業(yè)主要環(huán)境污染物來源及污染防治對策

胡志偉，劉 濤，滿 杰，呂慶鑾

(魯南煤化工研究院，山東 濟(jì)寧 272000)

隨著煤化工行業(yè)的不斷發(fā)展壯大，與之相伴的污染物排放問題也越來越嚴(yán)重，在環(huán)保要求日趨嚴(yán)格的今天，如何協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，成為政府、企業(yè)以及研究者的一項(xiàng)課題。本文介紹了煤化工行業(yè)主要工藝過程焦化和煤氣化污染物的產(chǎn)生、排放及危害；分析了煤化工行業(yè)環(huán)保方面存在的問題；經(jīng)討論分析，提出了幾點(diǎn)環(huán)境污染防治對策。

煤化工；污染來源；防治對策

煤化工行業(yè)經(jīng)過近幾年的發(fā)展，無論是在關(guān)鍵技術(shù)突破、新產(chǎn)品開發(fā)，還是在產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、項(xiàng)目投資、示范工程建設(shè)等方面都取得了很大成效。但是，煤化工產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，代表傳統(tǒng)煤化工的煤焦化過程，和現(xiàn)代煤化工行業(yè)的基礎(chǔ)煤氣化過程，都伴隨著大量工業(yè)三廢的排放。水資源、生態(tài)、環(huán)境等方面的承載能力，“廢水、廢氣、廢渣”工業(yè)三廢方面的污染和治理，限制著煤化工產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，實(shí)現(xiàn)污染防治，節(jié)能減排，清潔生產(chǎn)，是煤化工產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

1 煤化工行業(yè)主要污染物的來源及危害

煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料及化學(xué)品[1，由于煤自身的特性，在運(yùn)輸、加工和成品儲存的過程中都會對環(huán)境造成污染。其中，煤化工產(chǎn)業(yè)最基礎(chǔ)也是最主要的煉焦和煤氣化過程，產(chǎn)生大量的廢水、廢氣、廢渣，是污染的主要來源，產(chǎn)生危害的主要根源，也是環(huán)境治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

1.1 煤化工“三廢”的來源

1.1.1 煤化工廢水的來源

在焦化生產(chǎn)過程中，廢水主要來自洗滌和冷卻用水。主要來源有 : 煉焦用煤水分和原料煤受熱裂解析出的化合水形成的水蒸汽隨煤氣一起從焦?fàn)t引出, 經(jīng)初冷凝器形成的冷凝水；煤氣凈化過程中產(chǎn)生出來的廢水；粗苯等生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水。其中主要污染來源為蒸氮過程中產(chǎn)生的含氨廢水[2]。廢水的種類有脫硫廢水、 除塵廢水、 氨水等。

在煤氣化過程中，煤和焦炭中含有的一些硫、氯、氮和金屬元素，在氣化時(shí)轉(zhuǎn)化為氰化物、氯化物、氨和金屬化合物等。這些有害物質(zhì)大部分溶解在氣化過程的洗氣水、洗滌水、蒸汽分餾后的分離水和貯罐排水中[3]。

1.1.2 煤化工廢氣的來源

焦化生產(chǎn)過程中氣體污染物主要來自于備煤、焦化、化工產(chǎn)品回收和精制車間。其中，備煤車間產(chǎn)生的污染物主要為煤塵，由煤料在運(yùn)輸、裝卸、粉碎等過程中向大氣散放而出；煉焦車間產(chǎn)生的大氣污染物主要有SO2、CO、 H2S、NOx、NH3、苯并[a]芘(BaP) 和固體懸浮物等，這些污染物主要由裝煤、焦?fàn)t加熱、出焦、息焦、篩焦等過程排放，其量約占焦?fàn)t廢氣總排放量的60%左右；化工產(chǎn)品回收車間產(chǎn)生的大氣污染物主要包括原料中的揮發(fā)性氣體、燃燒廢氣等，由化學(xué)反應(yīng)和分離操作的尾氣、燃燒裝置的煙囪等產(chǎn)生[4]；精制車間主要為精苯車間排放的H2S、HCN和烴類，焦油車間排放的萘，及煙囪排放的SO2、NOx、CO等有害氣體。

煤氣化過程中，煤場存煤粉塵顆粒的飄散和氣化原料制備過程中煤粉碎、篩分時(shí)飛揚(yáng)的粉塵造成粉塵污染；煤氣爐加煤裝置的煤氣泄漏，煤氣爐開爐啟動、熱備鼓風(fēng)、設(shè)備檢修、放空及事故時(shí)的放散操作，向大氣中排放高濃度煤氣，造成有害氣體污染。

1.1.3 煤化工廢渣的來源

焦化生產(chǎn)工程中，主要是化學(xué)產(chǎn)品回收和精制車間產(chǎn)生廢渣，包括焦油渣、洗油再生殘?jiān)?。此外，生化脫酚工段有過剩的活性污泥，洗煤車間有矸石產(chǎn)生，息焦池有焦粉廢渣。

煤氣化過程的殘?jiān)饕獮榛以疵涸跉饣癄t中，在高溫條件下與氣化劑反應(yīng)，煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成氣體燃料，而煤中的礦物質(zhì)形成灰渣。其次還有少量的廢催化劑。

1.2 煤化工“三廢”的危害

1.2.1 煤化工廢水的危害

煤化工廢水因原料煤煤質(zhì)、生產(chǎn)工藝、化學(xué)產(chǎn)品加工深度及廢水處理系統(tǒng)的不同而有所差異。但其所含主要污染物基本相似?？偟膩碚f，焦化和煤氣化過程所產(chǎn)生的廢水COD相當(dāng)高，主要污染物為氨、酚、氰、硫化氫和油等[5]。這類廢水含較多有機(jī)物，有機(jī)物生物降解時(shí)消耗水中溶解氧，影響水生生物的生存，甚至使水質(zhì)惡化；污水中的其他物質(zhì)如氰化物、含氮化合物、油等對水體也有危害。廢水中含有的酚類化合物可通過皮膚、黏膜的接觸吸入和經(jīng)口服而侵入人體內(nèi)部，使人體細(xì)胞失去活力，損害人體健康[6]。未經(jīng)處理的污水若作為灌溉用水，會使農(nóng)作物減產(chǎn)和枯死；污水中的油類物質(zhì)會使土壤鹽堿化。

1.2.2 煤化工廢氣的危害

焦化及煤氣化過程排放的廢氣隨風(fēng)飄散，將造成遠(yuǎn)距離的空氣污染，使企業(yè)周圍的空氣質(zhì)量下降，損害附近居民的身體健康[7]。焦?fàn)t工人長期接觸廢氣中的苯可溶物 ( B S O)、BaP等致癌物質(zhì)，導(dǎo)致肺癌的發(fā)病率較高。一些污染嚴(yán)重的地區(qū)，空氣中苯含量超過國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限值的3倍，輕則導(dǎo)致人們頭暈、惡心，重則導(dǎo)致呼吸困難。

1.2.3 煤化工廢渣的危害

煤化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣成分復(fù)雜，量大且回收利用率低，大部分直接貯入堆灰場，不但占用了土地，而且隨風(fēng)飄散會對大氣產(chǎn)生污染，被雨水沖刷會對土壤和水體造成污染。

2 煤化工行業(yè)環(huán)境保護(hù)方面存在的問題

2.1 環(huán)境保護(hù)意識不到位

部分煤化工企業(yè)對環(huán)境保護(hù)不夠重視，認(rèn)為環(huán)保投入多而創(chuàng)造效益少，在生產(chǎn)中只要焦炭、煤氣而忽視環(huán)保，缺乏社會責(zé)任。各級政府部門在追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，放松了對環(huán)境保護(hù)的要求和監(jiān)管。

2.2 污染防治能力建設(shè)滯后，裝備技術(shù)水平低

一些建廠早的煤化工企業(yè)，建廠之初未配置相關(guān)的污染物治理設(shè)備和處理措施，或則隨著生產(chǎn)的進(jìn)行設(shè)備老舊損壞導(dǎo)致排放不達(dá)標(biāo)，不能適應(yīng)現(xiàn)在越來越嚴(yán)格的環(huán)保要求。行業(yè)技術(shù)裝備水平低，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是污染源頭環(huán)節(jié)生產(chǎn)相關(guān)技術(shù)裝備落后，規(guī)模小、能耗高、污染重的落后產(chǎn)能在煤化工產(chǎn)業(yè)中仍占較大比重，"只焦不化"現(xiàn)象嚴(yán)重，初級產(chǎn)品產(chǎn)能過剩，高精尖的化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)能力不足；二是污染治理環(huán)節(jié)污染物處理相關(guān)技術(shù)裝備落后，裝煤、出焦煙塵控制不力、煙氣脫硫脫氮率低、污水深度處理與回用能力不足，污泥、油渣等廢渣處理裝置沒有建立，環(huán)保治理設(shè)施不健全、運(yùn)行效率低，環(huán)境治理欠賬多[8]。

2.3 企業(yè)管理水平低，環(huán)境應(yīng)急管理能力差

企業(yè)管理落后，專業(yè)技術(shù)人才缺乏，導(dǎo)致設(shè)備出問題時(shí)，使用企業(yè)無能力維修，廠家無維修責(zé)任，社會難找相關(guān)維修服務(wù)，只有放置。同時(shí)企業(yè)環(huán)保設(shè)施運(yùn)行管理水平低，廢氣、廢水、噪聲等穩(wěn)定達(dá)標(biāo)率低，危險(xiǎn)廢物管理不規(guī)范。企業(yè)無相應(yīng)環(huán)境污染應(yīng)急預(yù)案，環(huán)境污染應(yīng)急物資儲備不足，很少或從不開展環(huán)境污染應(yīng)急演練，環(huán)境應(yīng)急管理能力有待提高[9]。

2.4 產(chǎn)業(yè)層次低，產(chǎn)業(yè)鏈短，產(chǎn)品附加值低

傳統(tǒng)煤化工企業(yè)占比高，主要集中在焦炭、甲醇、燒堿等產(chǎn)能過剩、高污染、高能耗原料性產(chǎn)品領(lǐng)域，新型煤化工、精細(xì)化工與化工新材料領(lǐng)域涉及不深，產(chǎn)業(yè)鏈條短，無法最大化利用煤炭資源價(jià)值，產(chǎn)品附加值低。

3 煤化工行業(yè)環(huán)境污染防治對策

3.1 嚴(yán)格執(zhí)行產(chǎn)業(yè)政策，加快淘汰落后產(chǎn)能

地方政府和環(huán)保部門應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)法律法規(guī)和煤化工產(chǎn)業(yè)政策，強(qiáng)化對煤化工企業(yè)的管理。嚴(yán)把審批關(guān)，新建煤化工項(xiàng)目必須符合環(huán)保要求；加快關(guān)停和淘汰落后的生產(chǎn)工藝及爐型；不能一時(shí)的經(jīng)濟(jì)利益而付出環(huán)境污染的代價(jià)，反對地方保護(hù)主義。

3.2 積極推進(jìn)清潔生產(chǎn)技術(shù)，加強(qiáng)循環(huán)利用

煤化工行業(yè)生產(chǎn)工藝復(fù)雜，有害廢氣和廢水排放濃度高、量大，末端治理給企業(yè)帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，因此解決問題的關(guān)鍵是從源頭入手，全過程控制污染物的排放，加強(qiáng)資源綜合利用，走清潔生產(chǎn)之路[10]。近年來，隨著煤化工行業(yè)各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，各種機(jī)械設(shè)備正逐漸實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動控制，大型機(jī)械連鎖控制等，這些都為清潔生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，但要真正做到清潔生產(chǎn)，應(yīng)從生產(chǎn)過程的每個(gè)環(huán)節(jié)入手，進(jìn)行技術(shù)改造，這樣才能從根本上減少污染物排放[11]。

3.3 提高環(huán)保認(rèn)識，加強(qiáng)管理，減少排污

首先要通過培訓(xùn)提高企業(yè)管理層和普通工人的環(huán)保認(rèn)識，做到環(huán)保法律、環(huán)保規(guī)章制度人人懂，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)人人知，明確企業(yè)既要經(jīng)濟(jì)效益又要環(huán)境效益；同時(shí)要強(qiáng)化管理，建立嚴(yán)格的規(guī)章制度，加強(qiáng)生產(chǎn)過程的設(shè)備維護(hù)，提高操作人員責(zé)任感，杜絕危險(xiǎn)事故的發(fā)生，又能節(jié)約原料，減少排污。

3.4 加強(qiáng)對外合作，開發(fā)、引進(jìn)先進(jìn)適用的工藝技術(shù)裝備

工藝技術(shù)和裝備的進(jìn)步是解決煤化工行業(yè)發(fā)展中遇到的環(huán)境污染問題的關(guān)鍵。積極開展自我知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)工藝和高端裝備的研發(fā)工作，同時(shí)堅(jiān)持“走出去”和“引進(jìn)來”，加強(qiáng)對外交流合作。企業(yè)應(yīng)緊跟時(shí)代步伐，密切關(guān)注相關(guān)科技前沿，引進(jìn)污染少、效率高的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，從生產(chǎn)的源頭減少污染物的排放；努力開發(fā)和引進(jìn)一些投資少、效果好、占地面積小的末端處理設(shè)備和技術(shù)，提高污染治理水平[12]。

3.5 提高產(chǎn)業(yè)聚集度，加快推進(jìn)煤化工企業(yè)“退城入園”

認(rèn)真貫徹落實(shí)《工業(yè)和信息化部關(guān)于促進(jìn)化工園區(qū)規(guī)范發(fā)展的指導(dǎo)意見》，堅(jiān)持"科學(xué)規(guī)劃、合理布局、總量控制"的原則，積極引導(dǎo)分散的煤化工企業(yè)逐步集中到符合規(guī)劃要求、配套設(shè)舍健全的化工園區(qū)。化工園區(qū)邊界與居住區(qū)之間具有安全隔離帶，能有效緩解化工生產(chǎn)對居民生活的影響，同時(shí)"退城入園"提高了產(chǎn)業(yè)聚集度，利于優(yōu)化資源配置、營造產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，能夠有效降低企業(yè)生產(chǎn)和污染物治理成本。

4 結(jié)語

煤化工行業(yè)屬于高投入、高能耗、高污染、高依賴的行業(yè)，其生產(chǎn)過程各個(gè)環(huán)節(jié)都伴隨有廢水、廢氣、廢渣等有害污染物的排放，給所在地區(qū)的生態(tài)環(huán)境帶來潛在風(fēng)險(xiǎn)，對影響范圍內(nèi)居民的健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。在認(rèn)識到煤化工行業(yè)污染來源的同時(shí)，如何做好污染防治工作，需要政府和企業(yè)通力合作，深化對環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識，履行好各自的義務(wù)，從政策、規(guī)劃、管理、技術(shù)等多方面著手，不斷探索，不斷創(chuàng)新。相信隨著社會對煤化工行業(yè)污染與治理的不斷關(guān)注；國家對煤化工行業(yè)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，準(zhǔn)入門檻的不斷提高；企業(yè)對清潔生產(chǎn)和污染防治技術(shù)研發(fā)投入的不斷加大，新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備的研發(fā)成功和應(yīng)用；煤化工工業(yè)的環(huán)境污染狀況定會有顯著的改善。

[1] 李洪祥，趙玉全.淺談煤化工產(chǎn)業(yè)面臨的問題[J].河北化工，2007(7)：62-62.

[2] 陳孝娥，黃載春，馬 蘭，等.煤化工行業(yè)環(huán)境污染現(xiàn)狀及對策建議[J].攀枝花學(xué)院學(xué)報(bào)(綜合版)，2008(6)：9-12.

[3] 令狐榮科.對煤氣化三廢的治理[J].硅谷，2009(18)：114.

[4] 施艾偉.焦炭生產(chǎn)過程排污量測算方法探討[J].山西科技，2006(2)：110-112.

[5] 馬 健，白延梅.陜北蘭炭工業(yè)廢水處理現(xiàn)狀及建議[J].延安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2013(3)：95-97.

[6] 智紅梅.焦化工業(yè)與環(huán)境保護(hù)[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2005，(24)：119-121.

[7] 馮 濤，白大勇.關(guān)于煉焦化工經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境問題[J].中國化工貿(mào)易，2013(9)：283-283.

[8] 何海浪.污染治理設(shè)施運(yùn)行難的原因與對策淺析[J].城市建設(shè)理論研究(電子版)，2012(26).

[9] 李 巍，范 娟.規(guī)范應(yīng)急預(yù)案管理 發(fā)揮應(yīng)急預(yù)案核心作用[J].環(huán)境保護(hù)，2011(22)：23-25.

[10] 楊佩君，陳 凱.化工企業(yè)排放對大氣環(huán)境的影響研究[J].北京農(nóng)業(yè)，2011(33)：139-140.

[11] 翟瑞紅.積極采取有效措施實(shí)現(xiàn)污染物總量控制[J].煤炭工程，2004(8)：59-60.

[12] 毛鵬飛，蔡新安，饒安輝.21世紀(jì)企業(yè)生產(chǎn)的最佳方式--清潔生產(chǎn)[J].景德鎮(zhèn)高專學(xué)報(bào)，2002(2)：39-41.

(本文文獻(xiàn)格式：胡志偉，劉 濤，滿 杰，等.煤化工行業(yè)主要環(huán)境污染物來源及污染防治對策[J].山東化工，2016，45(24)：155-156，158.)

The Major Source of Environmental Pollutants and Countermeasure on Control Pollution in Coal Chemical Industry

Hu Zhiwei,Liu Tao,Man Jie,Lv Qinluan

(Lunan Coal Chemical Industry Research Institute，Jining 272000， China)

With the continuous development of coal chemical industry, Associated with the emission of pollutants is also getting more and more serious. In today's world where environmental requirements has been increasingly stringent, how to coordinate the relationship between industrial development and environmental protection has become a topic of the government, enterprises and researchers. This paper introduces the production, emission and harm of pollutants in coking and coal gasification. The problems of environmental protection in coal chemical industry were analyzed. Puts forward some countermeasures for the prevention and control of environmental pollution.

coal chemical Industry；pollution source；control countermeasur

2016-11-10

胡志偉(1988—)，山東魚臺人，碩士，主要從事煤化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究。

X7

A

1008-021X(2016)24-0155-02