煤化工污染與防治探究

王猛（遼寧省阜新市產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，遼寧 阜新123000）

煤化工是將原煤通過物理和化學(xué)手段，利用復(fù)雜的加工方式，使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料以及化學(xué)品的過程。我國煤炭資源儲(chǔ)量極其豐富，煤化工藝多樣，主要研究方向和制作成品包括煤層氣的開發(fā)利用、煤制天然氣工藝、煤氣抽采發(fā)電工藝，還有最新的煤制油轉(zhuǎn)化技術(shù)等。盡管煤化工技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，并且具備相對(duì)完整的工業(yè)體系，但因?yàn)楸O(jiān)管不到位、降低排污和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、以及變換技術(shù)不達(dá)標(biāo)等因素的影響，導(dǎo)致不同程度的廢棄物污染，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了巨大的破壞。

1 煤化工污染的分析

1.1 煤化工大氣污染

煤化工大氣污染主要包括兩個(gè)層面：一是因開采導(dǎo)致的大氣污染，這是因?yàn)樵诼短斓V進(jìn)行開采時(shí)，通過抽取表面層或爆破的方式來收集煤塊，以及裝運(yùn)等多個(gè)生產(chǎn)步驟而引起的粉塵污染。同時(shí)由于沒有對(duì)開采煤礦做好預(yù)防措施，存儲(chǔ)煤場也會(huì)產(chǎn)生大量粉塵。二是在煤炭燃燒過程中會(huì)釋放一氧化氮、一氧化碳、二氧化硫等有害氣體，廢氣飄散在空中，造成空氣污染，對(duì)人們的身體健康造成嚴(yán)重?fù)p害。

1.2 煤化工廢水污染

廢水是由煤化工生產(chǎn)而造成的，其中包含大量酚氨等有毒物質(zhì)，同時(shí)還會(huì)消耗水中的氧氣，從而影響到水生生物的正常生命活動(dòng)，水污染就這樣循環(huán)形成。另外水中還包括一些其他的有毒物質(zhì)，會(huì)腐蝕侵害人類的皮膚外表，一旦進(jìn)入人體內(nèi)部，就會(huì)使人出現(xiàn)惡心、中毒的癥狀。如果廢水不經(jīng)處理直接排放進(jìn)一些地溝，還會(huì)危害到農(nóng)作物的生長，嚴(yán)重時(shí)有可能打破自然界的生態(tài)平衡，導(dǎo)致土壤堿化。

1.3 煤化工廢渣污染

煤化工生產(chǎn)當(dāng)中廢渣數(shù)量龐大，類型多樣，其中包括焦化產(chǎn)生的焦油、酸焦油等，還有生化脫酚之后形成的活動(dòng)污泥，洗選車間加工過程中產(chǎn)生的矸石。煤氣化過程中則會(huì)產(chǎn)生大量灰渣，煤液化則會(huì)形成大量液化殘?jiān)涸谌紵^程中則會(huì)形成大量煤灰。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國煤化工廢渣排出量大約每年幾千萬噸，但是這些廢渣的利用率卻并不高，多數(shù)廢渣運(yùn)往堆灰場，不但污染環(huán)境，而且還會(huì)污染空氣和水源。因此，對(duì)煤化工廢渣進(jìn)行治理應(yīng)用已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。

2 煤化工大氣污染處理技術(shù)

2.1 固體顆粒污染物處理技術(shù)

現(xiàn)階段可以采取多種方法處理固體顆粒污染物，其一是沉降法：借用固體顆粒本身具有的重力和離心力，從而更好的收集固體顆粒。這種方法被廣泛應(yīng)用于除塵工作。雖然這種措施具有較大的除塵量，但很難完全去除殘留的顆粒污染物。其二是濕法：把水等液體和固體顆粒污染物混合起來，然后進(jìn)行濕潤，完成對(duì)物質(zhì)的收集。在使用這種措施時(shí)，水浴除塵器是最常見的設(shè)施。還有一種方法是過濾法：將存留固體顆粒污染物的氣體通過濾料，完全的過濾顆粒污染物。在這個(gè)措施中，布袋是最常見的工具。

2.2 氮氧化物處理技術(shù)

煤化工技術(shù)的主要污染物是氮氧化物，借助過程控制以及尾氣脫銷兩者相結(jié)合的方法可以有效控制。在過程控制時(shí)，可以通過降低燃燒室溫度和廢棄再循環(huán)的措施來進(jìn)行處理。從調(diào)查中可以發(fā)現(xiàn)，依托控制技術(shù)，明顯降低了氮氧化物的排放量。選擇性催化還原技術(shù)（SCR）是最成熟的煙氣脫硝技術(shù)，它是一種爐后脫硝，是利用還原劑(NH3，尿素)在金屬催化劑作用下，選擇性地與NOx反應(yīng)生成N2和H2O，而不是被O2氧化，故稱為“選擇性”。在SCR中使用的催化劑大多以TiO2為載體。優(yōu)點(diǎn)：該法脫硝效率高，價(jià)格相對(duì)低廉。缺點(diǎn)：燃料中含有硫分，燃燒過程中可生成一定量的SO3。雖然SO3的生成量有限，但其造成的影響不可低估。另外，催化劑中毒現(xiàn)象也不容忽視。

2.3 揮發(fā)性有機(jī)化合物處理技術(shù)

處理揮發(fā)性的有機(jī)化合物也有比較多的方法，第一種叫做吸附回收法，最主要的就是利用吸附劑的吸附作用來吸附那些揮發(fā)性比較強(qiáng)的有機(jī)物?；钚蕴渴亲畛Ｒ姷奈絼?，里面包含有關(guān)活性碳纖維物質(zhì)。通過比較不難看出，這種措施不僅操作簡單，而且吸附去除能力強(qiáng)，但在運(yùn)行過程中可能會(huì)消耗較多的費(fèi)用。還有一種方法是催化燃燒法，這就需要利用催化劑來催化分解具備揮發(fā)性的有機(jī)化合物，一定程度上可以合理應(yīng)對(duì)空氣污染。這種方法可以對(duì)殘留的污染物進(jìn)行有效地清除。不過這種方法也存在很大的弊端，在清除過程中需消耗巨額資金，且易于產(chǎn)生催化劑失效的情況，所以它有著較大的不可控性。

3 煤化工廢水的處理技術(shù)及應(yīng)用

3.1 預(yù)處理技術(shù)的應(yīng)用

煤化工廢水中含有大量的有毒物質(zhì)，且這些物質(zhì)被降解的可能性很小，這就使廢水處理難度大大增加。因此要提前對(duì)廢水實(shí)施預(yù)處理加工流程，將這些有機(jī)物和有毒物質(zhì)與廢水分離，進(jìn)而提高廢水的質(zhì)量與處理效率。在廢水處理過程中，可以采取沉淀法、氣浮法和隔油法等物化預(yù)處理技術(shù)操作將污染物降解掉，從而實(shí)現(xiàn)凈化廢水的目的；也可以利用化學(xué)物理手段清除掉廢水中的有毒物質(zhì)，如氨、脂肪酸、硫化氫等。

3.2 生化處理技術(shù)的應(yīng)用

煤化工廢水在預(yù)處理過程操作之后，會(huì)相應(yīng)的去除掉一部分可見污染物和有毒物質(zhì)，但這仍然無法完全達(dá)到循環(huán)使用的預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，所以才需要進(jìn)行更具體的處理。這時(shí)就需要用到生化處理技術(shù)來進(jìn)一步達(dá)到要求，這項(xiàng)技術(shù)主要是利用微生物科技處理廢水中的有毒物質(zhì)，更有力的分解和去除廢水中的污染物。在實(shí)際運(yùn)用生化處理技術(shù)時(shí)，要對(duì)廢水的組成有一個(gè)全面的了解和認(rèn)知，方便選擇高新陳代謝率的微生物來降解其中的有毒物質(zhì)，同時(shí)經(jīng)過好氧和厭氧這兩種生化工藝流程，分解掉廢水中的有機(jī)物。生化處理可以使用的措施有很多，例如生物膜、氧化塘以及活性污泥等都是比較常見的處理方式。生化處理技術(shù)實(shí)際應(yīng)用效果的發(fā)揮與廢水中有機(jī)物種類及含量、污泥的沉降性能和水質(zhì)等條件有著密不可分的聯(lián)系，因此在選用生化處理技術(shù)的同時(shí)，也要詳細(xì)了解上述因素給其帶來的影響。

3.3 深度處理技術(shù)的應(yīng)用

如果經(jīng)過生化處理之后的煤化工廢水依舊存在某些有毒物質(zhì)的話，就需要依據(jù)深度處理科技對(duì)其實(shí)施二次處理加工。經(jīng)過物化處理措施和高級(jí)氧化法深度處理污水中的污染物質(zhì)和有毒物質(zhì)之后才可以達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。物化處理方式包含吸附法、分離膜法和混凝沉淀法三種，這三種處理措施可對(duì)有毒物質(zhì)實(shí)施進(jìn)一步降解和分離，從而改善水質(zhì)。依據(jù)污水的特性、組合膜技術(shù)和活性炭吸附技術(shù)的應(yīng)用原理，整合優(yōu)勢，在治理污水時(shí)組合使用這兩種技術(shù)。實(shí)踐表明，污染物質(zhì)與水體的分離效率更高，且具有更強(qiáng)的治理污染效果。除此之外，在污染物被分離出來之后，需要通過降解及回收處理的方式進(jìn)行再次深度處理，以避免二次破壞環(huán)境，再次處理由膜分離以及活性炭吸附處理之后產(chǎn)生的廢水就變得理所應(yīng)當(dāng)。

4 煤化工廢渣的思考

要減少煤化工項(xiàng)目的固廢產(chǎn)生量，企業(yè)可以從兩個(gè)方面入手。一是項(xiàng)目選址要合適。項(xiàng)目在設(shè)計(jì)之初就要考慮到若干年后的廢渣處理，如果考慮用廢渣制磚或鋪路，市場半徑一定要合理。二是項(xiàng)目設(shè)計(jì)要科學(xué)。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的任何疏漏所產(chǎn)生的后果都是十分嚴(yán)重的，如果在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)項(xiàng)目每年產(chǎn)生的固廢數(shù)量計(jì)算不準(zhǔn)，對(duì)處理難度估計(jì)不足，很有可能導(dǎo)致固廢處理能力不足而產(chǎn)生環(huán)境污染。

此外，當(dāng)前一些地方政府只重視煤化工項(xiàng)目的落地，只考慮項(xiàng)目帶來的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)項(xiàng)目固廢排放造成的環(huán)境污染重視不夠。但煤化工項(xiàng)目的固廢問題不僅需要企業(yè)的努力，地方政府也需加強(qiáng)監(jiān)管。一是做好煤化工項(xiàng)目固廢處理的規(guī)劃，把區(qū)域內(nèi)的固廢統(tǒng)一處理；二是加強(qiáng)對(duì)企業(yè)的監(jiān)管，地方政府如果監(jiān)管不嚴(yán)必出漏洞。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著人們生活質(zhì)量的提升，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)已然成為當(dāng)前發(fā)展的重要方向。其中煤化工污染作為重要挑戰(zhàn)，需加強(qiáng)相關(guān)工藝措施研究，提升煤化工企業(yè)的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，積極推廣清潔型技術(shù)的開發(fā)與運(yùn)營，從而最大限度的避免其所帶來的環(huán)境污染，促進(jìn)煤化工企業(yè)的健康發(fā)展。