焦化污水处理工艺指标(焦化污水处理水质进水和出水指标)

众所周知,焦化厂在生产过程中所排放的大气污染物种类多,排放环节多,排放数量大,污染程度高,其排放特点是绝大多数属无组织排放。大气污染物包括:TSP、 HCN、H2SNH3SO2、NOX、BaP、酚类、NMHC等等。仅就焦化厂各类贮槽所排放的污染物种类而言,除SO2、NOX、TSP外,几乎囊括了所有的大气污染物;其排放污染物的数量即使按达标排放计算,仍十分惊人。例如,一个容积200m3的苯类贮槽,苯达标排放的质量浓度16mg/m3,NMHC

80mg/m3,年排放总烃量仅:1—2kg/d。而实测夏季贮槽内气体烃类质量浓度达800g/m3—1000g/m3,则夏季烃类排放量竟达35kg/d!冬季贮槽内气体烃类质量浓度达100g/m3—150g/m3,则冬季烃类排放量也达近5.3kg/d。由此也可见,控制贮槽类污染物排放的必要性。焦化厂各类贮槽所排放的H2S、HCN、NH3、苯、NMHC等是构成焦化厂区及附近区域大气的主要污染源,必须认真加以有效治理。

鉴于焦化厂目前对贮槽类大气污染物排放控制尚无有效对策,甚至正在广泛应用的“气体洗净”技术不仅不具备实际治理效果,甚至竟有扩大污染物排放之嫌。故在分析总结现有贮槽类大气污染物排放控制实践的基础上,以践行GB16171-2012中贮槽类大气污染物排放限值为目标,规划大气污染物治理工艺技术,无疑具有现实意义。

贮槽排放气体大体可有以下几种情况:

1、向贮槽内注入液体介质时,贮槽原有空间被液体所占据,则该空间的气体被液体排挤出贮槽而形成放散气体,经放散管放散入大气。放散进大气的气体体积与送入槽内的液体体积相等,放散气体的流量速率则与进入槽内的液体速率相当。即所谓的“大呼吸”。

例如向焦油脱水槽(V=400m3)送入含水焦油(50℃),为简化设计槽内温度50℃,所用焦油泵流量为100 m3/h。约经4小时将焦油脱水槽加满。则4小时内排出的气体量为400m3,排放速率为100m3/h(1.66m3/min)。

2、因外界温度变化导致槽内空间温度升高,当温度升高时则气体体积膨胀,通过放散管逸入大气。

例如一个半空的粗苯贮槽(V=400 m3),空间约为200 m3,槽内夜间温度20℃,中午温度35℃,则因温度变化(从20℃升至35℃)气体膨胀,在此期间段将有10.2m3的气体从槽内逸出,平均排放速率为0.85 m3/h。即所谓的“小呼吸”。

3、贮槽内存储的液体温度较高,具有大于1个大气压(P=101.323KPa)的蒸汽压,则蒸发出的蒸气通过放散管进入大气,形成气体排放。如蒸氨废水中间槽,槽内废水温度106℃,其水蒸汽压为130KPa,则水蒸汽会从贮槽放散管源源不断地排入大气。焦油氨水澄清槽,循环氨水T=78~80℃,其水蒸汽压为327.3mmHg~353.1mmHg,含镁等H2S、NH3等等污染物的蒸汽排放。

4、贮槽内存储的液体温度虽未达到其沸点,则会有液体蒸发进入大气。如焦油氨水澄清槽、循环氨水槽中的氨水温度78~80℃,并挟带H2S、NH3等污染物一同排入大气。排放速率与蒸发速率相当。

从以上贮槽排放气体的特点看,除第1、3、4三种情况排放速率较高外,其余第2种情况排放速率较低。

对于第1、3、4三种情况仅发生在从焦油脱水槽向焦油贮槽输送焦油,以及从粗苯中间槽向粗苯贮槽输送粗苯及粗苯装车等环节。焦油脱水槽与焦油贮槽相邻,仅需用管道联通两槽顶部空间,当从焦油脱水槽向焦油贮槽输送焦油时,焦油贮槽排放的气体会通过联通管流向焦油脱水槽,从焦油贮槽排放的气体量与焦油脱水槽吸入的气体量相等,且排放和吸入气体的速率也相等。粗苯中间槽与粗苯贮槽的气体排放与气体吸入与前述无异,也可通过联通管加以平衡,而无须排放。可见类似这种情况,虽排放速率较高,但通过采取相应措施完全可以保留达到污染物减排的目的。

对于第2种情况,其特点虽然是排放量较小,排放速率较低,但污染物质量浓度较高,也就当成为污染物控制的重点。

综合前述所见,目前焦化厂治理冷凝鼓风工段及库区焦油类贮槽污染物排放的措施不仅不合理,有的会导致污染物排放量放大而激增。例如:将各类贮槽排放管与负压煤气管道联通,负压抽送的气体速率较高且比较恒定,大大超过了气体的排放速率,以至大量空气被吸入煤气管道,导致煤气含氧量激增(从0.4~0.6%,上升至0.8~1.0%左右),这对于煤气用于作合成气的场合是不允许发生的,因为煤气含氧量>0.6%时,会发生催化剂烧结和失活。而采用抽气洗净塔方式控制贮槽类污染物排放更显不足,因为前述第1种引起槽类气体排放的状态不是连续的,只在槽内注入液体介质时发生,而抽气量每小时数百立方米的风机是连续运行的,同样会抽入大量空气致污染物排放量大为增高。对于几乎处于敞开状态的焦油氨水澄清槽即使抽气也不制止其无组织排放。这是因为虽表面排放污染物的质量浓度有所降低,但排放容积速率增加了几十倍,污染物排放总量并未受到控制。实践证明,这种治理方式是不可取的。

为治理焦化厂冷凝鼓风工段焦油贮槽大气污染物排放,目前大多数采取如下措施:

1、将贮槽的放散管与风机前负压煤气管道联通,槽内逸散的污染物被吸入负压管道的煤气中,从而使排放到大气的污染物得到控制。

2、在冷凝鼓风工段设立放散气体洗净系统,用专用抽风机将贮槽内放散的气体抽送至气体洗净塔,用水洗涤吸收气体污染物,经洗净后放散到大气中去。

3、在各槽放散管处安置放散气体洗净及水封装置,当槽内空间气体压力≤500Pa时会被水封封住不放散,当≥500Pa时放散气体经液封层洗气后排放入大气。用冷却后25~30℃的剩余氨水做循环吸收及水封用水。

前两种控制槽内放散污染的措施被广泛应用,而措施3是作者曾在两个焦化厂试验应用过的措施。欲比较这些控制槽类排放污染物的有效性,作者认为当从理论和实践层面弄清楚槽类污染物排放的过程与特点,以便因源施治,才能收到预期效果。

焦化污水处理工艺指标(焦化污水处理水质进水和出水指标)

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