第二章 炼焦工业污染源监测 一、焦化工业的产业政策二、焦化工业的基础知识三、炼焦工艺四、焦化工业的排污节点五、焦化工业的废气污染核算六、焦化工业的废水污染核算七、焦化工业的废渣污染核算八、焦化工业的环境噪声第 章 煤化工煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体，液体，固体燃料以及化学品的过程从煤的加工过程分，主要包括：干馏(含炼焦和低温干馏)，气化，液化和合成化学品等煤化工利用生产技术中，炼焦是应用最早的工艺，并且至今仍然是化学工业的重要组成部分煤的气化在煤化工中占有重要地位，用于生产各种气体燃料，是洁净的能源，有利于提高人民生活水平和环境保护；煤气化生产的合成气是合成液体燃料等多种产品的原料煤直接液化，即煤高压加氢液化，可以生产人造石油和化学产品在石油短缺时，煤的液化产品将替代目前的天然石油煤化工产业链煤气化焦 炭煤焦油乙炔电 石焦炉气烯烃合成气汽柴油煤焦化直接液化粗苯精制BDO制 氢甲醇二甲醚间接液化烯烃醋酸车用燃料合成氨醇、醛、酮、酸烯烃氮肥各类油品图1.煤化工产业链图煤化工由于煤的特性造成加工过程长、投资大、污染重等问题，这样的过程更适宜采用新技术，实施大型化第三章 焦炭工业污染源监测2009年，焦炭行业淘汰落后产能约2300万吨，其中小机焦炉约1640万吨、大中老焦炉约260万吨、小半焦约400万吨。
另外，2005年至2009年，焦化行业累计取缔土焦、改良焦，关停小（老）焦炉约14644万吨2010年, 炼焦行业协会预计全国焦炭产量将突破3.8亿吨，比上年同期增长7.8%左右；在国际焦化产品市场需求反弹情况下，预计全国出口焦炭300万吨左右、煤焦油4万吨左右、煤沥青35万吨左右由于焦炭生产工艺过程复杂、污染物排放强度大等特点，不仅大量消耗煤炭资源，而且污染物排放量大，给社会造成了巨大的资源、能源和环保压力一大批焦化企业环保设施不到位，废水、废气等污染物排放不达标，特别是土焦、改良焦的生产，一些盲目重复建设、没有焦化产品回收和焦炉煤气回收利用装置的小机焦的生产，仍在继续严重浪费国家资源和污染当地的生态环境在消耗能源的同时，炼焦生产同样产生大量的焦炉气资源据了解，每吨机焦可生产出400立方米焦炉煤气，全国目前每年将生产出近800亿立方米焦炉煤气，粗略估计全国每年约有250亿立方米焦炉煤气未得到有效利用差距意味着节能减排的空间据专家测算，每淘汰一吨土焦、改良焦的产能，可节约标准煤220公斤据有关专家测算，每淘汰一万吨落后的焦炭产能，每年可减排3900吨焦化废水一、焦化工业的产业政策（一）焦化工业产业结构调整政策表 焦化工业产业结构调整政策文件名文号及颁布时间对企业的要求产业结构调整指导目录发改委令[2005]40号2005年12月2日1. 鼓励类项目：（1）炭化室高度6米以上、宽500毫米以上配干熄焦、装煤、推焦除尘装置的新一代大容积机械化焦炉建设；（2）煤捣固炼焦、配型煤炼焦工艺技术应用；（3）干法熄焦、导热油换热技术应用。
2. 限制类项目：（1）钢铁企业和缺水地区，未同步配套建设干熄焦、装煤、推焦除尘装置的焦炉项目；（2）80万吨/年以下延迟焦化装置3. 淘汰类项目：（1）土法炼焦（含改良焦炉）；（2）炭化室高度小于4.3米焦炉（2010年底前，3.2米及以上捣固焦炉除外）4. 符合《焦化行业准入条件》的焦炭产能占总能力的80％以上；钢铁企业的焦炭产能占总产能的50％以上5. 2009年淘汰焦炭落后产能2300万吨；2010年淘汰焦炭落后产能企业192家，淘汰焦炭产能2600万吨6. 焦化生产企业实现达标排放7. 鼓励大中型焦化企业进行干法熄焦、煤气脱硫脱氰、煤气综合利用、废水处理等重大节能环保项目建设8. 在城市规划区边界外2公里以内，主要河流两岸、公路干道两旁，居民聚集区，自然保护区、地质公园、饮用水水源保护区等保护地内，不得建设焦化生产企业9. 新建顶装焦炉炭化室高度必须≥6.0米、容积≥38.5m3；新建捣固焦炉炭化室高度必须≥5.5米、捣固煤饼体积≥35m3，企业生产能力100万吨/年及以上10. 新建直立炭化炉单炉生产能力≥7.5万吨/年，每组生产能力≥30万吨/年，企业生产能力60万吨/年及以上。
11. 热回收焦炉的企业生产能力在40万吨/年及以上12. 资（能）源消耗应达到规定指标关于加快推进产能过剩行业结构调整的通知国发[2006]第11号2006年3月12日关于加快焦化行业结构调整的指导意见的通知发改产业［2006］328号2006年3月26日关于做好焦化行业结构调整工作的通知发改办产业[2006]939号2006年5月10日节能减排综合性工作方案国发〔2007〕15号2007年5月23日焦化行业准入条件工信产业[2008年] 第 15 号2008年12月19日关于进一步做好焦化行业淘汰落后产能和准入企业监督检查工作的通知工信部产业[2010] 199号2010年10月11日关于进一步加强淘汰落后产能工作的通知国发〔2010〕7号2010年2月6日工信部公布18个工业行业淘汰落后产能企业名单工产业[2010]第111号2010年8月5日（二）焦化工业环境保护政策表 焦化工业环境保护政策文件名文号及颁布时间对企业的要求关于发布火电项目环境影响报告书受理条件的公告环发[2006]第39号2006年8月1日1. 煤矸石综合利用电厂应为列入经批准的所在省煤矸石资源综合利用规划的建设项目；煤矸石电厂、垃圾焚烧发电厂项目的二氧化硫排放总量指标必须明确总量指标来源。
2. 焦化生产企业主要污染物排放量不得突破环保部门分配给其排污总量指标3. 焦炉无组织污染物排放执行《炼焦炉大气污染物排放标准》（GB16171－1996），其它有组织废气执行《大气污染物综合排放标准》（GB16297－1996），NH3、H2S执行《恶臭污染物排放标准》（GB14554－1996）4. 酚氰废水处理合格后要循环使用，不得外排5. 一切焦化生产的固（液）体废弃物，应按照相关法规要求处理和利用，不得对外排放6. 将炼焦行业生产过程清洁生产水平划分为三级技术指标7. 炼焦企业的生产工艺、装备、资源能源利用指标、产品指标、污染物产生指标、废物回收利用指标和环境管理要求应符合HJ/T 126-2003的规定焦化行业准入条件工信产业[2008年] 第 15 号2008年12月19日清洁生产标准 炼焦行业HJ/T 126-20032003年6月1日国务院关于进一步加大工作力度确保实现“十一五”节能减排目标的通知国发〔2010〕12号2010年5月4日（三）我国焦化工业的节能减排表3 “十一五”我国焦化行业淘汰落后产能与设备的统计十一五淘汰落后产能目标2006年2007年2008年2009年2010年8000万t约1500万t约2200万t约2200万t2354万t2865万t2004-2008年石油加工、炼焦及核燃料加工业废气排放情况统计（单位：万吨）年份项目二氧化硫工业烟尘工业粉尘排放量去除量排放量去除量排放量去除量20046878.946.8154.515.324.6200570.989.238.2209.618.828.8200666.1136.436.824418.236.4200765.44179.4141.02264.7820.8344.07200862.92195.0225.52288.6221.5159.34(数据来源：中国统计年鉴2005～2009)二、焦化工业的基础知识焦化技术是以煤炭为原料，隔绝空气经高温干馏获得焦炭产品和荒煤气，并从荒煤气中分离和精制出多种化学产品。
在中国钢铁联合企业的能耗中焦炭和焦炉煤气提供的能源占绝大部分，所以大部分焦化厂设在钢铁厂，一部分是独立焦化企业，另一部分设在民用煤气或化工企业中一）焦化原理炼焦过程即煤的热解过程, 也称煤的干馏, 是指以煤为原料，在隔绝空气条件下对煤进行加热, 加热到950～1050℃左右，煤在不同温度下发生的一系列物理变化和化学反应的复杂过程,生成焦炉气、液体(焦油)、固体(半焦或焦炭)等产品的一种煤转化工艺煤的热解过程大致可以分为三个阶段：第一阶段, 室温～ 300℃, 干燥脱气阶段, 这一阶段煤的外形基本无变化；第二阶段, 300℃～ 600℃, 这一阶段以解聚和分解反应为主, 形成半焦，生成和排出大量挥发物(煤气和焦油)；第三阶段, 600℃～ 1000℃, 以缩聚反应为主, 半焦变成焦炭，该阶段析出焦油量极少, 挥发分主要是煤气, 又称为二次脱气阶段按热解最终温度的不同，煤的干馏分为低温干馏（500℃～ 600℃）、中温干馏（700℃～ 800℃）和高温干馏（950℃～ 1050℃）二）焦化原料及炼焦能耗炼焦生产是以经过洗选，含水约10﹪的炼焦煤为原料，粉碎成细颗粒状制取1吨焦炭需消耗焦煤1.45t或洗精煤1.36t。
目前，国际先进水平的工序能耗为167㎏标煤/t焦，烟（粉）尘排放为1.0㎏/t焦，吨焦耗新鲜水量2.5t，t焦耗蒸汽量0.2t，吨焦耗电量30kWh炼焦所需能源来自加热煤气的占90％，炼焦生产能耗占焦化工序能耗的75％目前，一些企业焦化工序能耗统计中只包括炼焦生产部分，不包括化产品部分，所以出现了焦化工序能耗偏低的现象正常的焦化工序能耗应在150㎏标准煤/吨左右多数焦化厂的产品带出热没有回收，采用干熄焦回收红焦热量的企业不到5％，回收高温粗煤气和燃烧废气热量的企业较少三）焦化产品通过对烟煤的炼焦，可以获得优质的焦炭、煤焦油和荒煤气及其宝贵的化工产品目前我国化产品回收品种相对较少，与先进国家差距很大，先进国家目前从荒煤气净化中可以提取的化产品多达100多种, 煤气冷却可分离回收氨、苯类、煤焦油等化学品煤焦油精制可以得到奈、酚、沥青等产品粗苯经过精制，可以得到苯、甲苯、二甲苯、溶剂油、古马隆原料等产品而我国目前仅可回收化产品50种左右同时，我国焦化行业在煤气净化、煤焦油深加工等工艺普遍存在技术装备水平落后，存在着很大的发展空间，无疑会成为今后焦化行业清洁生产技术的发展方向烟煤焦化固态产品焦炭：冶金用焦、铸造用焦、铁合金用焦、气化用焦等。
液态产品粗焦油加工：工业萘或精萘、粗忿或精酚、粗蒽或蒽油、喹啉、吡啶、沥青等荒煤气冷却、净化、回收：净煤气、硫酸铵或氨的其他产品、硫化物（制取H2SO4）、粗苯（纯苯、甲苯、二甲苯）等图2.焦化主要产品图表4 炼焦化学品的产率焦炭焦油苯烃焦炉气氨硫化氢化合水其他干馏产率﹪70～783～4.50.8～1.415～190.30.320.6～0.8近似产率75.541.1160.30.32.20.6（四）焦化设备按生产流程煤焦化公司一般分为配煤车间、炼焦车间、回收车间、焦油车间以及精苯车间一座焦炉通常有25～70个炭化室组成炭化室顶部有装煤孔、煤气导管，炭化室两侧有推焦炉门我国正在生产的机械化焦炉主要是顶装焦炉、捣固热回收焦炉和直立炉其中顶装工艺的炼焦炉炉型最为复杂、繁多，但根据国家相关政策（逐步淘汰落后、污染严重的4.3m以下焦炉，鼓励焦炉大型化趋势）、不同炭化室高度炉型的污染物产排量的特点，规模一般分为炭化室高度＜4.3m顶装焦炉、4.3m～6m顶装焦炉（包括4.3m）以及炭化室高度≥6m焦炉三类常规机焦炉系指炭化室、燃烧室分设，炼焦煤隔绝空气间接加热干馏成焦炭，并设有煤气净化、化学产品回收利用的生产装置。
装煤方式分顶装和捣固侧装半焦（兰炭）炭化炉是以不粘煤、弱粘煤、长焰煤等为原料，在炭化温度750℃以下进行中低温干馏，以生产半焦（兰炭）为主的生产装置加热方式分内热式和外热式热回收焦炉系指焦炉炭化室微负压操作、机械化捣固、装煤、出焦、回收利用炼焦燃烧废气余热的焦炭生产装置以生产铸造焦为主三、炼焦工艺焦化生产过程，主要有煤的配备、炼焦、熄焦、化学品回收和煤气净化回收目前我国焦炭的主流生产工艺主要有水平室式常规机械化焦炉、捣固式热回收焦炉、直立炉生产工艺一）水平室式常规机械化焦炉 机械化焦炉生产工艺已很成熟，其备煤、炼焦和煤气净化工艺流程见图3备煤车间贮煤仓煤塔吸气管集气管炼焦炉上升管装煤车拦焦车熄焦车除尘净化系统烟囱熄焦塔SO2NOX颗粒物合格焦炭筛焦楼送煤气净化车间SO2NOX颗粒物焦台颗粒物回炉煤气装煤净化除尘系统SO2NOX颗粒物苯并（a）芘颗粒物废气荒煤气推焦烟尘焦炭图3.水平室式炼焦及焦处理工艺流程排污环节示意图（二） 捣固式热回收焦炉 目前捣固式热回收焦炉以 SJ－96 型捣固式热回收焦炉和 QRD-2000 捣固式热回收捣固式焦炉为代表，前者是由山西三佳煤化有限公司开发研制，属冷装冷出工艺，后者由山西省焦化技术研究会和山西省化工设计院共同研发，属热装热出工艺。
两者均已经过多年试生产运行破 碎精 煤精煤场高倾角皮带炼焦炉熄焦水熄 焦焦 炭运输车沉淀池焦 粉破 碎筛 分焦 炭图4.冷装冷出捣固式热回收焦炉生产工艺流程图破 碎精 煤精煤场捣固煤饼炼焦炉熄焦水熄 焦焦 炭运输车沉淀池焦 粉破 碎筛 分焦 炭上清液图5.QRD－2000 捣固式热回收捣固机焦炉生产工艺流程示意图（三） 直立炭化炉 半焦（兰炭）炭化炉是以不粘煤、弱粘煤、长焰煤等为原料，在炭化温度 750℃以下进行中低温干馏，以生产半焦（兰炭）为主的生产装置加热方式分内热式和外热式其生产工艺主要包括备煤车间、炼焦制气车间、污水处理、煤气储备及输送部分半焦生产工艺简介：合格的入炉煤用胶带机卸入炉组上部的储煤仓，经带有卸料车的袋式输送机再经放煤旋塞和辅助煤箱装入直立炭化炉内根据生产工艺要求，每隔一段时间打开放煤旋塞向直立炭化炉内自动加煤一次加入炉内的块煤自上而下移落，与燃烧室送入的高温气体逆流接触炭化室上部为预热段，块煤在此被预热到 360～400℃左右；接着进入炭化室中部的炭化段，块煤在此段被加热到 680～720℃左右，并被炭化为半焦；半焦通过炭化室下部的冷却段时，经排焦箱与炉底水封槽内产生的水蒸气换热冷却至 200～160℃左右，最后被推焦机推入炉底水封槽内被冷却到 50℃左右由刮焦机连续刮出，通过刮焦机尾部时经烘干装置烘干后落入半焦料仓后进入筛焦运焦系统。
煤料炭化过程产生的荒煤气与进入炭化室的高温废气混合后，经上升管、桥管进入集气槽，120℃左右的混合气体在桥管和集气槽内经循环氨水喷洒被冷却至 80℃左右混合气体和冷凝液送至煤气净化工段其工艺流程见图4图7.捣固焦炉图6.水平室式常规机械化焦炉图8.直立炉循环氨水原产煤受煤坑筛分室外售粉煤＜13㎜块煤＞80㎜煤仓煤尘辅助煤箱排空直立炉烟囱气液分离器推焦箱受焦坑筛焦炉洗焦间焦场外售初冷器电辅焦油器鼓风机冼氨脱硫机械化氨水分离器焚烧炉余热锅炉废气排空燃气锅炉煤气外供蒸汽回用回炉煤气合格料焦炭荒煤气图9.直立炉生产工艺流程图4.现有的焦化企业基本生产工艺如下： (1)备煤——常规配煤、制型煤及煤调湿等备煤生产工艺； (2)炼焦——顶装焦炉、捣固焦炉、无回收焦炉等炼焦生产工艺； (3)化学品回收——各种煤气鼓冷、脱焦油、脱硫、脱氰、脱氨、脱萘、脱苯净化工艺及焦油、硫铵、无水氨、氨水、元素硫、硫酸、粗苯等化产品回收生产工艺炼焦生产是以经过洗选，含水约10％的炼焦煤为原料，粉碎成细颗粒，这一过程称焦煤的配备配好的焦煤再从焦炉顶部装入炭化室，隔绝空气，加热到约1000℃，经高温干馏产生焦炭，这一生产过程为高温炼焦或高温干镏。
原料煤中的硫分约70％残留在焦炭中，其余硫以硫化氢形式进入荒煤气高温红焦用推焦车从炭化室推出，装在接焦车上，用水进行淋熄或置入关闭的槽内由循环惰性气体冷却成焦炭，这一过程称熄焦，分干熄焦和湿熄焦炼焦过程产生的焦炉气通过导管传输到化学回收车间，经冷却、净化分离出煤气使用，这一过程称化学品回收在焦炭生产过程中产生的粗干镏煤气，含多种芳香烃和杂环化合物、氨、硫化物、氰化物等四、焦化工业的排污节点⊙⊙⊙粉碎煤场精煤场皮带输运炼焦炉废气废水固废⊙噪声粉尘输运粉碎熄焦筛分焦炭沉淀池熄焦水烟囱生产过程化学品回收煤气⊙⊙⊙图10.焦化行业的排污节点图表5 焦化企业主要废气排污节点及所采取的主要控制措施表1储备煤工序储煤场颗粒物（无组织排放，约2.5㎏/t焦）占焦化无组织排放总量的22%1、筒仓储煤；2、封闭式储煤库储煤；3、四周设挡风抑尘网和洒水设施采用其中任何一种可满足要求2破碎机1、输送廊道全封闭2、在破碎机产尘点设置集尘罩，统一经集尘管送除尘装置，一般采用袋式除尘器1.2.3措施同时建设，配套使用3炼焦工序焦炉装煤颗粒物（1.6Kg/t焦）、SO2、BaP、BSO、CO、H2S、NH3、HCN等，间断排放，占炼焦无组织排放总量的50%1.高压氨水喷射；2.装煤地面站（炉顶设集尘系统、炉体一侧地面上设除尘系统。
据是否设置有燃烧装置和采取除尘方式不同，具体又有以下几种形式：不燃烧+干法袋式除尘、不燃烧+湿法除尘、燃烧+干法袋式除尘、燃烧+湿法除尘等）；3.炉顶设置侧吸管，将装煤烟气吸入相邻炭化室燃烧处理；4.炉顶设置移动式消烟除尘车；5.装煤孔盖，特制泥浆封闭一般1是各企业普遍采用的装煤消烟抑尘设施，在此基础上，尾部配套采用或2或3或4，任一种除尘措施（2.3.4三种措施均包括集尘和除尘两部分设施）4焦炉推焦颗粒物（1.2Kg/t焦）、SO2、CO、H2S、NH3、BaP、BSO、HCN等，间断排放，占炼焦无组织排放量的40％1.拦焦车上设捕集罩；2.捕集烟气送地面站，地面站采用干法或湿法除尘；3.捕集烟气送炉顶消烟除尘车1是各焦化企业出焦除尘的捕集措施，是后面各措施的基础捕集后烟气可送2或3进行处理5炉门、炉顶、上升管、桥管等颗粒物（0.4Kg /t焦）、SO2、CO、H2S、NH3、BaP、BSO、HCN等，间断泄漏，占炼焦无组织排放量的10％1.密封炉门；2.上升管和桥管水封；3.加强管理；4.敲打刀边炉门、弹性刀边炉门 1、2、3同时配套使用，4是新技术6输煤、筛焦及转运站颗粒物（2 Kg/t焦）、占焦化无组织粉尘排放量的17％1.转运站落料点可设喷雾装置抑尘；2.输送廊道全封闭；3.在产尘点设置集尘罩，统一经集尘管送除尘装置，一般采用袋式除尘器或泡沫除尘器7凉焦台、焦场颗粒物（2.7 Kg/t焦）、占焦化无组织粉尘排放总量的23％8焦炉烟囱颗粒物、SO2、NOX有组织排放采用脱硫、脱氨后的净煤气为燃料对焦化企业煤气净化和化产回收设施，应建冷鼓脱焦油脱萘、湿法脱硫、喷淋式饱和器脱氨、焦油洗脱苯四部分9熄焦塔颗粒物（1.5Kg/t焦）、SO2、CO、H2S、NH3、BaP、BSO、HCN等，间断排放，占无组织粉尘排放总量的15％塔顶设折流板滞尘干法熄焦密闭设备，配备布袋除尘设施1和2同时建设，配套使用10煤气净化和化产回收硫铵干燥器颗粒物旋风除尘+雾膜水浴除尘11粗苯管式炉颗粒物、SO2、NOX采用脱硫、脱氨后的净煤气为燃料12蒸氨塔氨1.氨汽冷却成氨水，送脱硫装置；2.不经冷却，送硫铵饱和器。
采用1或2任一种方式13各类贮槽等颗粒物、SO2、CO、H2S、NH3、BaP、BSO、HCN等1.管道收集，送排气洗净塔，用蒸氨废水洗涤后可达标排放；2.设置呼吸阀；3.设置压力平衡装置，返回煤气系统贮槽类型和位置不同，以上三种方式可配合使用14锅炉烟气锅炉房颗粒物、SO2、NOX1.以脱硫、脱氨后的净煤气为燃料，烟气可直接排放；2.燃煤锅炉烟气应配脱硫除尘设施一般焦化企业均用采燃气锅炉， 部分焦化企业采用燃煤锅炉15剩余煤气脱苯塔H2S、BaP、CO、H2S、NH3等1.可作甲醇企业生产原料；2.可作镁合金企业生产燃料；3.可作焦油加工、苯精制等原料或燃料；4.其它用途如未建剩余煤气综合利用设施，直接送放散管点燃放散表6 焦化企业主要废水排污节点及所采取的控制措施表序号废水名称排污节点主要污染物治理措施1熄焦废水熄焦塔COD、氨氮、氰化物、挥发酚、石油类等， 含油量低，一般在50mg/L以下，不少都低于30mg/L，设置焦沉池，沉淀去除粉焦后循环使用，不外排2水封排水上升管、桥管水封送污水处理装置剩余氨水冷鼓工段焦油氨水澄清槽送蒸氨装置4洗脱苯废水粗苯控制分离器送机械化氨水澄清槽5终冷废水煤气终冷器送污水处理装置6管线冷凝液煤气排送管道冷凝液收集处送污水处理装置蒸氨废水蒸氨塔CODcr、NH3-N、挥发酚、总氰化物、硫化物送污水处理装置7地坪冲冼水地坪冲洗SS、氨氮、酚、氰等送污水处理装置8生活化验水办公楼、宿舍楼等BOD5、COD、SS等送污水处理装置9化学水处理站排水锅炉给水处理站盐份作为熄焦、煤场抑尘、加湿卸灰使用10锅炉排污水锅炉盐份11循环水系统排水化产、制冷循环水系统盐份12污水处理装置出水污水处理装置COD、氨氮、氰化物、挥发酚、硫化物、石油类等污水处理工艺一般A/O法（包括A2/O，A/O2，A2/O2法）。
处理后出水作为熄焦或洗煤补充水，不得排放木屑过滤法对生化出水中BaP的去除率达95％以上，可使出水中BaP含量降至0.5µg/L以下；混凝沉淀法对生化出水中BaP去除率高在91％以上，出水中BaP含量为0.8µg/L到6.2µg/L；活性炭吸附法对生化出水中BaP去除率高达98％以上，出水中BaP含量平均为0. 018µg/L，最高为0.05µg/L；催化湿式氧化法对焦化废水中BaP的去除率达97％左右，出水中BaP的含量为0. 679µg/L表7 焦化企业主要固体废物产生节点及采取的处置措施表序号固体废物名称产生部位主要污染成份处置方式1粉焦熄焦焦沉池焦尘一般固废，外售给周边居民或企业作燃料2焦油渣冷鼓工段机械化氨水澄清槽和焦油分离器含一定量焦油和氨水的煤粒及游离碳的混合物，一般含水8～15％，挥发份60％左右危险废物，可掺入煤中炼焦3脱硫废液脱硫工段脱硫液贮槽主要为Na2S2O3、NaCNS、（NH4）2S2O3、NH4CNS成份危险废物，可掺入煤中炼焦4酸焦油硫铵工段满流槽约含甲苯可溶物50-70％，灰分5-10%，以及苯族烃、萘、蒽、酚类、硫化物等危险废物，可掺入煤中炼焦5沥青渣蒸氨塔沥青渣危险废物，掺入煤中炼焦6再生残渣粗苯工段洗油再生器主要为芴、联亚苯基氧化物等危险废物，掺入煤中炼焦7剩余污泥污水处理装置有机物、细菌、微生物及重金属离子等危险废物，可掺入煤中炼焦8除尘灰备煤、筛焦袋式除尘系统，装煤、出焦除尘地面站煤尘、焦尘等一般固废，可掺入煤中炼焦9生活垃圾办公楼、宿舍楼等有机物、无机物等定点堆放表8 焦化厂噪声及其它污染控制措施表污染名称产生部位主要污染成份采取措施噪声破碎机、振动筛、煤气鼓风机、锅炉鼓风机、锅炉引风机、锅炉排汽、空压机、除尘风机、物料及废水输送机泵、焦炉机械等1.选择低噪设备。
2.大型设备布置于室内，设置隔音设施3.据实际情况，可用隔声、吸声、消声、减振等措施4.绿化美化隔声事故风险蒸氨塔事故含氨氮、氰化物、挥发酚、硫化物、石油类等设置型号相同的备用蒸氨塔，或设置蒸氨废水收集池储槽区事故含焦油、氨水、苯等物质1.加强事故预警，建设安全预警设施2.设置事故水池3.设置围堤和防火堤荒煤气放散尘、SO2、CO、H2S、NH3、BaP、BSO、HCN等1.设置循环氨水泵、鼓风机等备品，保证随时投用2.设置煤气放散自动点火装置3.保证双回路电源，使每路均能承担100%负荷环境管理和监测1.焦炉烟囱、全厂总排口安装连续监测仪2.设专职环保机构和环保人员，并有可满足要求的环保监测仪器跑冒滴漏1.在易产生跑冒滴漏的装置区周边设收集渠道，将其引入污水处理装置；2.在易产生跑冒滴漏设备处设收集槽，并设置专用集液车，可即时收集送污水处理装置初期雨水收集按照全厂地形特点，设置初期雨水收集池，收集初期雨水送污水处理装置厂区防渗对重点装置区和重点构建物进行防渗处理，要求全厂硬化或绿化，不存在裸露地坪熄焦补水除尘水碎焦煤气粉焦水封水红焦除尘推焦车焦 炉粉焦沉淀池 清水池集气上升管水封盖拦焦车熄焦车熄焦塔焦 台筛 焦贮焦槽冶金焦烟道排水地下室排水装煤车受煤贮煤场粉碎陪煤二次粉碎贮煤塔洗精煤集水坑废水熄焦谁加压 除尘用水五、焦化工业的废气污染核算焦炭生产过程排放废气特征污染物主要有废气中的TSP、SO2、BaP和废水中的氨氮、挥发酚和石油类。
焦化废气污染物产生指标装煤、推焦产生的颗粒物、苯并（a）芘、SO2；焦炉烟囱产生的SO2；焦炉无组织逸散的废气污染物装煤过程排放的污染物占炼焦过程排放总量的50％，推焦占40％，炼焦设备泄漏占10﹪钢铁厂焦炉的加热常采用高炉煤气混焦炉煤气加热，非钢铁厂的大型焦炉采用煤气加热，中小锅炉采用焦炉煤气加热产生的废气量约1500 m3,废气中有少量SO2、NO泄漏的CO、SO2、甲烷、焦油气、苯并（a）芘等，主要是无组织排放，而且是间断排放一）焦化厂的粉尘污染核算焦炉在煤场装卸、贮煤，输煤、筛焦、转运，焦场、焦炭运输过程产生的无组织扬尘排放严重，大约7㎏/t焦左右在炼焦车间的装煤、推焦、湿熄焦、放焦过程中产生大量烟粉尘约4.5kg/t焦（装煤1.55 kg/t焦、推焦1.2 kg/t焦、炉门炉顶泄漏0.36 kg/t焦、熄焦1～2 kg/t焦）焦炉煤气的产生量为M=280+1000×（H - 22﹪）m3/t吨煤，其中H为煤的挥发份（％），如缺少煤的挥发份数据可采用平均值H = 345 m3/t煤，或450 m3/t焦其中含水蒸汽140㎏、焦油40㎏、粗苯12㎏、氨5㎏和煤气350 m3～430m3（主要含H2、CH4、COD、氰化物、NOX等可燃成分）。
荒煤气的温度在700℃左右，离开炭化室时带走的热量约占总加热煤气热量的35％，折合为1280MJ/t焦荒煤气经过氨水喷洒冷却，再进一步分离煤焦油、净煤气、粗苯等化产品干法熄焦和湿法熄焦比较出炉红焦的显热约占焦炉能耗的35～40％,干法熄焦可回收80％的显热,吨焦生产可节约80～100kg动力煤（每吨动力煤燃烧可产生烟尘1.8kg、16kgSO2、1t二氧化碳）、可降低能耗50～60kg、节约用水450kg；干法熄焦投资（110～150元/t）是湿法熄焦投资（10～15元/t）的10倍先进的配煤技术工艺可使炼焦煤节约30％以上，通过提高煤气净化技术可大大提高粗苯、粗萘、粗蒽的回收率在化学产品回收和精制车间设备和管道的泄漏，将生产过程中的许多化学品硫化氢、苯、酚、氰化物、碳氢化合物、氨、环芳烃等排放到外界环境，都属于有毒化学品表9 焦化行业烟气量、工艺废气量、粉尘产生量系数表工艺规模烟气量工艺废气量粉尘量顶装炭化室≥6m1368～19242302（干熄焦）0.0034～0.0247（烟尘）1879～2021（湿熄焦）7.169（无组织）炭化室4.3m～6m1511～33762385（干熄焦）0.0035～0.0293（烟尘）1946～2090（湿熄焦）7.766（无组织）炭化室＜4.3m16602391～2568（湿熄焦）0.004（烟尘）10.541（无组织）捣固全部1598～21331970～2115（湿熄焦）0.0037～0.0288（烟尘）7.995（无组织）热回收全部4096433（干熄焦）0.437（烟尘）煤焦油加工全部9210.0022（烟尘）注：1.工艺废气量为：装煤地面站+出焦地面站+（备煤、筛焦、转运站处）+熄焦的废气量，粉尘无组织排放量为装煤地面站+出焦地面站+（备煤、筛焦、转运站处）的粉尘量；2.炭化室规模等级4.3m～6m包括炭化室高4.3m焦炉，但不包括6m焦炉；3. 烟气量和工艺废气量的单位为：Nm3/t-产品，粉尘产生量的单位为：kg/t-产品。
注：数据来自《第一次全国污染源普查工业污染源产排污系数手册》表10 焦化生产无组织粉尘排放量 kg/t焦煤 场焦 场备煤、筛焦、转运装 煤推焦焦炉泄漏（炉门炉顶）湿熄焦合计炭化室≥6m2.5432.6581.9681.551.2100.3631.028～1.93611.3～12.2炭化室4.3m～6m2.7942.8072.16511.9～12.8炭化室＜4.3m3.7943.9762.77114.7～15.6注：数据来自《第一次全国污染源普查工业污染源产排污系数手册》、胡学毅等著《焦炉炼焦除尘》、山西李云兰著《焦化生产中废气来源与危害》焦化生（二）焦化厂的二氧化硫污染核算如果炼焦煤的含硫率为S，约1.4t原煤生成1t焦炭，焦化过程煤中约有30％的硫进入焦炉煤气，生产t焦炭进入到焦炉煤气中的硫约为1400S×30％﹦420S kg如果焦煤的含硫率为0.6％，则有2.52kg硫分（95％的硫以H2S的形式存在，因为硫化氢在水中的溶解比1：2.6，所以硫化氢溶解于冷凝水中的量很小）进入焦炉煤气，如焦炉煤气未脱硫，燃烧后产生的二氧化硫约为5.04㎏如有脱硫措施，排放量根据实际去除率测算焦炉煤气中一般含有H2S 6～8g/m3 和HCN 1.5～2 g/m3，若不事先脱除，将会有50％的HCN和10％～40％H2S进入氨、苯回收系统，加剧了设备的腐蚀。
焦炉煤气净化工艺流程的选择，主要取决于脱氨和脱硫的方法根据上述焦煤炼焦过程硫的平衡测算（按0.6％的硫分，焦炉煤气含硫分2.52kg，若考虑部分H2S进入氨、苯回收系统，实际进入焦炉煤气的硫分总量为1.5～2kg）一般焦炉产生的焦炉气满足炼焦需要只需45％的焦炉煤气（160～200m3）即可，其余煤气属于富余煤气，有时为了保证炼焦质量还要适当使用一定量的高炉煤气，富余的焦炉煤气量还会更多（多于200m3）如果炼焦全部使用焦炉煤气，炼1t焦焦炉煤气中的硫分产生的SO2量还会少如果焦炉气经过脱硫实际用于炼焦产生的SO2量和普查系数情况大致相同如果焦炉气未脱硫多出现在中小炼焦企业，除了45％直接用于炼焦，其余焦炉气如外输，必须脱硫，也不会在焦化企业使用，其中45％的硫分在炼焦过程转为SO2量；如不能外输，多进行点火放散，即焦化产生的硫分全部转为SO2量表11 煤在高温干馏时其硫在产品中的分布产品焦炭焦油煤气占煤中总含硫量（质量分数）％7030注：数据主要参考向英温等著《煤的综合利用基本知识问答》表12 山西焦炭行业不同炉型大气污染物排放系数汇总单位: kg/ t清洁型热回收焦炉大机焦小机焦改良焦土焦二氧化硫( SO2)0.590.21.9361.533.41注：摘自山西省社会科学院能源研究所曹海霞著《山西省焦化行业污染物排放总量控制研究》来源及危害焦化生产中表13 焦化行业二氧化硫产生量系数表 单位：kg/t-产品工艺规模燃 料有组织无组织工艺燃 料有组织无组织顶装炭化室≥6m高炉煤气0.01390.032捣固高炉煤气0.0150.048焦炉煤气0.0622①焦炉煤气0.0117①0.0988②0.1223②炭化室4.3m～6m高炉煤气0.01470.0461.808③焦炉煤气0.0695①热回收焦炉煤气5.0390.1132②煤焦油加工焦炉煤气0.041①1.705③0.071②炭化室＜4.3m焦炉煤气0.1318②0.0501.878③① 注：①采用湿式氧化脱硫（H2S）工艺（包括HPF法、T.H法、F.R.C法、ADA法等）的焦炉煤气加热；②采用湿式吸收脱硫（H2S）工艺（包括A.S法、索尔菲班法、真空碳酸盐法等）的焦炉煤气加热；③采用未脱硫的焦炉煤气加热；④无组织排放仅指装煤和推焦污染物系数。
注：数据主要来自《第一次全国污染源普查工业污染源产排污系数手册》三）焦化厂的氮氧化物污染核算焦化工艺氮氧化物形成机理：由于规划和工艺需要，加热煤气包括焦炉煤气或高炉煤气加热煤气中的氮形成氨已被洗去，炼焦过程中的氮氧化物主要是热力型的NOX（空气中的氮转化形成）在温度小于1350℃时，几乎没有热力型NOX，只有温度超过1600℃，热力型NOX才会明显增加由于炼焦加热的温度未达到1350℃，故炼焦过程中的氮氧化物产生量比较小使用高炉煤气加热比使用焦炉煤气加热所需的气量比较大，产生的烟气量也比较大，故使用高炉煤气加热比使用焦炉煤气加热的氮氧化物产生量要大来害表14 焦化行业氮氧化物产生量系数表 单位：kg/t-产品工艺顶装捣固热回收煤焦油加工规模炭化室≥6m炭化室4.3m～6m炭化室＜4.3m全部全部全部氮氧化物0.34～0.4130.389～0.4520.4390.403～0.4620.177（铸造焦）0.393（冶金焦）0.206注：①本表中的氮氧化物产生量为烟气中的含量，均为有组织排放注：数据来自《第一次全国污染源普查工业污染源产排污系数手册》（四）焦化厂的苯并芘( BaP)污染核算泄漏的苯并（a）芘排放量约1～3g/ t焦，成为焦化生产过程的主要废气。
表15 山西焦炭行业不同炉型大气污染物排放系数汇总单位: kg/ t清洁型热回收焦炉大机焦小机焦改良焦土焦苯并芘( BaP)0.000130.0010.00150.00290.034注：摘自山西省社会科学院能源研究所曹海霞著《山西省焦化行业污染物排放总量控制研究》六、焦化工业的废水污染核算国内领先水平的耗水指标为4.5t/t 焦，耗电为40kWh/ t 焦等湿法熄焦每吨红焦约需1.4～1.6t水，蒸发的水量约0.5m3/t焦生产过程冷却水消耗最大的是上升管喷洒的剩余氨水，其次为煤气由70℃冷却到25℃左右的初冷水在污水处理过程中，为满足去除氨、氮的要求，需补充大量新水用以稀释高浓度废水焦化生产具有不同生产规模和工艺差别，但循环水补充用量约2.0～6.0t/t焦，处理后外排水量约为0.5～3.0t/t焦蒸汽消耗主要在蒸氨、精苯加工、焦油加工等生产系统，现有生产水平下的平均蒸汽耗量为50～400kg/t焦焦化废水主要来自熄焦废水、蒸氨酚氰废水、备煤工段产生的污染物蒸氨废水焦化废水中污染物主要有：COD、挥发酚、氰化物、硫化物、石油类、氨氮等焦化厂的污水主要产生于炼焦、制气、化学产品回收过程。
废水量大，水质复杂废水中有大量铵盐、硫化物、氰化物，油类、氨氮还有酚、苯、多种环芳烃和杂环烃等，不仅有毒有害、难以降解，而且还有致癌物质，对环境污染极其严重焦化厂的洗煤污水、冲地污水、湿法熄焦水、除尘污水，这类污水主要含SS，一般经澄清处理后可重复使用荒煤气的冷却、净化洗涤水、粗苯加工的蒸汽冷凝水、焦油加工的冷凝水和洗涤水、设备清洗水等这类废水称酚氰废水，含一定浓度的酚、氰化物、硫化物、焦油类、氨，这类废水毒性极强，是焦化废水治理的重点废水中氨氮含量600mg/L以下是某钢铁公司的焦化废水进出口水质数据表16 实验进水和出水水质数据（ mg/L ）进水浓度 出水浓度 主要污染物 最大值 最小值 均值 最大值 最小值 均值 CODcr 7000 2720 3400 84 68 76 氨氮 1221 262.3 630 21.5 0 10.8 挥发酚 1147.8 432.7 640 0.423 0.04 0.20 硫化物 53.7 4.81 30 0 0 0 总氰化物 57.7 7.81 36 0.52 0.26 0.39 从BaP的特征看，由于其在水中溶解度极低，常温下仅0.05μg/l，它虽难溶于水却可溶于焦油中。
分析其在水中存在形态有3种：①以固态存在，可以其本身形成悬浮物存在，或被吸附于水中的污泥上；②溶于油中，以悬油滴存在于水中或与油一起溶于水中；③以极小溶解度溶于水中且通过分析剩余氨水和蒸氨废水中BaP的存在形式，发现98%以上的BaP是以固态形式存在于水中，结果见下表：表17 BaP在焦化工艺废水中的质量分布 ％焦化废水 分布于固相中 分布于液相中 剩余氨水 99.6 0.4 蒸氨废 98.3 1.7 表 18 焦化行业水污染物产生量系数表工艺规模蒸氨工段采用的工艺工业废水量CODBOD5氨氮石油类挥发酚氰化物顶装炭化室≥6m硫铵0.48730.2256.893.593.1186.73.9水洗氨0.641308.5381.1142.4135.6253.85.7炭化室4.3m～6m硫铵0.50885293.1104.5114.6267.54.5水洗氨0.681435.1419.4162.8168.5371.36.5炭化室＜4.3m硫铵0.531206.8435.4136.4149.1297.27.6水洗氨0.712147.3643.8205.3205.2423.212.2捣固全部硫铵0.581017.3326.8115.8117.3263.35.6水洗氨0.791838.3451.4179.5152.9355.29.3煤焦油加工全部---0.36432.03411.5856.1245.8244.6040.321注：工业废水量的单位为t/t-产品，其他水污染物产生量的单位为g/t-产品。
注：数据来自《第一次全国污染源普查工业污染源产排污系数手册》(一)国家对焦化废水排放要求焦化行业污水排放执行《污水综合排放标准》GB8979-19961997年12月31日之前建设的单位和1998年1月1日后建设的单位按第一类污染物和第二类污染物分别执行不同的排放标准以环境影响报告书批准的日期为准划分）《污水综合排放标准》GB8979-1996规定焦化企业(煤气厂)最高允许排放水量为1.2m3/t焦炭具体污染物的排放标准可查阅《污水综合排放标准》二）焦化废水产生焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水，废水排放量大，水质成分复杂，除了氨、氰、硫氰根等无机污染物外，还含有酚、油类萘、吡啶、喹啉、蒽等杂环及多环芳香族化合物（PAHs）焦化废水以蒸氦过程中产生的剩余氨水为主要来源蒸氨废水是混合剩余氨水蒸馏后所排出的废水剩余氨水是焦化厂最重要的酚氰废水源，是含氨的高浓度酚水，由冷凝鼓风工段循环氨水泵排出，送往剩余氨水贮槽剩余氨水主要由三部分组成：装炉煤表面的湿存水、装炉煤干馏产生的化合水和添加入吸煤气管道和集气管循环氧水泵内的含油工艺废水剩余氨水总量可按装炉煤14%计剩余氨水在贮槽中与其它生产装置送来的工艺废水混合后，称为混合剩余氨水。
混合剩余氨水的去向，有的是直接蒸氨，有的是先脱酚后蒸氨，有的是与富氨水合在一起蒸氨，还有的是与脱硫富液一起脱酸菜氨，脱酸蒸氨前要进行过滤除油焦化废水所含污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水焦化废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物，砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等焦化废水的水质因各厂工艺流程和生产操作方式差异很大而不同一般焦化厂的蒸氨废水水质如下：CODcr3000～3800mg/L、酚600～900mg/L、氰10mg/L、油50～70mg/L、氨氮300mg/L左右焦化废水一般按常规方法先进行预处理、然后进行生物脱氮二次处理焦化污水的水量、水质因焦化生产的规模、采用的煤气净化工艺以及对化工产品加工的深度不一而有所不同 ,但水质水量的变化基本遵从表1的规律表19 国内焦化废水的水质废水名称挥发酚(mg/L)BOD(mg/L)CODCr(mg/L)焦油类(mg/L)氰化物(mg/L)苯(mg/L)硫化物(mg/L)挥发氨(mg/L)萘(mg/L)水温(℃)水量[m3/t(焦炭)]蒸氨废水已脱酚150～20015004000～6000200～50010～2550～70120～350980.34～1.05未脱酚200～1200015005000～8000粗苯分离水300～6001000～2500微量100～250100～5001～2100～20046～650.05～0.08终冷水排水100～300700～1000200～350100～20020～5050～10010(水洗)300.5精苯车间废水350350～250050～750200～4005～3035～850.012～0.022古马隆废水305～100.015水封槽排水10200～3005～1010.7～320～300.01～0.04沥青池排污1020～401～55～1020～40终冷污水备 煤除尘污水煤煤气管道水封水焦 炉煤炭加工焦炭除尘污水煤气初冷煤气脱氨煤气终冷煤气脱苯煤气脱硫净煤气蒸 苯粗苯加工古马隆生产古马隆废水焦油氨水分离焦油加工焦油精制分离水剩余氨水图11. 焦化厂污水排放节点（三）焦化废水治理技术焦化废水处理工艺从处理效果区分大致分为两类，一是以A/O、A2/O、A/O2为代表的厌氧/好氧生物组合工艺；二是以普通活性污泥法为代表好氧生物处理工艺。
1.处理方法简介物理化学处理方法一般是焦化废水深度处理方法物理化学方法对氨氮等物质的去除率较低，单独使用，很难使焦化废水处理达标排放，必须与其他方法相结合，才能使出水达标该方法具有操作简单，管理方便，运行成本相对较低，但处理设施占地面积大，土建投资较大，污染物只是从水中转移到污泥中，没有得到无害化降解，并产生污泥处理问题。