不同熄焦方式的焦化废水对水环境影响分析

所示. 从表中可以看出 ,干熄焦时 COD 的外排量约为湿熄焦时的 2. 3倍 ,且挥发酚 、氰化物 、氨氮 、石油类
和硫化物在湿熄焦时无外排.
表 3 不同情景下污染物的外排量
Tab. 3 The pollutan t em ission under d ifferen t situa tion
晴天干熄焦
logwenku.baidu.com)
doi: 10. 3969 / j. issn. 1007 - 855x. 2009. 06. 017
Vol. 34 No16 Dec. 2009
不同熄焦方式的焦化废水对水环境影响分析
何玉芹 1 ,易玉敏 2
(1. 云南省环境监测中心站 ,云南 昆明 650032; 2. 云南省建设项目环境审核受理中心 ,云南 昆明 650032)
0. 006
0. 006
0. 599
0. 227
0. 025
晴天湿熄焦
3. 275
-
-
-
-
-
雨天湿熄焦
3. 900
-
-
-
-
-
2. 3 地表水环境影响分析 笔者结合不同情景下外排废水情况 ,预测枯水期及丰水期 ,焦化废水对水环境的影响程度. 综合考虑
受纳水体的水量 ,将受纳水体水质预测分为以下 8 种情况 : 1 为干熄焦晴天枯水期 ; 2 为干熄焦晴天丰水 期 ; 3为干熄焦雨天枯水期 ; 4为干熄焦雨天丰水期 ; 5为湿熄焦晴天枯水期 ; 6为湿熄焦晴天丰水期 ; 7为 湿熄焦雨天枯水期 ; 8为湿熄焦雨天丰水期. 预测因子包括 COD、挥发酚 、氰化物 、氨氮 、石油类和硫化物. 预测结果如图 1 - 图 6,图中虚线代表预测断面水质指标的现状值 ,实线代表《地表水质量标准 》( GB3838
COD 75. 38 73. 42
50 50
挥发酚 0. 04 0. 04 -
水质 / (mg·L - 1 )
氰化物
氨氮
0. 04
4. 14
0. 04
3. 81
-
-
-
-
石油类 1. 57 1. 44 -
硫化物 0. 17 0. 16 -
1. 2 环境现状分析 本项目受纳水体无饮用水功能 ,执行《地表水环境质量标准 》( GB3838 - 2002)中 Ⅲ类标准. 地表水环
0引言
焦炭是高炉炼铁和铜 、铅 、锌 、钛 、锑 、汞等有色金属鼓风炉冶炼中的重要原料 ,起还原剂 、发热剂和料 柱骨架的作用. 同时焦炭还是铸造和化工等生产过程中的重要原料. 云南省因其特有的资源禀赋 ,具有开 展焦化产业的先天优势 ,自 2004年至 2008年 ,云南省的焦化项目每年新增生产能力达 1千余万吨.
表 1 不同情景下废水的外排量和水质情况 Tab. 1 The am oun t and qua lity of wa stewa ter under d ifferen t situa tion
条件
晴天干熄焦 雨天干熄焦 晴天湿熄焦 雨天湿熄焦
排水量 / (m3·h - 1 )
144. 8 157. 3 65. 5 78. 0
熄焦是焦炭生产中的一个重要过程 ,不同的熄焦方式直接影响着焦炭生产中的污染物的排放量. 目 前 ,使用较广的熄焦工艺有湿法熄焦和干法熄焦. 湿法熄焦是传统工艺 ,具有工艺结构简单 ,投资小 ,废水 排放量小的特点 [ 1, 2 ]. 干法熄焦可减少大气污染物排放量 、回收红焦显热并提高焦炭质量而得到大力的追 捧 [ 3, 4 ] ,干熄焦可减少大气污染物的排放量 ,回收约 80%的红焦显热 [ 5 ] ,在提高 M40和 M10含量的同时改 善焦炭的反应性和强度 [6 ]. 正因为干法熄焦的种种优势 ,国家发展和改革委员会在 2005 本的《产业结构 调整指导目录 》中将干熄焦列为鼓励类项目 [ 7 ]. 但在实际生产中 ,大部分焦化企业都采用湿熄焦. 除干法
Abstract: The coking industry has developped remarkably in Yunan p rovince in recent years, however, it also brought relatively serious evironment p roblem. In p roduction, the influences of different coke quenching methods on environment are different. A s for its influence on water, wet quenching could decrease the discharge of water pollutant greatly. In the meanwhile, it has less influence on water environment. Take a coking enterp rises in Yun2 nan p rovince for examp le, the pullutant discharged by dry quenching would change the function of the recip itent water from the case Ⅲwater to the Ⅳ, and the COD、volative phenol、cyanide、ammonia nitrogen、petroleum、sulfide will increase 3. 7 、8、4. 5、70. 2、5. 4、39 times respectively. Therefore, dry quenching is not available in this p roject. Key words: coking; wet quenching; dry quenching; water environment impact
COD / ( kg·h - 1 )
7. 842
挥发酚 / ( kg·h - 1 )
0. 006
氰化物 / ( kg·h - 1 )
0. 006
氨氮 / ( kg·h - 1 )
0. 599
石油类 / ( kg·h - 1 )
0. 227
硫化物 / ( kg·h - 1 )
0. 025
雨天干熄焦
8. 472
收稿日期 : 2009 - 05 - 25. 第一作者简介 :何玉芹 (1955 - ) ,女 ,大学本科 ,高级工程师. 主要研究方向 :环境监测. E - ma il: hyq212@126. com
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
摘要 : 近几年焦化产业在云南省得到飞速的发展 ,同时也带来了较为突出的环境问题. 生产中熄 焦方式的不同对水环境影响不尽一致 ,本文以某焦化项目为例对湿熄焦和干熄焦两种熄焦方式 的焦化废水对水环境的影响进行了对比分析 ,发现干熄焦时排放的焦化废水 ,将使水体中 COD、 挥发酚 、氰化物 、氨氮 、石油类和硫化物的占标率提高 3. 7、8、4. 5、70. 2、5. 4和 39倍 ,干熄焦排放 的焦化废水对水环境影响较大. 关键词 : 焦化 ;湿熄焦 ;干熄焦 ;水环境影响 中图分类号 : X824 文献标识码 : A 文章编号 : 1007 - 855X (2009) 06 - 0082 - 04
口的距离 , m; u———流速 , m / s; Cp ———污染物排放浓度 , mg /L; Qp ———废水排放量 , m3 / s; Ch ———污染物本
底值 , mg /L; Qh ———径流量 , m3 / s. 2. 2 污染物外排量的核算
根据不同情景下项目废水的外排量和水质情况 ,可计算出不同情景下污染物的排放总量 ,结果如表 3
第 6期 何玉芹 ,易玉敏 :不同熄焦方式的焦化废水对水环境影响分析
83
熄焦投资额大之外 ,其带来的水环境问题也是导致该项技术得不到广泛运用的一个制约因素. 因此在水环 境容量较小的地区 ,干法熄焦工艺并不利于对水体的保护.
本文以云南省某 98万 t/ a焦化项目为例 ,预测了不同的熄焦方式 、气候条件和受纳水体流量下 ,外排 水污染物的量及对受纳水体的水环境影响.
1 不同情景下废水外排特征和环境现状分析
1. 1 废水外排量特征分析 焦化行业的废水主要有焦炉水封水 、排气洗气塔废水 、蒸氨废水 、煤气管道冷凝液 、生活污水. 采用湿 法熄焦时产生的废水汇集至生化处理站经处理后全部做为熄焦系统的补充水 ,不外排. 采用干法熄焦时产 生的废水汇集至生化处理站经处理达标后外排. 鉴于焦化行业属污染较为严重的行业 ,初期雨水也需处 理. 结合以上因素 ,将废水的外排量和水质情况预测情景分为四种 ,即晴天干熄焦 、雨天干熄焦 、晴天湿熄 焦和雨天湿熄焦. 这四种情况下 ,该厂总排口的废水排放量和水质情况见表 1.
Com par ison of D ifferen t Coke Quench ing M ethods on W a ter Env ironm en t
HE Yu 2q ing1 , YI Yu 2m in2
(1. Yunnan Environmental Monitoring Center, Kunm ing 650032, China; 2. Environmental Investigation and Exam ination Center for Constrution Projects of Yunnan Province, Kunm ing 650032, China)
C
= C0 exp ( -
K1
x) 86400u
(1)
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昆明理工大学学报 (理工版 ) http: / / www. kustjourna l. com / 第 34卷
第 34卷 2009年
第 6期 12月
Jou
rna
l
昆明理工大学学报 (理工版 ) http: / / www. kustjourna l. com / of Kunm ing University of Science and Technology ( Science and Techno
2 地表水环境影响预测及分析
2. 1 预测模式选择及预测参数的确定 在所预测的污染物中 , COD、氨氮 、氰化物和石油类为非持久性污染物 ,地表水环境质量预测中采用斯 特里特 - 菲利普 ( Streetr - Phelp s,简称 S - P模式 )对充分混合段水质进行预测 ,预测模式如式 1所示 [8 ]. COD、氨氮 、氰化物和石油类的衰减系数分别取 0. 05d- 1 、0. 06 d- 1 、0. 06 d- 1和 0. 01 d- 1.
硫化物作为持久性污染物 ,采用完全混合模式对充分混合段水质进行预测 ,预测公式如式 2所示.
C = ( Cp ·Qp + ch ·Qh ) / (Qp + Qh )
(2)
式中 : C ———污染物浓度 , mg /L; C0 ———计算初始点污染物浓度 , mg /L; K1 ———衰减系数 , d- 1 ; x———距排放
项目
COD
挥发酚
氰化物
氨氮
石油类
硫化物
监测值 / (mg·L - 1 )
5
0. 001
0. 002
0. 01
0. 005
0. 01
Ⅲ类水体标准限 / (mg·L - 1 )
20
0. 005
0. 2
1
0. 05
0. 2
占标率 / %
25
20
1
1
10
5
根据水利部门提供的数据 ,项目受纳水体枯水期的流量为 0. 2 m3 / s,流速为 0. 3 m / s;平水期的流量为 0. 7 m3 / s,流速为 0. 35 m / s. 预测断面距项目排放口 1 000 m.
境质量现状监测结果如表 2,监测结果表明 ,受纳水体中的现状值能达到 Ⅲ类水体的要求 ,且其中主要污 染物的占标率均在 25%以下.
表 2 受纳水体地表水环境质量现状监测结果 Tab. 2 The wa ter m on itor ing results of the rec ip ien t wa ter