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所列的危险废弃物(简称危废物)，危害环境。以往这些危废物都被送至露天煤场，与炼焦煤简单混拌后，进行配煤炼焦。随着人们环保意识的不断加强及国家环保法规的日益严格，再加上节能减排、发展循环经济的迫切需求，焦化危废物的传统处理办法已远远满足不了当下的环保要求，科学的无害化处理迫在眉睫。同时，焦化企业的露天煤场逐渐被淘汰，更多的采用筒仓贮煤，显然焦化危废物的处理需要另辟它径。因此，焦化危废物如何进行科学合理且无害化处理，是摆在焦化企业面前的难题。包钢煤焦化工分公司2014年投入运行的焦油渣制型煤工艺，不仅有效解决了焦油渣处理的问题，而且提高了装炉煤的堆密度，改善了焦炭质量。现介绍如下，供焦化企业参考。

　　1、焦化危废物的特性分析

　　1.1 化产废渣特性分析

　　1.1.1 焦油渣特性分析

　　在焦化生产中，化产废渣主要以焦油渣为主，包钢煤焦化工分公司焦油渣的工业分析指标为水分2.5%、灰分4%、挥发分32%和固定碳60%等，其中甲苯不溶物占25.4%、喹啉不溶物占27%。从成分分析来看，焦油渣中含有大量的固定碳和具有挥发性的多环芳烃，在高温条件下，多环芳烃可以燃烧分解为CO2和H2O。相关研究表明：焦油渣在炼焦过程中，其56%转化为焦炭、19%生成煤焦油、约24%变为煤气，可见将焦油渣添加到炼焦煤中，可达到节能减排的目的。

　　1.1.2 焦油渣作为黏结剂的可行性分析

　　虽然焦油渣本身具有疏水性，它与水中的细油珠相碰，可以互相絮凝，焦油渣分散颗粒也具有一定的吸附性能，但焦油渣的主要作用是黏附作用，在搅拌作用下，焦油渣被分散，其中的长链烷烃和芳香烃组分可以起到黏附作用。

　　焦油渣与煤粉成型试验的技术原理是利用焦油渣的黏结功能，同时在其他黏结剂和固化剂的作用下，使黏结组分与煤粉颗粒结合，后通过机械压力，形成块状物料高强型煤。高强型煤作为炼焦配煤的一部分配入焦炉炼焦，通过焦炉高温炭化，将焦油渣转化为焦炭、焦油和煤气，实现焦化有机固废的无害化处理和资源化利用。另外，由于将有机固废与煤粉加工成型煤，型煤的堆密度变大，高于常规煤粉的装炉堆密度0.73t/m3~0.75t/m3，使得焦炉内装煤堆密度增加，导致煤粉在结焦过程中胶质体对煤粉颗粒的浸润度增加，而胶质体的热稳定性增加、黏结作用增强，有利于焦炭强度改善，同时有利于焦炉装煤量的增加，提高了焦炉的产能。

　　对包钢煤焦化工分公司现场焦油渣的流动性进行分析，取部分焦油渣制样并加热至70℃，该状态下，焦油渣流动性达到4.0~4.2(恩氏黏度)，流动性较好;由于现场焦油渣黏稠状态不同，在添加和压制型煤过程中，存在着一定差异，通过实验，发现现有的焦油渣在压制型煤过程中，不需要添加任何黏结剂，制出的型煤合格率可达到93%以上。夏季焦油渣不用加热，便可直接配入，进行压制型煤;冬季由于天气寒冷，焦油渣遇冷，结为冻块，不利于配制型煤，必须用蒸汽加热保温，才能提高它的流动性，便于压制型煤。

　　1.2 生化污泥特性分析

　　生化污泥是处理焦化酚氰废水产生的废弃物，其主要成分为真菌、细菌占70%，酚类质量浓度0.1mg/L、COD质量浓度71mg/L、氨氮1.3%、水分20%、硫化物0.05%、铝元素0.04%等。

　　生化污泥每天8t左右的产生量，按照2%的配比配入配合煤，进行小焦炉试验，分析试验所产焦炭质量，发现配入生化污泥后，对焦炭的灰分几乎没有影响。

　　2、焦油渣制型煤有关试验

　　2.1 黏结剂的制备

　　将不同比例的焦油渣、生化污泥等均匀混合，用70℃水浴加热0.5h后，进行搅拌，二者混合均匀后，分析其黏结性和流动性。

　　根据焦油渣的特性，将焦油渣作为制型煤的黏结剂，与配合煤制型煤，并把型煤配入配合煤中炼焦，研究其对焦炭质量的影响和装炉煤堆密度的变化。

　　2.2 成型试验

　　根据焦油渣的成分、性质和型煤中配合煤的种类，将焦油渣与煤粉等一起搅拌成型后，制成具有一定机械强度、耐磨强度、耐压性的型煤，保证其在运输和加煤的过程中不散、不碎、不黏。

　　采用70kN的对辊成型压力机进行压球成型试验，型块为双凸圆球形，型块强度用抗压强度、落下强度两个指标表示。

　　将焦油渣黏结剂按5%、10%不同比例，分别与配合煤煤粉均匀混合，在压力机上，以70kN压力进行成型试验，压出来的型煤结构完整，表面光滑，成型率达到96%以上;其要点是将有代表性的5块型煤由4m高落下3次，然后测定大于6mm粒级的百分数，即为落下强度指标。通过在4m高空作跌落强度试验，结果均达到不碎，才能保证在运送过程中型煤不破碎。

　　2.3 配入焦油渣型煤对混合煤料堆密度的影响分析

　　(1)取3mm以下的配合煤11kg，装入定制的铁箱(400mm×200mm×550mm)找平后，做好刻度，测得配合煤在铁箱内高度为225mm。

　　(2)称取焦油渣型煤1.1kg(配合煤的10%)，等质量替换掉铁箱中的配合煤并混合均匀，量得铁箱内煤料高度为222mm。

　　(3)以此类推，得出当配入20%焦油渣

产工艺流程见图1。将各点产生的危废物用带有螺旋自动卸料的小车运送到处理现场，使用电动单梁起重机，将物料小车提升到处理平台，由螺旋卸料机将危废物卸入一级混匀输送机中。在焦炉煤塔的送煤皮带(B135)上，增设一台电液动犁式卸料器，将所需煤量卸到斗式皮带机上，输送到缓冲储煤仓，并在煤入仓前合适位置设置除铁器，保护后续设备工作。煤仓下设置变频圆盘给料机，将煤送入一级混匀输送机中，这样使煤和焦化危废物在输送中进行混合。为了更好地使煤和焦化危废物充分混合，在通过一级混匀输送机后，再进入二级混匀输送机混合。经过充分混匀后的物料经成型机压制成型煤，通过新建胶带机，送至为焦炉煤塔供煤的B135胶带机，终到煤塔参与炼焦。考虑到设备间溜槽容易挂料堵塞，各点配置一台振动器，在储煤仓配置振动器和空气炮。

　　为防止各种危废物冬天结块，并保持焦油渣具有良好流动性，本系统设置蒸汽加热保温系统。

　　4.2 型煤生产中存在的问题及整改

高盐废水是极难处理的废水之一，当前，针对含盐废水的处理，主要方法包括生物法、物理法和物化法。其中，生物法，主要是通过驯化培养利用嗜盐菌来完成含盐废水的处理，具体可细分为活性污泥法、接触氧化法、厌氧处理法等;物化法分为蒸发法(蒸发-冷却结晶和蒸发-热结晶)、离子交换法、焚烧、膜处理等，通过对比分析目前工业所采用的处理方法，找出一种合理处理高盐废水的途径，并从根源上解决工业中氟腐蚀的问题。

　　1、生物法处理含盐废水

　　生物法具有处理成本低、效果好、运行稳定、出水水质好等优点，是目前废水处理中常见的处理方法。在含盐废水处理的过程中采用生物法处理能取得较好的处理效果，早期就有宋晶利用SBBR对含盐有机废水进行处理研究，结果表明在3.5%的盐度条件下，SBBR工艺对COD去除率可达95%，且对有机废水的耐冲击负荷能力较强。

　　周颖将纯氧曝气系统与活性污泥相结合进行有机物降解及耐盐性实验研究，研究表明纯氧曝气系统具有氧传递效率高、抗冲击负荷好、剩余污泥量少、能耗小等特点,能够高效的去除污染水体中的污染物,大限度地削减水体的污染物负荷,具有良好的生态环境效应。赵天亮等利用好氧活性污泥处理高含盐采油废水开展实验，实验表明经驯化的活性污泥可适应高含盐环境,且对不同浓度高含盐采油污水均具有较高的CODCr去除率,活性污泥驯化后,对采油废水CODCr去除率可达90%以上。祝义平通过接触氧化法对腌制废水处理研究，得出了该法处理腌制废水的佳有机负荷、HRT、温度和能耐受的高盐度，研究结果指出生物接触氧化法处理腌制废水的耐盐极限是51.84g/L，当NaCl浓度小于该值时，增加盐浓度不会对处理效果带来很大的影响。陈永娟通过采用厌氧消化反应器处理起始COD浓度为1500mg/L而含盐量分别为0.6%、2.5%、6%的废水，COD的去除率分别为85%、84%、63%;含盐量为2.5%而起始COD分别为900mg/L、1500mg/L、3000mg/L时，COD的去除率分别为89%、86%、53%。张军等人利用常规的生物活性污泥法处理技术进行工业废水的处理，处理成本低，运转速度快，单元活动强，但是有机物和无机盐对微生物有抑制生长或毒害作用，此种方法需要对废水进行大量稀释和延长处理时间。

　　废水进行大量稀释和延长处理时间。虽然生物法包括厌氧消化和好氧活性污泥均能有效处理一定程度的含盐废水，然而微生物系统对离子强度的变化非常敏感，盐度的增加影响了微生物的代谢活性，以至降低了系统反应的动力学系数。即便是经过驯化的活性污泥系统，其盐度适应范围也是有限的，即使是极度嗜盐菌也仅能在15%~30%盐度下生存。

　　由于耐盐嗜盐菌的环境适应性有一定限度，因此，采用生物法虽然能处理低浓度含盐废水，但大量浓盐废水所面临的有效处理难题仍无法解决。为了完成对高浓度含盐废水的处理，近年来物理、物化法如离子交换、膜处理、蒸发法和焚烧法等处理高含盐废水的技术得到快速发展。

　　2、离子交换法处理废水

　　离子交换法早用于海水淡化，H,Entezari等人利用离子交换法联合超声波用于水的软化技术，Michelle等人利用吸附结合离子交换去除水中的酚，Jennifer等利用离子交换法去除水中溶解的有机污染物，均取得了一定处理效果，不足之处在于均是与其他工艺相结合，同时处理成本较高。伊学农等人利用反渗透处理高盐废水可实现含盐废水的回用，且COD和TDS的去除率分别可达到90%和99%以上。杨克吟介绍了高含盐废水的膜分离应用技术，与热浓缩工艺相比，膜分离技术具有处理成本低、规模大、技术成熟等特点，缺点是浓缩倍数不高，通常浓缩3倍左右，虽然强化预处理后可大大提高膜分离倍数，但需要较长的预处理流程。目前膜分离技术有微滤(MF)膜分离技术、超滤(UF)膜分离技术、纳滤(NF)膜分离技术和反渗透(R0)膜分离技术等，其中用于处理高含盐废水的主要是纳滤膜分离技术和反渗透膜分离技术。

　　离子交换和膜处理处理成本高，设备要求严格，同时处理膜容易受到污染，且需要经常进行反冲洗及更换处理膜，对处理造成不便，产生的浓水需要后续方法进一步处理。

　　3、蒸发及焚烧法

　　虽然离子交换和膜处理能够在实际生产中运用，但是人工及成本投入太高，因此蒸发及焚烧法得到了发展。目前利用蒸发和焚烧方法处理的高浓含盐废水，含盐量达8%~20%以上，在进入设备前需经过

　　(1)圆盘给料机下料中，有时携带石头、木头、铁器等杂物，这些杂物进入到成型机后，容易造成成型机卡阻，清掏费时费力，并且损坏设备。

　　改造措施：在圆盘给料机出料口下，根据下料量加装篦子，安装篦子时，要带有一定角度，煤中的杂物到篦子上后，自由滑下，不易堵料。

　　(2)拉焦油渣的小车加上焦油渣量，大约能达到3t，厂家设计的吊环较小，不够牢固。在吊装过程中，有可能发生吊环断裂、小车坠落的危险。

　　改造措施：根据小车结构，重新设计、制作、安装新吊环，并采购专用吊钩，吊装小车。

　　(3)斗式皮带机小斗子原设计为5条沉头螺栓加垫片将小斗子与斗式皮带机皮带连接，长时间使用螺栓，会将螺栓逐个从皮带处拽出，致使小斗子变形、脱落。

　　改造措施：用4mm钢板制作宽40mm、长500mm的板条。检查变形比较严重的小斗子，将其拆除。小斗子平整后，在板条上校准螺栓眼距的位置开孔。用螺栓通过板条将小斗子固定在皮带上，避免了小斗子脱落问题。

　　(4)二级混匀输送机的搅拌机叶片为桨式，穿过轴上的孔后，靠螺母紧固。生产过程中，经常发生螺母松动，叶片角度改变、脱落及叶片根部断裂现象，搅拌机叶片脱落后，进入成型机，由于成型机的对辊间隙较小，叶片不能通过，造成成型机卡阻、棒销联轴器尼龙柱销剪碎、传动皮带磨损严重，同时使成型机减速机受力大，导致减速机损坏等后果。

　　改造措施：根据现场设备条件，在每个叶片背部(叶片的非工作面)焊接2个三角形筋板，可保证叶片角度不变，保证搅拌效率且不易发生脱落现象。

　　(5)焦油渣制型煤厂房在设计中没有进行封闭，由于冬季天气寒冷，焦油渣由小车拉来后，已经结为冻块，无法配入二级混匀输送机的搅拌机。

　　改造措施：根据现有位置，重新做基础，配置了12m(长)×6m(宽)×18m(高)的封闭大棚，并将吊装梁延

型煤后铁箱内煤料高度为210mm，当配入30%焦油渣型煤后铁箱内煤料高度为190mm，可得出配入10%、20%、30%焦油渣型煤对应的煤料堆密度分别为0.619t/m3、0.655t/m3、0.724t/m3。

　　试验结果显示，原配合煤堆密度为0.611t/m3，配入10%、20%、30%焦油渣型煤后，配合煤堆密度分别提高了0.008t/m3、0.044t/m3、0.113t/m3，配入焦油渣型煤能够有效提高装炉煤的堆密度。

　　3、型煤对20kg小焦炉试验焦炭质量的影响

　　为了达到技术上可行，使型煤在不影响焦炭产量和质量的前提下，尽量多配用焦油渣，需要根据炼焦配合煤的质量指标，确定焦油渣及生化污泥的掺配量。通过配型煤炼焦试验，分析焦炭质量指标，研究型煤在配煤中的佳配比。由于化产每天产生的焦油渣数量有限，按照4%、6%、8%及10%型煤配比(4种方案)进行配煤炼焦及对比分析，寻找出合理的配比。不同型