云雪静 樊占春 赵 静（山西省环境监测中心站 太原030027） 焦化行业项目工艺复杂，煤气净化过程中所涉及的化学产品较多，产排污环节繁多，排污环节受生产工况影响较大，配套的环保设施类型较多，整个生产工艺存在易燃易爆情况，容易出现因生产安全事故引发环境污染事故。该行业的环保验收监测工作涉及面广，环保验收面临的问题较多，且缺乏专门的、统一的验收监测技术规范，难以满足环境管理部门的需求，不易对监测结果准确性进行评价。笔者结合多年的工作实践，对焦化行业竣工验收监测工作进行了总结和归纳，就该行业验收监测中存在的一些突出问题或难点进行了分析，并提出改进意见，为该行业的验收监测下作提供参考和借鉴。 1 现场勘察 现场勘察工作包括对建设项目主体工程（即生产设施）的勘察和对配套建设的环境保护设施及措施的勘察和检查，是检查建设项目是否能够开展验收监测、确定验收监测范围和制定验收监测方案的一个关键步骤，是竣工环境保护验收工作的基础。监测部门承担项目的负责人应在认真研读环评报告、环评批复及相关资料的基础上开展现场勘察工作。在现场勘察中主要核实相关资料（环评报告、初设、批复等），核查项目的基本情况、建设规模及布局、生产工艺、排污状况、主要原材料消耗及产品品种与产量、环保防治设施工艺及运行状况、与主体工程相配套的辅助工程、污染源排放管网和排放口位置等与环评批复要求的一致性和相符性。检查生产记录，了解生产负荷是否达到设计要求。 1.1 项目所在地理位置和卫生防护距离内的居民搬迁 现场勘察时应关注所在位置的敏感性，有无文物古迹、动植物保护区、自然保护区、水源地、泉域保护区。项目厂址与环评所提出的焦炉位置和化产区有无变化，包括粗苯罐、焦油罐和洗油罐区的位置有无变化。另外，还应关注环评是否提出卫生防护距离，在卫生防护距离内有无居民居住，居民住户数量与环评规定是否一致，环评要求搬迁户数与实际搬迁户数是否一致。若已经落实搬迁的或正在实施搬迁的，应同企业收集落实搬迁和搬迁进展的证明材料。 1.2 项目建设规模 部分焦化企业实际建设焦炉炉型与环评要求不一致，导致了生产规模变化。因此，现场勘察中重点要核实清楚焦炉的孔数、炭化室长度、高度、宽度，查对设计资料，对实际建设规模做到心中有数。 1.3 生产工艺流程和产排污环节 在现场勘察时，监测项目负责人应熟悉企业生产流程和工艺，认真听取厂方技术人员对生产工艺的介绍，详细了解生产所用的原、辅助材料和生产的主、副产品及其成分重点查看产污的环节，了解每一环节产生的污染因子、污染类型、排放方式、排放量和排放去向等。 1.4 生产设施和环保设施建设情况 该部分现场勘察中，应重点检查煤气净化设施和环保设施的建设、工艺与环评及批复要求的一致性。若发生变化，应检查设施或工艺是否优于环评。如环评要求建设脱氨工艺为硫铵工艺，而实际建设是水洗氨工艺，此种工艺变化会使生产过程比原工艺产生更多的酚氰废水，欲实现酚氰废水处理和循环利用，污水处理规模应做相应的变化（增大），否则难以实现闭路循环或达标排放。因此，需要核实污水处理站的处理能力、工艺能否满足实际要求，废水能否按照要求进行处理，有无废水未经处理直接熄焦、造成污染物转移的现象。脱硫工艺和设备运行直接决定二氧化硫的排放，脱硫方式和设备运行情况记录应作为重点检查内容。 1.5 与主体工程配套工程的建设情况 对于机械化焦化厂，为综合利用剩余煤气，常常要求建设配套的综合利用工程，如发电、甲醇、二甲醚等 煤化工 深加工项目。为保证其废水不外排，提高废水综合利用率，常要求建设配套洗煤厂，将剩余废水用于补充洗煤。因此，在现场勘察时，还应检查配套工程的建设情况。 1.6 环境风险防范措施 焦化行业环境风险比较高，主要风险防范措施有废水处理站的事故池、全厂事故池、初期雨水池、备用蒸氨塔及蒸氨工段事故池、双回路供电及焦炉炉顶自动点火装置、苯罐区、焦油罐区等安全围堰、厂区的防渗等。在现场勘察时，应重点关注企业的环境风险应急预案制定情况，各类事故池的有效容积大小、建设位置、收集管网布设、使用功能及效果，废水是否能做到无动力收集，采用的防渗材料或措施等。 2 生产负荷核定 生产负荷核定是保证监测数据客观真实的有效手段，是保证验收监测质量的一个重要内容，是开展监测工作的前提，是现场监测中的关键，也是技术人员最难掌握的环节。 （1）项目环评和审批时的生产能力是以正常结焦时间来考虑的，与生产过程中的装煤量、结焦时间、出焦次数和出焦量都有关系。实际工况核定时，是以每天出焦量乘以全年生产天数来计算的，虽然全年生产天数是恒定的，但企业生产受焦炭市场波动影响很大，生产负荷可能会或高或低，难以确定。因此，在实际监测中，为使污染物排放总量核定准确，既要了解监测期间的实一际产量，也要详细统计查看全年的生产统计报表。 （2）焦化行业生产周期是连续的，在验收监测时，企业为了片面追求污染物达标排放，往往在工况控制上采用一些极端技术手段来降低污染物浓度。比如增加焦炉燃烧室煤气燃烧掺风量、增大空气过剩系数、降低燃烧温度，氮氧化物浓度会大大降低。一般废气中空气过剩系数为1.0～1.2，即氧体积分数在3.5%左右，此时氮氧化物的质量浓度在600～1000 mg/m3。若将废气中的氧体积分数增加到9%～11％时，氮氧化物的质量浓度会降至100～240 mg/m3。因此，在验收监测时，一定要查看炼焦调火工段的运行记录，防止人为降低负荷，蒙混过关。 （3） 关注污染工序或产污装置及污染防治设施的运行负荷。要准确核定生产工况，不仅要详细了解生产工艺流程、产污工序，核实主要生产装置的生产能力，还要对监测过程的全过程工况进行核定。包括生产设施、产污工艺及污染治理设施的工况，尤其对污水处理设施的运行情况要了解清楚。包括其处理能力、进出口的水量、废水在各个单元处理过程中的停留时间、各个处理单元的水量等。防止处理设施进出口水量不相符，造成中间环节人为稀释，数据失真，弄虚作假。 3 废气监测 3.1 焦炉炉顶无组织废气监测 炼焦生产过程中，焦炉炉顶无组织废气能否达标，与焦炉管理、装煤出焦的环保设施收集处理效率以及监测布点方法有很大关系，目前焦炉炉顶无组织废气排放监测尚未引起相关人员的注意和重视。 （1）监测点位的布设。以常规机械化炼焦炉为例，《炼焦化学工业污染物排放标准》GB 16171-2012中对无组织排放的采样点的规定：在焦炉装煤塔与焦炉炉端机侧和焦侧两侧1/3、2/3处各设1个测点。在布点时，以煤塔为起点，以煤塔另一侧焦炉炉端为终点，不能将点位布设到装煤塔下部。由于受焦炉装煤出焦生产的影响，当布设的点位位置处于装煤出焦状态时，应注意保护监测仪器，将其移开到就近相邻炭化室装煤孔附近。 （2）焦炉炉顶无组织废气采样过程应注意的问题。一是GB 16171-2012中规定应在正常工况下采样，颗粒物、苯并芘、苯可溶物监测频次为每天采样3次，每次采样4 h 。若遇有焦炉炉顶污染较大，采样仪器探头滤膜阻力较大，仪器流量明显下降超过20%时，为保证数据准确，根据实际污染情况可缩短采样时间，进行分段（用多张滤膜）采样，并记录采样时间、流量、风向、风速、气压和温度，多张滤膜采集的污染物一起参与结果计算；二是焦炉生产有其特殊性，每班有1～2h的检修时间，在检修时间内没有装煤和出焦的过程，因此焦炉炉顶无组织废气监测时应避开检修时间；三是采样人员在采样过程中注意安全，动态监视监测仪器流量和装煤出焦次数，统计生产负荷，同时应防止企业为追求片面达标，在采样时人为地降低负荷，给采样头加盖帽子和关停仪器等。 （3）装煤或出焦过程中烟气的捕集效率。目前，对机械化焦炉除尘设施的集气效率的测试没有很好的办法，主要原因是对无组织排放的废气量无法测定。曾有研究者用经验公式计算污染物产生的理论值，并和除尘器进口的量相比得出捕集效率，但在环保部门的争议较大。笔者根据多年的实践经验，推荐采用时间比例法统计计算捕集效率。以装煤过程为例，具体办法为：首先测定装煤或出焦过程所需总时间，再分别测定装煤或出焦过程中烟气逸散时间及烟气被收集的时间，将装煤过程中不同时期气体逸散速率视为相同，计算出装煤过程中烟气逸散的时间占装煤总时间的比率，视为集气效率。 3.2 装煤出焦地面站有组织废气监测 炼焦过程正常情况焦炉炭化室结焦时间约20 h，生产中装煤出焦过程不是连续的。每个装煤过程4～5 min，出焦过程约3 min。在监测采样时，应注意采样时间，一般大气污染源监测频次为连续2天，每天监测3次。但在实际采样过程中如何操作，目前尚未有明确的技术规定，不同的采样方法和采样时间会导致不同的监测结果。根据多年的工作实践，笔者认为焦炉地面站监测每个滤筒需至少采集5个装煤或出焦过程，将此滤筒带回实验室称重，作为1次监测结果。如果1个滤筒采集1个装煤或出焦过程，可能采集的样品量不够，采样气体体积偏小，导致监测结果低，偏离实际排放结果。另外，在装煤或出焦地面站监测时，还应注意地面站除尘器进出口需同步监测，采样人员配置对讲机，相互做好配合，否则进出口的监测数据会出现不匹配或异常。 4 结语 焦化项目竣工环境保护验收监测工作比较复杂，对监测技术人员的业务素质要求比较高，笔者仅从现场踏勘、生产负荷核定、废气监测等几方面做了一些总结归纳。但在验收监测实际工作中，还会遇到新问题、新情况，需进一步规范和完善，从国家层面应尽快出台焦化行业环保竣工验收监测技术规范，指导全国环境监测单位开展工作。 显示全部