焦化苯并芘排放量达标预测

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《环境与可持续发展杂志》2014年第四期

1苯并芘排放预测

1.1预测模式依据《环境影响评价技术导则大气环境》(HJ2•2－2008，以下简称08《大气导则》)推荐模式清单，本次分析预测模式采用推荐模式清单中的AERMOD进行预测计算。

1.2污染物排放浓度限值焦化生产过程中苯并芘产生环节为装煤工段、焦炉炉顶以及各类贮槽，《排放标准》浓度限值如表1、表2所示。

1.3预测源强及参数

1.3.1点源源强及相关参数确定按照装煤过程中BaP排放量0.908g/t煤考虑，100万吨焦化装煤过程中BaP排放量为1210kg/a，按照装煤集气罩捕集率为99%考虑，装煤地面站除尘效率99.5%，则装煤点源排放量6kg/a;另外焦化生产过程中冷鼓、库区焦油各类贮槽产生BaP，由于此处排放量未有确切的出处，本文引用《排放标准》限值要求，具体参数见表3。

1.3.2体源源强及相关参数确定有资料表明，装煤过程产生的烟尘是正常结焦过程的7倍，而苯并芘是附着于烟尘表面外排的，因此焦炉炉体排放量按照装煤过程产生量的1/7倍与装煤无组织量之和考虑。装煤无组织量按照装煤过程中BaP排放量中未补集的1%考虑，确定为12.1kg/a;结焦过程产生的无组织量为172.9kg/a。按照《大气导则》要求，焦炉炉体为体源，体源应划分为多个正方形的边长，焦炉炉体南北长170米，东西宽17米，因此划分为10个边长为17米的正方形，参数见表4。

1.3.3风速、地形参数情况风速变化情况见表5，全年风玫瑰见图1。地形参数设置为平坦地形及复杂地形，预测范围内的复杂地形及焦炉位置见图2。

2预测结果及讨论

在调整风速及地形参数的条件下，以焦炉炉体北边界中点为A(0，0)，焦炉纵向布置，预测距离A点－1000～1000米范围内，各网格点超出厂界浓度限值的概率。具体见图3至图6。通过对参数变化预测分析，得出以下结论:从图4和图6中可以看出，在平坦地形条件下，风速增大时污染物浓度下降趋势很明显，下风向与上风向达标距离基本相同;而风速较低时，边界污染物浓度升高，且下风向与上风向达标距离不同。图3与图5相比，在复杂地形条件下，焦炉近距离范围(－300～300m)内风速大小对浓度超标概率影响较小;随着距离的增加，风速大时超标概率下降速度较快，相比而言，风速小的情况下超标概率下降速度较缓慢。在复杂地形、风速较小条件下，污染物在扩散过程中受到山体阻隔，扩散速度非常缓慢，当附近山体海拔接近时，污染物浓度基本不变;当局部山体高度增加，污染物浓度变大;而在复杂地形、风速较大条件下时，污染物在扩散过程中受山体阻隔影响较小。从地形角度来看，在平坦地形条件下，焦炉近距离范围内污染物浓度超标概率比复杂地形条件下大，但由于平坦地形条件下污染物扩散速度快，超标概率下降速度快，较远距离处污染物浓度超标概率比复杂地形条件下小。

在平坦地形条件下，风速大时，近距离下风向污染物超标概率远大于同距离上风向的超标概率，距离较远时，同等距离处上下风向污染物超标概率基本相等;风速小时，下风向污染物超标概率较上风向同距离处高10%以上。

3结论及建议

(1)本文是以100万吨/年焦化工程为例，按照国内现有焦化厂平均技术水平，通过具体分析焦化特征污染物———苯并芘排放源强，利用08《大气导则》以及《排放标准》提供的要求进行苯并芘厂界浓度达标排放预测分析，得出焦炉750m范围内达标难度较大。(2)就焦化行业苯并芘污染物而言，无组织排放量对环境的影响较大，因此企业应在焦炉的密封方面加强管理方面，如:导烟孔盖采用水封结构，增加其严密性;上升管盖、桥管承插口采用水封装置;上升管根部，采用编织耐火绳填塞，特制泥浆封闭;炉门采用弹簧刀边、厚炉门框、大保护板等一系列的措施，减少炉体的无组织溢散。(3)本次评价仅分析了风速、地形变化对环境的影响，对焦炉炉体无组织排放废气的抬升高度等未进行深入研究，笔者希望能通过本篇文章与同仁进行分析探讨，寻找是否有更合适的焦化厂苯并芘排放源强及更合理的参数调整，合理解决焦化项目苯并芘厂界达标的问题，为后期的工作提供帮助。

作者：赵世芬郭建文王双燕卜利军吴凡单位：山西省生态环境研究中山西省环境科学研究院