煤化工尾水處理技術

　　在煤化工蓬勃發展的今天，煤化工尾水處理成為了行業內不可忽視的關鍵環節。煤化工是以煤為原料，通過化學加工轉化為各種化工產品的過程，而這一過程中產生的尾水含有大量復雜的污染物，如果未經妥善處理直接排放，將會對環境造成嚴重的破壞，威脅生態平衡和人類健康。

　　一、煤化工尾水的特點與危害

　　(一)特點

　　成分復雜多樣：煤化工尾水包含了多種有機物、無機物以及重金屬等。其中，有機物有酚類、多環芳烴、含氮雜環化合物等難降解物質;無機物則涉及氨氮、硫酸鹽、硝酸鹽等。這些物質相互交織，使得尾水的處理難度極大。例如，酚類物質具有毒性且化學穩定性較高，不易被常規方法分解。

　　高鹽度：在煤化工生產過程中，由于工藝的需求，會引入大量的鹽類物質，導致尾水鹽度顯著升高。高鹽度環境不僅對生物處理過程中的微生物產生抑制作用，而且在處理過程中還可能引發設備的腐蝕、結垢等問題，增加了處理成本和設備維護難度。

　　水質水量波動大：煤化工生產工藝的復雜性和間歇性，使得尾水的水質和水量呈現出較大的波動。在不同的生產階段，尾水中污染物的濃度和種類會發生變化，水量也會因生產負荷的調整而有所不同。這種波動給尾水處理系統的穩定運行帶來了巨大挑戰，要求處理工藝具備較強的適應性和靈活性。

　　(二)危害

　　對水體環境的影響：若煤化工尾水直接排入自然水體，其中的大量污染物會導致水體的化學需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)急劇上升，造成水體缺氧，引發水生生物死亡。酚類物質的毒性會直接危害水生生物的神經系統和呼吸系統，多環芳烴等有機物具有致癌、致畸、致突變的 “三致” 作用，會破壞水體生態系統的平衡和穩定，影響水生動植物的繁衍和生存。

　　對土壤環境的危害：長期排放未經處理或處理不達標的煤化工尾水，會使土壤中的鹽分含量增加，導致土壤鹽堿化。同時，尾水中的重金屬和有機污染物會在土壤中積累，改變土壤的理化性質，降低土壤肥力，影響農作物的生長和品質，通過食物鏈傳遞，最終威脅人類健康。

　　對地下水的污染：煤化工尾水可能會通過滲透作用進入地下含水層，污染地下水。地下水一旦受到污染，其修復難度極大，因為地下水的流動緩慢，自凈能力弱。污染的地下水可能會導致周邊地區的飲用水源受到威脅，引發居民健康問題，如癌癥、神經系統疾病等發病率的上升。

　　二、煤化工尾水處理技術

　　(一)物理處理技術

　　沉淀與過濾：沉淀是利用重力作用使尾水中的懸浮顆粒自然沉降到底部，去除較大顆粒的懸浮物，如泥沙、煤粉等。過濾則是通過濾料(如石英砂、活性炭、濾網等)進一步截留細小的固體顆粒，提高尾水的清澈度。在一些煤化工企業中，會先設置初沉池進行初步沉淀，然后采用砂濾或膜過濾等方式進行深度過濾，有效降低尾水中的懸浮物含量。

　　吸附法：吸附技術是利用吸附劑(如活性炭、樹脂等)對尾水中的有機物、重金屬等污染物進行吸附去除。活性炭具有較大的比表面積和豐富的孔隙結構，能夠吸附酚類、多環芳烴等多種有機污染物。例如，在某煤化工尾水處理項目中，采用粉末活性炭投加裝置，將活性炭粉末均勻投加到尾水中，經過充分攪拌混合和一定的停留時間后，尾水中的有機污染物被活性炭吸附，從而降低了尾水的 COD 和色度。

　　(二)化學處理技術

　　混凝沉淀：通過向尾水中加入混凝劑(如聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺等)，使水中的微小顆粒和膠體物質發生凝聚和絮凝，形成較大的絮體，然后通過沉淀或過濾去除。混凝劑可以中和膠體顆粒的電荷，使其脫穩并相互結合。例如，聚合氯化鋁在水中水解生成氫氧化鋁膠體，能夠吸附和捕捉尾水中的懸浮雜質和部分有機物，經沉淀后可有效降低尾水的濁度和部分有機物含量。

　　高級氧化技術：包括臭氧氧化、芬頓氧化等。臭氧氧化是利用臭氧的強氧化性，將尾水中的有機物氧化分解為小分子物質或二氧化碳和水。臭氧可以直接攻擊有機物的雙鍵、芳香環等結構，使其發生開環、斷鏈等反應。芬頓氧化則是利用亞鐵離子和過氧化氫的組合產生羥基自由基(?OH)，羥基自由基具有極高的氧化電位，能夠無選擇性地氧化尾水中的各種有機物，對難降解有機物有較好的處理效果。例如，在處理含酚類煤化工尾水時，采用芬頓氧化工藝，可使酚類物質的去除率達到較高水平。

　　化學脫氮技術：針對尾水中的氨氮，可采用化學沉淀法、折點加氯法等。化學沉淀法是向尾水中加入鎂鹽和磷酸鹽，使氨氮與鎂離子、磷酸根離子反應生成磷酸銨鎂沉淀而去除。折點加氯法是在含有氨氮的尾水中加入足夠量的氯，使氨氮被氧化為氮氣而去除。例如，在一些煤化工企業中，當尾水氨氮濃度較高且對總氮去除有嚴格要求時，采用化學沉淀法與生物脫氮相結合的工藝，先通過化學沉淀去除大部分氨氮，再利用生物處理進一步去除剩余的氮。