鋼鐵冶金新技術(shù)論文(2)
鋼鐵冶金新技術(shù)論文
鋼鐵冶金新技術(shù)論文篇二
鋼鐵冶金高濁廢水處理技術(shù)
摘要：高濁度鋼鐵廢水產(chǎn)生量很大，濁度很高，自然沉降性能不能滿足污水回用的要求。目前大多數(shù)處理方法為物理化學(xué)法，即向廢水中投加混凝劑，通過絮凝沉淀的方法去除廢水中的污染物。只投加一種混凝劑處理工序簡單，但不同混凝劑的混凝機理不同，處理效率高的混凝劑往往價格較高，與經(jīng)濟性不能兼顧。
關(guān)鍵詞：鋼鐵冶金;高濁廢水;處理技術(shù)
中圖分類號：K826文獻標識碼： A
一、鋼鐵廢水的來源
廢水的來源：高爐和熱風(fēng)爐的冷卻、高爐煤氣的洗滌、爐渣水淬和水力輸送是主要的用水裝置.此外還有一些用水量較小或間斷用水的地方。以用水的作用來看。煉鐵廠的用水可分為：設(shè)備間接冷卻水： 設(shè)備及產(chǎn)品的直接冷卻水： 生產(chǎn)工藝過程用水及其他雜用水。隨之而產(chǎn)生的廢水也就是間接冷卻廢水、設(shè)備或產(chǎn)品的直接冷卻廢水及生產(chǎn)工藝過程中的廢水 煉鐵廠生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的廢水主要是高爐煤氣洗滌水和沖渣廢水。
二、鋼鐵廢水的特點
廢水的水量和水質(zhì)： 煉鐵廠的所有給水。除極少量損失外，均轉(zhuǎn)為廢水.所以用水量基本上與廢水量相當。高爐煤氣洗滌水是煉鐵廠的主要廢水.其特點是水量的，懸浮物含量高，含有酚、氰等有害物質(zhì)，危害大，所以它是煉鐵廠具有代表性的廢水。
三、常見鋼鐵廢水的處理方法
廢水處理的技術(shù)路線： 主要的處理技術(shù)有懸浮物的去除、溫度的控制、水質(zhì)穩(wěn)定、沉渣的脫水與利用、重復(fù)用水等五方面內(nèi)容。
懸浮物的去除：煉鐵廠廢水的污染. 以懸浮物污染為主要特征。高爐煤氣洗滌水懸浮物含量達lO00~3000mg/L. 經(jīng)沉淀后出水懸浮物含量應(yīng)小于150mg/L。鑒于混凝藥劑近年來得到廣泛應(yīng)用. 高爐煤氣洗滌水大多采用聚丙烯酰胺與鐵鹽并用，都取得良好效果
溫度的控制：用水后水溫升高.通稱熱污染，循環(huán)用水而不排放.熱污染不構(gòu)成對環(huán)境的破壞。但為了保證循環(huán)，針對不同系統(tǒng)的不同要求.應(yīng)采取冷卻措施。煉鐵廠的幾種廢水都產(chǎn)生溫升，由于生產(chǎn)工藝不同，有的系統(tǒng)可不設(shè)冷卻設(shè)備， 如沖渣水。水溫度的高低. 對混凝沉淀效果以及解垢與腐蝕的程度均有影響。設(shè)備間接冷卻水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)冷卻塔，而直接冷卻水或工藝過程冷卻系統(tǒng)，則應(yīng)視具體情況而定。
水質(zhì)穩(wěn)定：水的穩(wěn)定性是指在輸送水過程中.其本身的化學(xué)成分是否起變化，是否引起腐蝕或結(jié)垢的現(xiàn)象。既不結(jié)垢也不腐蝕的水稱為穩(wěn)定水 控制碳酸鹽解垢的方法如下：(1)酸化法：酸化法是采用在水中投加硫酸或者鹽酸，利用CaSO4、CaCI3的溶解度遠遠大于CaC0 的原理，防止結(jié)垢。(2) 石灰軟化法：在水中投入石灰乳，利用石灰的脫硬作用.去除暫時硬度，使水軟化。(3)藥劑緩垢法：加藥穩(wěn)定水質(zhì)的機理是在水中投加有機磷類、聚羧酸型阻垢劑，利用它們的分散作用，晶格畸變效應(yīng)等優(yōu)異性能.控制晶體的成長，使水質(zhì)得到穩(wěn)定。最常用的水質(zhì)穩(wěn)定劑有聚磷酸鈉、NTMP f氮基膦酸鹽)、EDP (乙醇二膦酸鹽)和聚馬來酸酐等。
沉渣的脫水與利用：煉鐵廠的沉渣主要是高爐煤氣洗滌水沉渣和高爐渣.都是用之為寶、棄之為害的沉渣。高爐水淬渣用于生產(chǎn)水泥. 已是供不應(yīng)求的形勢。技術(shù)也十分成熟。高爐煤氣洗滌沉渣的主要成分是鐵的氧化物和焦炭粉. 將這些沉渣加以利用，經(jīng)濟效益十分可觀，同時也減輕了對環(huán)境的污染。
重復(fù)用水：應(yīng)該指出.懸浮物的去除、溫度的控制、水質(zhì)穩(wěn)定和沉渣的脫水與利用是保證循環(huán)用水必不可少的關(guān)鍵技術(shù)。一環(huán)扣一環(huán).哪一環(huán)解決不好，循環(huán)用水都是空談。它們之間又不是孤立的，互相聯(lián)系?；ハ嘤绊憽Ｋ砸獔猿秩嫣幚?，形成良性循環(huán)。
四、廢水處理工藝及現(xiàn)狀
混凝劑復(fù)配使用具有良好的去除效果，適用范圍較廣，且具有良好的經(jīng)濟性。鋼鐵工業(yè)是用水大戶，年耗水量超過30億m3，廢水排放量占全國工業(yè)廢水排放量的10%以上鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)過程包括采選、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼等工藝，其廢水特點為濁度高，懸浮物質(zhì)粒度小、顆粒比重不均勻、可生化性差，難以采用生物技術(shù)處理。對于高濁度廢水的處理，目前國內(nèi)外大多采取絮凝沉淀的方法，傳統(tǒng)的無機混凝劑用量大，易產(chǎn)生大量的污泥，且絮凝效果不佳;有機高分子混凝劑，絮凝效果較好，但價格昂貴，大大增加了處理廢水的成本。
(一)含油廢水處理工藝
高濁含油廢水是高濁廢水中最難處理的一類污水。20世紀70年代，各國廣泛采用氣浮法去除水中懸浮態(tài)乳化油，同時結(jié)合生物法降解COD。后來日本學(xué)者研究出用電絮凝處理含油廢水，用超聲波分離乳化液，用親油材料吸附油。近幾年膜分離法處理含油廢水得到了快速發(fā)展，并與生物法相結(jié)合，取得了較好的效果。目前含油廢水處理采用的工藝主要有氣浮-過濾-生物接觸氧化、超濾-生物接觸氧化/生物濾池-過濾、超濾-MBR。
(1)氣浮一過濾一生物接觸氧化工藝
氣浮-過濾-生物接觸氧化工藝主要是通過氣浮法去除廢水中的油類物質(zhì)，過濾去除水中的SS和部分油類物質(zhì)，采用生物接觸氧化對廢水中的COD進行降解。在該工藝中，也可以根據(jù)需要在生物接觸氧化后增加過濾器或膜生物反應(yīng)器(MBR)。
生物接觸氧化法是生物膜法的一種，其技術(shù)實質(zhì)是在生物反應(yīng)池內(nèi)填充填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長在填料表面，廢水以一定的流速流經(jīng)填料，在微生物的作用下，有機污染物被降解去除。MBR是將膜技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合的一種廢水處理新方法，首先利用生化技術(shù)降解水中的有機物，馴養(yǎng)優(yōu)勢菌類、阻隔細菌，然后利用膜技術(shù)過濾懸浮物和水溶性大分子物質(zhì)，降低水濁度。與傳統(tǒng)的生物水處理技術(shù)相比，MBR具有以下特點:處理效率高、出水水質(zhì)好;設(shè)備緊湊、占地面積小;易實現(xiàn)自動控制、運行管理簡單。
(2)超濾一生物接觸氧化/生物濾池工藝
超濾一生物接觸氧化/生物濾池的組合工藝在高濁含油廢水的處理中應(yīng)用較為廣泛。超濾法是膜分離法中的一種，通過超濾膜可以有效去除含油廢水中的ss和油類物質(zhì)，而生物接觸氧化/生物濾池可以去除廢水中大部分的COD。典型的超濾一生物接觸氧化/生物濾池工藝如圖所示。在實際應(yīng)用中，通常根據(jù)需要在生物法后增加過濾或吸附工藝。
超濾-生物接觸氧化/生物濾池工藝流程圖
超濾是一種新型含油廢水處理技術(shù)，具有物質(zhì)在分離過程中無相變、耗能少、出水油含量低、油水分離過程不需要化學(xué)藥劑、系統(tǒng)本身不產(chǎn)生污泥、可回收的廢油濃度較高、維護管理方便等優(yōu)點。超濾法的關(guān)鍵在于超濾膜的選擇，超濾膜包括有機膜和無機膜。最早采用的超濾膜為有機膜，如醋酸纖維素膜、聚酞胺膜、聚醚礬膜等，但有機膜售價高、不耐高溫、容易水解且不易清洗。20世紀90年代，南京化工大學(xué)研制出了以氧化錯、氧化鋁等為材料的無機陶瓷膜。無機陶瓷膜除具有有機膜的優(yōu)點外，還具有穩(wěn)定性好、機械強度高、使用壽命長、截油率高、清洗再生性能好等優(yōu)點。
(3)超濾-MBR工藝
超濾一MBR工藝主要是先將含油廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)后用紙帶過濾機過濾，去除粗渣后進入到超濾系統(tǒng)進行油水分離，超濾出水進入膜生物反應(yīng)器進一步處理。該工藝出水水質(zhì)好，處理效率高，但需要嚴格控制操作條件與工藝參數(shù)，盡可能減輕膜污染，提高膜組件的處理能力和運行穩(wěn)定性。
(二)含油廢水處理現(xiàn)狀
目前，國內(nèi)高濁含油廢水的處理多采用超濾技術(shù)，并將超濾技術(shù)與生物技術(shù)和MBR相組合，使出水的SS和油類物質(zhì)得到了較好的控制，但COD的處理效果仍然達不到排放標準。
五、廢水處理發(fā)展趨勢
廢水的處理，對于鋼鐵企業(yè)減少污水排放和新水補充量，提高廢水循環(huán)利用率具有重要的意義。在軋鋼廢水處理工藝的選擇上，應(yīng)充分考慮廢水的種類、水量、成分和排放制度，因地制宜地選擇凈化組合工藝。此外，對于高濁廢水必須分質(zhì)進行處理，尤其是含鉻廢水，在治理前絕不能與其他廢水混合，這樣有利于降低處理難度，減少運行費用并提高處理效率。未來應(yīng)積極開發(fā)廢水深度處理新工藝和新型水處理藥劑，高效、低成本地處理軋鋼廢水。
結(jié)語
所處理廢水濁度很高，達到幾萬NTU，須經(jīng)一段時間預(yù)先沉降，對初沉池出水進行處理，然后投加混凝劑，通過投加經(jīng)濟性良好的傳統(tǒng)混凝劑的方法去除廢水中的污染物。傳統(tǒng)混凝劑如膨潤土、聚合氯化鋁(PAC)，其單獨投加時處理效果一般，不能達到國家污水回用的標準。但將二者按照一定的順序投加后，處理效果則有所改善，通過控制生產(chǎn)工藝條件，能夠取得很好的處理效果，較前面提到的兩種混凝劑單獨投加，復(fù)配混凝劑使用量較少，因此污泥產(chǎn)生量較少，經(jīng)濟性也較好。只要適當控制處理反應(yīng)條件，處理后的水可以達到污水回用標準，這也為其他高濁度廢水提供了一條新的處理思路。
參考文獻
[1]張運華.鋼鐵工業(yè)綜合廢水處理與資源化技術(shù)研究[D].武漢大學(xué),2011.
[2]王海林,郭振英,楊綠,張振林.冶金行業(yè)乳化液廢水處理技術(shù)與進展[J].環(huán)境工程,2009,S1:143-148.
[3]曲余玲,毛艷麗,張東麗,王涿.軋鋼廢水處理工藝及發(fā)展趨勢[A].中國金屬學(xué)會.2013年全國冶金能源環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)會論文集[C].中國金屬學(xué)會:,2013:6.
看了“鋼鐵冶金新技術(shù)論文”的人還看：