冶金廢水課件

冶金廢水1冶金工業(yè)廢水的性質(zhì)2冶金工業(yè)廢水的種類及分類3主要生產(chǎn)廠、車間廢水所含的污染物質(zhì)4污染的毒性及危害5工程實(shí)例冶金工業(yè)廢水的性質(zhì)

冶金工業(yè)包括黑色冶金和有色冶金兩大類。在鋼鐵工業(yè)中，其生產(chǎn)過程包括采選、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼等生產(chǎn)工藝。鋼鐵工業(yè)用水量很大，每煉1t剛，約用200~250m3水。在鋼鐵生產(chǎn)過程中排出的廢水。70%的廢水來源于冷卻用水，生產(chǎn)工藝過程排出的只占一小部分。廢水含有隨水流失的生產(chǎn)用原料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物等。間接冷卻水在使用過程中僅受熱污染，經(jīng)冷卻后即可回用；直接冷卻水因與產(chǎn)品物料等直接接觸，含有污染物質(zhì)，需經(jīng)處理后方可回用或串級(jí)使用。1997年，我國(guó)鋼鐵工業(yè)廢水排放總量為30.7×10^8m3，占全國(guó)工業(yè)廢水排放總量的10.5%。廢水中主要含有酸、堿、酚、氰化物、石油類及重金屬等有害物質(zhì)，這些廢水如果不達(dá)標(biāo)外排，將造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，因此必須進(jìn)行治理。冶金工業(yè)廢水的種類及分類冶金工業(yè)廢水種類繁多，通?？梢圆捎靡韵路椒ㄟM(jìn)行分類。①按所含的主要污染物性質(zhì)通常可分為含有機(jī)污染物的冷卻水。例如焦化廠的含酚氰污水是有機(jī)廢水，煉鋼廠的轉(zhuǎn)爐煙氣除塵污水是無極廢水。②按所含污染物的主要成分分類，有含酚氰污水、含油廢水、含鉻廢水、酸性廢水、堿性廢水和含氰廢水等。③按生產(chǎn)和加工對(duì)象分類，有礦山廢水、選礦廠廢水、燒結(jié)廠廢水、焦化廠廢水、煉鋼廠廢水、軋鋼廠廢水、鐵合金廢水等。主要生產(chǎn)廠、車間廢水所含的污染物質(zhì)現(xiàn)將主要生產(chǎn)廠、車間污水水質(zhì)及所含污染物質(zhì)的成分、濃度的情況介紹如下。

（1）礦山和選礦污水

礦山和選礦污水主要來自于礦井排水、堆石場(chǎng)排水、尾礦庫(kù)滲漏和溢流水，以及選礦廠排出的選礦污水。礦山污水水量和所含污染物質(zhì)成分變化情況比較復(fù)雜，主要取決于礦山地理環(huán)境、氣候、地質(zhì)、礦種和礦物質(zhì)組成以及選礦工藝和選礦藥劑。

礦井、堆石場(chǎng)等污水一般呈酸性。選礦污水中含有大量的懸浮物、選礦藥劑和重金屬離子等。

（2）燒結(jié)廠

燒結(jié)廠污水主要來源于氣體除塵和沖洗地面、設(shè)備用水。污水中含有大量的懸浮物，經(jīng)處理后可以循環(huán)使用或外排。

（3）焦化廠

焦化廠污水主要分為兩類：一類來自化工產(chǎn)品回收、焦油等車間，主要是剩余氨水、煤氣水封溢流水和冷凝水、沖洗設(shè)備和地面用水以及焦油車間排水等，即通常所謂酚污水。這部分水中含有大量的酚和懸浮物、氨及其化合物、氰化物。硫氰化物、油類等多種有毒物質(zhì)，必須經(jīng)過處置方可外排。另外是熄焦污水，主要含有大量懸浮物，經(jīng)沉淀處理后可循環(huán)使用，也可用于地面抑塵。

（4）煉鐵廠

煉鐵廠污水主要有高爐煤氣洗滌水。沖渣污水、鑄鐵機(jī)排水以及冷卻水。高爐煤氣洗滌水中含有大量懸浮物以及酚、氰。硫酸鹽等，經(jīng)處理后可以循環(huán)使用。間接冷卻水可冷卻后循環(huán)使用亦可以與其他冷卻設(shè)備串級(jí)使用。

（5）煉鋼廠

煉鋼廠污水主要包括煙氣洗滌污水。沖渣污水以及各種冷卻水。煙氣洗滌水中主要含有大量的懸浮物及各種可溶物質(zhì)。污水經(jīng)混凝等方法除去懸浮物和冷卻水后可循環(huán)使用。

（6）軋鋼廠

軋鋼污水主要包括含酸污水、含堿污水、含油污水。直接和間接冷卻水。含酸污水中有各種酸類，如鹽酸、硫酸以及相應(yīng)的鐵鹽和重金屬離子等。含堿污水除含有堿性物質(zhì)外，還含有懸浮物。油類等。含油污水中含有各種油類、乳化液、懸浮物和氯化鐵皮等。間接冷卻水未受到其他污染，只是水溫升高，冷卻后即可循環(huán)使用。直接冷卻水中含有懸浮物和各種油類。污染的毒性及危害

（1）酚及其化合物冶金工業(yè)含酚廢水主要來自焦化廠、煤氣發(fā)生站，高爐煤氣洗滌水也含有酚。酚類化合物有較大的毒性，它可以使蛋白質(zhì)凝固，其溶液極易被皮膚吸收，而使人中毒。高濃度酚可引起劇烈腹痛、嘔吐和腹瀉、血便等癥狀，重者甚至死亡。低濃度酚可引起積累性慢性中毒，有頭痛、頭暈、惡心、嘔吐、吞咽困難等反應(yīng)。酚可引起皮膚灼傷，小量接觸也可引起接觸性皮炎。酚濺入眼睛立即引起結(jié)膜及角膜灼傷、壞死。酚類對(duì)給水水源的影響也特別嚴(yán)重。長(zhǎng)期飲用被酚污染的水會(huì)引起頭暈、貧血以及各種神經(jīng)系統(tǒng)病癥。我國(guó)政府在“地面水中有害物質(zhì)的最高允許濃度”中規(guī)定揮發(fā)酚的最高允許濃度為0.01mg/L；在生活飲用水衛(wèi)生規(guī)程中規(guī)定揮發(fā)酚類不得超過0.002mg/L。加氯消毒的水，當(dāng)含酚量超過0.001mg/L時(shí)，則產(chǎn)生令人不愉快的氯酚味。

（3）酸冶金工業(yè)的含酸污水主要來自礦石的礦坑和堆石場(chǎng)、炸剛酸洗過程沖洗水。采礦污水中的酸為硫酸，炸鋼污水的算是硫酸、鹽酸、硝酸和氫氟酸或其混合酸、含酸污水不加處理排入水體，危害較大。一方面，會(huì)對(duì)水中的有機(jī)物的生長(zhǎng)帶來不利影響，破壞污水生化處理設(shè)施的正常運(yùn)行。酸還能腐蝕金屬和混凝土構(gòu)筑物，如橋梁，堤壩、港口設(shè)施和其他水中構(gòu)筑物。（4）懸浮物

水中含有大量懸浮物，會(huì)妨礙水中生物如魚類、貝類、藻類的正常生長(zhǎng)。懸浮物的有機(jī)物還會(huì)腐敗變質(zhì)，散發(fā)出難聞氣味，破壞環(huán)境。大量的懸浮物沉積于河底、海底，又可能對(duì)航運(yùn)帶來不利影響。（5）重金屬離子

含有各種重金屬離子的污水排入天然水體會(huì)破壞水體環(huán)境，危害漁業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，污染飲用水源。

污水經(jīng)萃取、反萃取及電積等過程處理后可得到含99.95%Cu的二級(jí)電解銅，萃取和反萃取劑可得到回收。加氨水于萃余相中除鐵得到鐵渣，鐵渣經(jīng)燃燒后獲得用作涂料的鐵紅。除鐵后的濾液因酸度過高，加入石灰連續(xù)兩次中和，以提高PH值，使污水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。（3）處理效果污水經(jīng)處理后，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，見表3-14，運(yùn)行結(jié)果表明污水處理工藝是成功的。（2）污水處理工藝由上表可以看出，污水中鐵的88%以Fe2+的形式存在，水溫基本恒定，屬于典型的礦井酸性污水，適合使用生化法處理。工藝流程如下表所示。處理工藝中的硅藻士為鐵氧菌的載體，其作用為解決PH值較低的情況下中和沉淀物堿式鹽回流時(shí)易溶解的缺點(diǎn)，硅藻土具有耐腐酸性、良好的流動(dòng)性，、比表面積大、較好的凝聚性等優(yōu)點(diǎn)。由于鐵氧菌為好氧菌，在氧化槽中進(jìn)行空氣攪拌，有利于增強(qiáng)細(xì)菌的活性。在中和槽中空氣主要其攪拌作用。（3）主要處理設(shè)施處理設(shè)施分4個(gè)系列，3個(gè)系列運(yùn)行，1個(gè)系列備用，處理規(guī)模2.5*10^4立方米每天，處理構(gòu)筑物參數(shù)見表3—17①氧化槽在氧化槽中，亞鐵離子被附在硅藻土上的鐵氧菌氧化，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。氧化槽中載體濃度達(dá)到15%（體積），鐵氧菌數(shù)月維持在1*10^8cell/cm^3，氧化槽出水水質(zhì)中Fe2+的氧化率為99.6%。②中和槽經(jīng)氧化槽后的污水中的鐵離子基本上全部為三價(jià)鐵，在中和槽中添加碳酸鈣進(jìn)行中和，發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)，氧化后的鐵離子全部進(jìn)入到沉淀物中。③固液分離槽中和槽排出的污水中含有大量的沉淀物，水質(zhì)比較渾濁，在分離槽中。添加高分子絮凝劑，進(jìn)行沉淀物的沉降，沉降物以9m^3/min進(jìn)行泥渣回流至中和槽。(