鋼鐵工業(yè)廢水處理123

鋼鐵工業(yè)廢水處理現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程包括材選、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼（連鑄）、軋鋼等生產(chǎn)工藝。鋼鐵工業(yè)廢水主要來(lái)源于生產(chǎn)工藝過(guò)程用水、設(shè)備與產(chǎn)品冷卻水、煙氣洗滌和場(chǎng)地沖洗等，但70％的廢水還是源于冷卻用水。間接冷卻水在使用過(guò)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。因?yàn)槲覀儗?zhuān)業(yè)是礦物加工工程，主要學(xué)習(xí)鋼鐵工業(yè)中的選礦及燒結(jié)球團(tuán)，所以下面就重點(diǎn)介紹礦山及燒結(jié)廠的廢水處理。1、礦山廢水的處理礦山廢水的特點(diǎn)是水量、水質(zhì)變化大，廢水呈酸性。要合理確定礦山廢水的處理規(guī)模，并使被處理水的水質(zhì)波動(dòng)不要過(guò)大，往往需要設(shè)調(diào)節(jié)水池和調(diào)節(jié)水庫(kù)，先把水收集起來(lái)，再進(jìn)行處理。礦山廢水是呈硫酸型的廢水，一般pH值為1.5～6，這樣低的硫酸含量，顯然沒(méi)有回收價(jià)值，因此往往采用中和處理的方法。礦山酸性廢水的處理，一般采用石灰中和法。其工藝流程示于圖1－1。用石灰中和礦山酸性廢水的水質(zhì)變化見(jiàn)表1－2。表1-2用石灰中和酸性廢水的水質(zhì)變化項(xiàng)目原水質(zhì)處理后說(shuō)明外觀黃濁澄清無(wú)色石灰投量過(guò)高,可pH值2～39～12適當(dāng)降低,控制pH砷/(mg/L)1.60.003～0.2值為8～9氟/(mg/L)100.8～1.0總鐵/(mg/L)9260.03～0.22石灰投量/(g/L)5～6鑒于Fe(OH)3在沉淀和脫水性能方面遠(yuǎn)比Fe(OH)2好，為使處理構(gòu)筑物和設(shè)備能力減少，從而采取曝氣或用一氧化氮催化氧化，然后以石灰中和，可提高沉淀效果和出水水質(zhì)。礦山酸性廢水的處理離不開(kāi)中和法，常用的中和劑是石灰石和石灰，因?yàn)槠渌泻蛣﹥r(jià)格高不宜采用，因此處理后水中的Ca2+往往含量很高或者是飽和的，再利用時(shí)應(yīng)特別注意水質(zhì)穩(wěn)定問(wèn)題，否則引起管道和設(shè)備的阻塞，給生產(chǎn)帶來(lái)更大損失。2、燒結(jié)廠廢水處理與回用燒結(jié)的生產(chǎn)過(guò)程是把礦粉、燃料和溶劑按一定比例配料，混勻，然后在高溫下點(diǎn)火燃燒，利用其中燃料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的高溫，使混合料局部熔化，將散料顆粒粘結(jié)成塊狀燒結(jié)礦，作為煉鐵原料，在燃燒過(guò)程中，同時(shí)去除硫、砷、鋅、鉛、等有害雜質(zhì)。燒結(jié)礦經(jīng)冷卻、破碎、篩分而成5～50mm粒狀料送入高爐冶煉。工藝流程示于圖2-1。一、廢水的來(lái)源及水質(zhì)、水量燒結(jié)廠廢水主要來(lái)自濕式除塵排水、沖稀地坪水和設(shè)備冷卻排水。濕式除排水含有大量的懸浮物，需經(jīng)處理后方可串級(jí)使用或循環(huán)使用，如果排放，必須處理到滿足排放標(biāo)準(zhǔn)；沖洗地坪水為間斷性排水，懸浮物含量高，且含大顆粒物料，經(jīng)凈化后可以循環(huán)使用；設(shè)備冷卻水，水質(zhì)并未受到污物的污染，僅為水溫升高（稱(chēng)熱污染），經(jīng)冷卻處理后，一般都能回收重復(fù)利用。所以，燒結(jié)廠的廢水污染，主要是指含高懸浮物的廢水，如不經(jīng)處理直接外排則會(huì)有較大危害，且浪費(fèi)水資源和大量可回收的有用物質(zhì)。燒結(jié)廠廢水經(jīng)沉淀濃縮后污泥含鐵量較高，有較好的回收價(jià)值。二、廢水處理方法燒結(jié)廠廢水處理主要目標(biāo)是去除懸浮物，換言之就是對(duì)除塵、沖洗廢水的治理。這類(lèi)廢水治理的主要技術(shù)難點(diǎn)在于污泥脫水。燒結(jié)廠廢水經(jīng)沉淀后污泥含鐵品位很高，沉淀較快，但由于有一定粘性，故使脫水困難。我國(guó)燒結(jié)廠工藝設(shè)備先進(jìn)程度差距很大，廢水處理的工藝也多種并存。國(guó)內(nèi)比較常用的廢水處理工藝有以下五種：平流式沉淀池分散處理工藝、集中濃縮濃泥斗處理工藝、集中濃縮拉鏈機(jī)處理工藝、集中濃縮真空過(guò)濾機(jī)（或壓濾機(jī)）處理工藝、集中濃縮綜合處理工藝。1．平流式沉淀池分散處理工藝這是一種簡(jiǎn)單、“古老”的處理工藝，多為遺留下來(lái)設(shè)施的延用，目前在中小型燒結(jié)廠或大型燒結(jié)廠的某些車(chē)間中還采用，清泥方法也引進(jìn)了機(jī)械設(shè)備，如鏈?zhǔn)焦文鄼C(jī)或機(jī)械抓斗起重機(jī)。2．集中濃縮濃泥斗處理工藝此種工藝是目前中小型燒結(jié)廠中常見(jiàn)的工藝。燒結(jié)廠廢水先進(jìn)入濃縮池，經(jīng)濃縮沉淀后的底部沉泥經(jīng)砂泵揚(yáng)送到濃泥斗進(jìn)行處理，濃泥斗是架設(shè)在返礦皮帶口的構(gòu)筑物，如圖2－2所示。污泥在濃泥斗中一般以靜置3～6d為宜，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使污泥壓實(shí)，造成排泥困難；時(shí)間過(guò)短，會(huì)使污泥含水鋁過(guò)高。排泥是由螺旋推進(jìn)排泥機(jī)完成的。濃泥斗的構(gòu)造原理如圖2－3所示。集中濃縮濃泥斗處理工藝是處理燒結(jié)廠廢水行之有效的方式，目前我國(guó)中小型廠多采用，不僅改善了排水水質(zhì)，而且還回收了有用物質(zhì)；但對(duì)大型燒結(jié)廠不太適用，應(yīng)選擇其他工藝。3．集中濃縮拉鏈機(jī)處理工藝此法的特點(diǎn)是處理后的水質(zhì)可達(dá)循環(huán)用水的水質(zhì)要求，通過(guò)污泥拉鏈機(jī)保證了排泥的連續(xù)性。圖2－4為集中濃縮拉鏈機(jī)處理工藝的示意圖。濃縮池的溢流水供循環(huán)使用。濃縮后的底部污泥排入拉鏈機(jī)，在拉鏈機(jī)中再沉淀，沉淀的污泥由拉鏈傳送到返礦皮帶上，送往混合配料。其含水率可以達(dá)到20％～30％，拉鏈機(jī)的溢流水再返回到濃縮池中。4．集中濃縮真空過(guò)濾（或壓濾）工藝該法的前部分集中濃縮處理與前述基本相同，而后部分污泥處理則采用真空過(guò)濾機(jī)（或壓濾機(jī)），如圖2－5所示。近年來(lái)通過(guò)工業(yè)試驗(yàn)，帶式壓濾機(jī)在燒結(jié)廠污泥脫水方面有良好效果，為設(shè)計(jì)提供了新的選擇。5．集中濃縮綜合處理集中濃縮綜合處理是燒結(jié)廠廢水處理的較先進(jìn)的工藝。它的特點(diǎn)就是按水質(zhì)不同，分別采用措施，以達(dá)到最有效的重復(fù)利用，減少?gòu)U水外排。如圖2－6所示。三、燒結(jié)廠廢水處理技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)隨著鋼鐵工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，燒結(jié)廠工藝趨向于帶式燒結(jié)機(jī)大型化。而對(duì)于大型廠的除塵設(shè)備多采用電除塵器，從而代替了濕式除塵，燒結(jié)廠的主要廢水便得到根本的解決。從我國(guó)的實(shí)際情況來(lái)看，濕式除塵設(shè)備還要在較長(zhǎng)時(shí)期和較大范圍內(nèi)采用，所以，還是要研究廢水處理的新方法、新工藝。根據(jù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展的狀況分析，燒結(jié)廠廢水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，可歸納為以下幾方面:1．強(qiáng)化處理，實(shí)施重復(fù)用水技術(shù)燒結(jié)廠產(chǎn)生的廢水，一般不含有毒有害的污染物，通過(guò)冷卻、沉淀，就可循環(huán)使用或串級(jí)利用。對(duì)燒結(jié)廠廢水強(qiáng)化處理，既能節(jié)約用水，又可回收有用物質(zhì)，其經(jīng)濟(jì)效益十分客觀。只要選擇好處理工藝，使生產(chǎn)廢水可達(dá)到或接近零排放的目標(biāo)。2．污泥脫水是關(guān)鍵技術(shù)如上所述，燒結(jié)廠含塵廢水處理的難點(diǎn)是泥漿的脫水技術(shù)，燒結(jié)生產(chǎn)工藝要求加入混合配料到污泥含水率不大于12％，這是當(dāng)前污泥脫水工藝難以達(dá)到的，采用烘干加熱等措施在經(jīng)濟(jì)上顯然沒(méi)有推廣使用價(jià)值，故在過(guò)濾、壓濾工藝中，必須強(qiáng)化效果，比如選擇適用的絮凝劑，提高脫水效果，或制成球團(tuán)，直接用于冶煉。3．應(yīng)用絮凝劑國(guó)外在燒結(jié)廢水處理中都投加絮凝劑，以便提高出水水質(zhì)，我國(guó)亦逐步推廣使用各種類(lèi)型的絮凝劑。但無(wú)論使用何種絮凝劑，都應(yīng)事先經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，以確定優(yōu)選藥劑及其最佳投藥量。五、新設(shè)備及工藝的使用中冶東方新成果廣泛應(yīng)用于鋼鐵廠工業(yè)廢水處理近日，中冶東方研發(fā)的《粗顆粒分離裝置》順利通過(guò)包頭市科學(xué)技術(shù)局的驗(yàn)收，該項(xiàng)科研成果廣泛適用于鋼鐵廠工業(yè)廢水處理，用以連續(xù)不斷的除去含塵廢水中的大顆粒沉積物等，是一種具有沉淀、分離、濃縮和直接連續(xù)不斷螺旋提升排渣多功能設(shè)備，是煉鋼工業(yè)廢水處理中預(yù)處理的理想設(shè)備。中冶東方在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，采用了水處理技術(shù)中的重力沉降原理，利用分離濃縮、澄清出水及淤渣螺旋提升單元，集多種應(yīng)用技術(shù)組合為一體，構(gòu)成整體式鋼結(jié)構(gòu)設(shè)備。當(dāng)工業(yè)污水給入分離機(jī)槽中，其粗顆粒物料借重力作用沉淀到槽底，并由螺旋分離機(jī)輸送到上部，從垂直流槽排出，清水則從溢流堰排出，完成固液分離，達(dá)到澄清目的。該項(xiàng)科技成果具有占地面積小、投資省、處理能力大、處理效率高、操作簡(jiǎn)單、管理方便等特點(diǎn)。現(xiàn)已推廣使用在天津榮程鋼鐵有限公司煉鋼工程、天津鋼鐵有限公司煉鋼廠、四川聯(lián)興機(jī)電電器設(shè)備有限公司、青島鋼鐵公司煉鋼廠、福建鑫海鋼廠、包頭鋼鐵集團(tuán)有限公司煉鋼廠等大中型鋼鐵公司及其他公司企業(yè)中