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(jī)理不同,處理效率高的混凝劑往往價格較高,與經(jīng)濟(jì)性不能兼顧?;炷齽?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(jì)性。
此研究報告刊登于’《科技導(dǎo)報》2010年第2期,題為《鋼鐵冶金高濁廢水處理技術(shù)》,第一作者為沈陽化工學(xué)院環(huán)境與生物工程學(xué)院邵紅教授。
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,難以采用生物處理技術(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(jī)混凝劑,用量大、易產(chǎn)生大量的污泥,且絮凝效果不佳;有機(jī)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。探索經(jīng)濟(jì)性好的處理方法是市場的迫切需求。
所處理廢水濁度很高,達(dá)到幾萬NTU,須經(jīng)一段時間預(yù)先沉降,對初沉池出水進(jìn)行處理,然后投加混凝劑。通過投加經(jīng)濟(jì)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(dá)到國家污水回用的標(biāo)準(zhǔn)。但將兩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(jì)性也較好。只要適當(dāng)控制處理反應(yīng)條件,處理后的水可以達(dá)到污水回用標(biāo)準(zhǔn)。為其他高濁度廢水提供了一條新的處理思路。
經(jīng)過大量的試驗數(shù)據(jù)表明?!按钆洹焙蟮幕炷齽┤コЧ?,無論是化學(xué)需氧量(COD)的去除率,還是濁度的去除率均可提高10%以上。在實際處理過程中有時存在沉降困難,需投加少量助凝劑,目前該項目正在改善處理工藝,使處理效果更加穩(wěn)定,經(jīng)濟(jì)性更好。
該處理方法處理工序簡單,適應(yīng)范圍廣,處理效果優(yōu)異,經(jīng)濟(jì)性好,具有很大的生產(chǎn)推廣潛力。
拓展閱讀——鋼鐵廢水
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。
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(dāng)。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。
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(dá)1000~3000mg/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??刂铺妓猁}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CaS04、cacl3的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于cac03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(jī)理是在水中投加有機(jī)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(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(jì)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,互相影響,所以要堅持全面處理,形成良性循