冶金工業廢水處理
關鍵詞：廢水；處理；回收；趨勢
前言
在**氣候變化和能源緊缺背景下，以低能耗、低污染、低排放為基礎的低碳經濟發展模式正被重視。現代鋼鐵工業的生產過程產生大量廢水，鋼鐵工業廢水主要來源于生產工藝過程用水、設備與產品冷卻水、洗滌和場地沖洗等，但70％的廢水還是源于冷卻用水。煉鐵廢水的處理與利用  煉鐵工藝是將原料（礦石和熔劑）及燃料（焦炭）送入高爐，通入熱風，使原料在高溫下熔煉成鐵水，同時產生爐渣和高爐煤氣。煉鐵產生的高爐渣，經水淬后成水渣，用于生產水泥等制品3.1.廢水的來源  高爐和熱風爐的冷卻、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：設備間接冷卻水；設備及產品的直接冷卻水；生產工藝過程用水及其他雜用水。隨之而產生的廢水也就是間接冷卻廢水、設備或產品的直接冷卻廢水及生產工藝過程中的廢水。煉鐵廠生產工藝過程中產生的廢水主要是高爐煤氣洗滌水和沖渣廢水。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，危害大，所以它是煉鐵廠具有代表性的廢水。3.2高爐煤氣洗滌水處理工藝流程 高爐煤氣洗滌水處理工藝主要包括沉淀(或混凝沉淀)、水質穩定、降溫(有爐**發電設施的可不降溫)、污泥處理四部分。沉淀去除懸浮物采用輻射式沉淀池為多，效果較好。國內采用的工藝流程有如下幾種。(1)石灰軟化—碳化法工藝流程； (2)投加藥劑法工藝流程；(3)酸化法工藝流程；(4)石灰軟化—藥劑法工藝流程 礦山廢水的處理 礦山廢水的特點是水量、水質變化大，廢水呈酸性。要合理確定礦山廢水的處理規模，并使被處理水的水質波動不要過大，往往需要設調節水池和調節水庫，先把水收集起來，再進行處理。礦山廢水是呈流算型的廢水，一般pH值為1.5～6，這樣低的流算含量，顯然沒有回收價值，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。礦山酸性廢水的處理離不開中和法，常用的中和劑是石灰石和石灰，因為其他中和劑價格高不宜采用，因此處理后水中的Ca2+往往含量很高或者是飽和的，再利用時應特別注意水質穩定問題，否則引起管道和設備的阻塞，給生產帶來更大損失。燒結廠廢水處理與回用 燒結的生產過程是把礦粉、燃料和溶劑按一定比例配料，混勻，然后在高溫下點火燃燒，利用其中燃料燃燒時所產生的高溫，使混合料局部熔化，將散料顆粒粘結成塊狀燒結礦，作為煉鐵原料，在燃燒過程中，同時去除硫、砷、鋅、鉛、等有害雜質。燒結礦經冷卻、破碎、篩分而成5～50mm粒狀料送入高爐冶煉。2.1廢水的來源及水質、水量 燒結廠廢水主要來自濕式除塵排水、沖稀地坪水和設備冷卻排水。濕式除塵排水含有大量的懸浮物，需經處理后方可串級使用或循環使用，如果排放，**處理到滿足排放標準；沖洗地坪水為間斷性排水，懸浮物含量高，且含大顆粒物料，經凈化后可以循環使用；設備冷卻水，水質并未受到污物的污染，僅為水溫升高（稱熱污染），經冷卻處理后，一般都能回收重復利用。所以，燒結廠的廢水污染，主要是指含高懸浮物的廢水，如不經處理直接外排則會有較大危害，且浪費水資源和大量可回收的有用物質。 燒結廠廢水經沉淀濃縮后污泥含鐵量較高，有較好的回收價值。2.2廢水處理方法 燒結廠廢水處理主要目標是去除懸浮物，換言之就是對除塵、沖洗廢水的治理。這類廢水治理的主要技術難點在于污泥脫水。燒結廠廢水經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。 我國燒結廠工藝設備**程度差距很大，廢水處理的工藝也多種并存。國內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、集中濃縮拉鏈機處理工藝、集中濃縮真空過濾機（或壓濾機）處理工藝、集中濃縮綜合處理工藝。2.3 燒結廠廢水處理技術及發展趨勢 隨著鋼鐵工業技術的發展，燒結廠工藝趨向于帶式燒結機大型化。而對于大型廠的除塵設備多采用電除塵器，從而代替了濕式除塵，燒結廠的主要廢水便得到根本的解決。從我國的實際情況來看，濕式除塵設備還要在較長時期和較大范圍內采用，所以，還是要研究廢水處理的新方法、新工藝。根據國內外發展的狀況分析，燒結廠廢水處理技術的發展趨勢，可歸納為以下幾方面。1．強化處理，實施重復用水技術； 2．污泥脫水是關鍵技術；3．應用絮凝劑。鋼鐵廢水處理發展趨勢 （1）鋼鐵廢水的處理要因地制宜。目前，寶鋼等已經達到了鋼鐵廢水的“零排放”。但并不是所有鋼鐵廢水的治理都要求達到“零排放”的標準。較經濟較有效的原則應該是對不同水質的污水采用不同的處理方法，供給不同的用戶，實現水資源的較大限度的合理使用。如一些達到排放標準的廢水可以用于農業灌溉和城市綠化用水，實現的是大的水循環使用。  （2）在治理鋼鐵廢水的同時要轉變舊有觀念，實現從末端治理為主向源頭控制為主的戰略轉移。即從工藝角度出發，逐步淘汰資源、能源消耗大，污染物排放量大的落后工藝，采用能夠使資源、能源較大限度地轉化為產品，污染物排放量少，用水少的工藝。如“干熄焦”工藝代替一直使用的噴水熄焦設施，節約了水的消耗量，減少大氣和水體污染。“干式”除塵工藝取代一直使用的濕式洗滌工藝，經過300m3高爐的多年運行效果很好，不僅節約了用水而且根除了濕法除塵工藝中洗滌的污染。  （3）開發深度處理新工藝和新型水處理劑。節約工業新水用量，減少工業污水的排放量，是鋼鐵企業水系統所追求的目標。由此，將工業污水脫鹽回用將是大勢所趨。在污水的深度處理中目前反滲透膜技術應用較多，但存在的問題是對水的預處理要求嚴格，且膜清洗困難，反滲透膜設備造**等，這些不利因素都制約著鋼鐵企業廢水治理和利用的發展，因此深度處理新工藝和新型環保且價格低廉的污水處理劑，研究適合中國國情的工業廢水資源化技術該領域**發展方向。轉爐除塵廢水治理 眾所周知，煉鋼過程是一個鐵水中碳和其他元素氧化的過程。鐵水中的碳與吹氧發生反應，生成CO，隨爐氣一道從爐口冒出。回收這部分爐氣，作為工廠能源的一個組成部分，這種爐氣叫轉爐煤氣；這種處理過程，稱為回收法，或叫未燃法。如果爐口處沒有密封，從而大量空氣通過煙道口隨爐氣一道進入煙道，在煙道內，空氣中的氧氣與熾熱的CO發生燃燒反應，使CO大部分變成CO2，同時放出熱量，這種方法稱為燃燒法。這兩種不同的爐氣處理方法，給除塵廢水帶來不同的影響。含塵煙氣一般均采用兩級文丘里洗滌器進行除塵和降溫。使用過后，通過脫水器排出，即為轉爐除塵廢水。4.1轉爐除塵廢水處理技術 如上所述，要解決轉爐除塵廢水的關鍵技術，一是懸浮物的去除；二是水質穩定問題；三是污泥的脫水與回收。4.2廢水處理工藝流程  1．混凝沉淀-水穩藥劑處理流程。從一級文氏管排出的除塵廢水經明渠流人粗粒分離槽，在粗粒分離槽中將含量約為15％的、粒徑大于60μm的粗顆粒雜質通過分離機予以分離，被分離的沉渣送燒結廠回收利用；剩下含細顆粒的廢水流人沉淀池，加人絮凝劑進行混凝沉淀處理，沉淀池出水由循環水泵送二級文氏管使用。二級文氏管的排水經水泵加壓，再送一級文氏管串聯使用，在循環水泵的出水管內注人防垢劑(水質穩定劑)，以防止設備、管道結垢。加藥量視水質情況由試驗確定。沉淀池下部沉泥經脫水后送往燒結廠小球團車間造球回收利用。 2．藥磁混凝沉淀-永磁除垢工藝。轉爐除塵廢水經明渠進入水力旋流器進行粗細顆粒分離，粗鐵泥經二次濃縮后，送燒結廠利用；旋流器上部溢流水經永磁場處理后進人污水分配池與聚丙烯酰胺溶液混合，隨后分流到立式(斜管)沉淀池澄清，其出水經冷卻塔降溫后流人集水池，清水通過磁除垢裝置后加壓循環使用；立式沉淀池泥漿用泥漿泵提升至濃縮池，污泥濃縮后進真空過濾機脫水，污泥 含水率約達40％～50％，送燒結利用。3．磁凝聚沉淀-水穩藥劑工藝。轉爐除塵廢水經磁凝聚器磁化后，流人沉淀池，沉淀池出水中投加Na2C03解決水質穩定問題，沉淀池沉泥送過濾機脫水(廂式壓濾機已在轉爐除塵廢水處理工藝流程中應用，泥餅一般可使含水率為25％～30％，優于真空過濾機
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