各种废水整理资料.docx

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1、焦化废水焦化废水是由原煤的高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的。废水成分复杂，其水质随原煤组成和炼焦工艺而变化, 焦化废水中含有数十种无机和有机化合物。其中无机化合物主要是大量氨盐、硫氰化物、硫化物、氰化物等，有机化合物除酚类外，还有单环及多环的芳香族化合物、含氮、硫、氧的杂环化合物等。焦化生产过程中排放出大量含酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质的废水。焦化废水主要来自炼焦和煤气净化过程及化工产品的精制过程，其中以蒸氦过程中产生的剩余氨水为主要来源。蒸氨废水是混合剩余氨水蒸馏后所排出的废水。剩余氨水是焦化厂最重要的酚氰废水源，是含氨的高浓度酚水，由冷凝鼓风工段循环氨水泵排出，送往剩余氨水

2、贮槽。剩余氨水主要由三部分组成：装炉煤表面的湿存水、装炉煤干馏产生的化合水和添加入吸煤气管道和集气管循环氧水泵内的含油工艺废水。剩余氨水总量可按装炉煤14计。剩余氨水在贮槽中与其它生产装置送来的工艺废水混合后，称为混合剩余氨水。混合剩余氨水的去向，有的是直接蒸氨，有的是先脱酚后蒸氨，有的是与富氨水合在一起蒸氨，还有的是与脱硫富液一起脱酸菜氨，脱酸蒸氨前要进行过滤除油。1.1 废水来源： 焦化生产过程中排放出大量含酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质的废水。焦化废水主要来自炼焦和煤气净化过程及化工产品的精制过程，其中以蒸氦过程中产生的剩余氨水为主要来源。蒸氨废水是混合剩余氨水蒸馏后所排出的废水。剩余

3、氨水是焦化厂最重要的酚氰废水源，是含氨的高浓度酚水，由冷凝鼓风工段循环氨水泵排出，送往剩余氨水贮槽。剩余氨水主要由三部分组成：装炉煤表面的湿存水、装炉煤干馏产生的化合水和添加入吸煤气管道和集气管循环氧水泵内的含油工艺废水。剩余氨水总量可按装炉煤14计。剩余氨水在贮槽中与其它生产装置送来的工艺废水混合后，称为混合剩余氨水。混合剩余氨水的去向，有的是直接蒸氨，有的是先脱酚后蒸氨，有的是与富氨水合在一起蒸氨，还有的是与脱硫富液一起脱酸菜氨，脱酸蒸氨前要进行过滤除油。焦化厂还含一些其它废水，其所占比例不大，污染指标也较低，这里就不介绍了。1.2 废水特点 焦化废水所含污染物包括酚类、多环芳香族化合物及

4、含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。焦化废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物，砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物。难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。 焦化废水的水质因各厂工艺流程和生产操作方式差异很大而不同。一般焦化厂的蒸氨废水水质如下：CODcr30003800mgL、酚600900mgL、氰10mgL、油5070mg/L、氨氮300mg/L左右。如果CODcr按3500mgL计，氨氮按280mg/L计，则每吨焦炭最少可产生0.65kgCODcr和0.05kg氨氮，全国机焦产量为7000万吨，则每年可产生45500吨COD

5、cr和3500吨氨氮，如果污水不处理，将对环境造成多么大的污染。废水处理工艺流程工厂污水处理流程根据其装置及各构筑物的功能，可分为四个部分：预处理、生化处理、后处理、污泥干化。（1）预处理 预处理保证污水水质和水量不产生大的波动，在进入生化曝气池前降低污水中的油类物质和氰化物，避免生化处理装置受油污染及高负荷冲击。预处理流程为：污水经吸水井、隔油池、二级气浮、调节池、调温池，最终进入生化曝气池。分析结果表明：重力平流式隔油池除油效率平均在60%左右，最高达88%；级气浮除油率达90%以上，经预处理除油后，污水中的矿物油含量小于10mg/l，满足了生化曝气对污水中矿物油含量的要求；污水中的氰化物

6、在、级气浮中与加入的混凝剂（聚合硫酸铁）中的Fe作用生成电离度很小的络合物Fe(CN)64-、Fe(CN)63+，级气浮的氰化物去除率高达80%。气浮设备还能去除部分COD，但去除率不高，平均在35%左右，最低只有10%，大量COD需要靠生化去除。污水的温度一方面靠调温池中的直接蒸汽来保证，另一方面靠热空气来保证。直接蒸汽在给污水升温的同时蒸去了污水中部分挥发性物质，如氨、挥发酚等。污水经二级增温以后，在寒冷季节，曝气池中污水温度能控制在2535范围内。污水在经过上述预处理以后，水质基本能达到本工艺的生化要求，各项指标分别为：挥发酚300mg/l；氰化物5mg/l；氨氮500mg/l；COD2

7、000mg/l；温度2535。（2）生化处理原理经预处理后的焦化污水与部分生活污水在曝气池前配水井中充分均匀混合后，进入生化曝气池，按r=1：5的回流比，与处理后污水混合回流至生化曝气池的前段。污水生化采用反硝化-硝化工艺。工况污水处理量：42m3/h 罗茨风机风量：88.6m3/min回流比:r=1:5 曝气池底部布置有高充氧效率的软管,经曝气后,池中溶解氧含量3mg/l,能充分满足硝化段好氧细菌对溶解氧的要求。本工艺的反硝化细菌、硝化细菌对温度的要求高于一般细菌，属中温菌，在31-36范围内，细菌表现出较强的活性，各项污染物出水浓度均能达标（其它条件正常情况下）。超过这一温度范围，出水水质

8、恶化，细菌由生化膜上脱落死亡，水质发黑且严重超标。工厂采用蒸气及热空气两种方法确保31-36的温度范围。曝气池中的PH值由纯碱来调节，工艺设计时，前置反硝化段生成部分碱供硝化段消耗，纯碱投加在硝化段进口底部，随着池内污水的湍流，池内PH值得以很好地调节，保证了微生物生存所需的酸碱度，纯碱投加量视池中PH值而定。微生物生长、繁殖条件除温度、PH值外，还必须有营养物质磷元素，工厂用投加NaH2PO4的方法来补充污水中磷元素的不足，磷的投加量不宜过大，否则导致池内微生物疯长、脱落，造成池内污泥量过多，增加风机负荷，浪费动力消耗。经测算，磷的投加量为15Kg/日，每天24小时均匀投加。从每天池底排泥情

9、况看，剩余污泥量尚可。处理效果 污水处理投运几年来，设施（备）运行较为稳定，A-O工艺运行正常。几年来，各类污染物处理率逐年好转，出水达标由稳定三级逐步向稳定二级过渡，目前部分指标已达一级标准。99年上半年，部分指标达到或优于二级综合排放标准，见表（2）。处理后的达标污水部分回用熄焦，部分排入城市污水管网，出水标准执行污水综合排放标准GB8978-1996表四。（3）后处理 曝气池出水送级气浮设备进一步作除色、除氰处理，以达到更好的排放水质。（4）污泥处理、级气浮的浮渣、气浮槽底沉积的焦油以及曝气池所排剩余污泥，都汇集于污贮槽，再用液下泵送至污泥浓缩池，在污泥浓缩池里，污泥靠重力沉降自然分层，

10、污泥浓缩23天后，撇出上层液体，将含水量99%的污泥排至污泥干化场（144m2）。在干化场内，一部分水分通过过滤层渗入底部渗管内汇集于窨井中，再与污泥浓缩池撇出的上层液体一起回到集水井中；一部分水分在晾晒过程中自然蒸发。失去水分的污泥称为干污泥。干污泥的处理是运至工厂的煤场配煤焚烧。干污泥年产量约为5吨。淀粉废水来源：淀粉生产大约有80%是以玉米为原料，其余以薯类、小麦、大麦、燕麦以及其他富含淀粉的植物块根等为原料。原料中除含有淀粉以外还含有其他的多种成分蛋白质、纤维素、机盐等。在淀粉生产由原料处理、浸泡、粉碎、过筛、分离淀粉、洗涤、干燥等几个主要工序组成。但具体操作上因原料的不同存在着一些差

11、异，废水的主要来源也因淀粉生产原料的不同而异。在淀粉加工过程中产生大量高浓度酸性有机废水，废水主要来源于淀粉加工过程中的洗涤、压滤、浓缩等工艺段。废水中含有大量溶解性的有机污染物，如淀粉、蛋白质、糖类、碳水化合物、脂肪、氨基酸等，其次是含N、P的无机化合物，另外还含有一定量的挥发酸、灰分等，属生化性较好的高浓度有机废水，但由于氨氮和盐份含量高，较难处理。以玉米淀粉为例，玉米淀粉生产废水来源于及相应特点： 如果淀粉是最终产品，其排出废水主要是原料洗涤用水、玉米浆蒸发的气压冷凝水和干燥过程废水。 （1） 洗涤水 洗涤水产生在清杂工艺段，玉米在投料时，用水力输送去浸泡系统，玉米和输送水的比例为1：2

12、.53，温度为3550度。输送水经脱水筛脱除杂质后，湿玉米进入浸泡罐，洗涤水排出。另外，浸泡后的玉米进行洗涤时，也排放少量污水。洗涤水的特点是：水量较大，一般吨淀粉用水约为2m3；水中的悬浮物较多，悬浮物主要是玉米皮、碎玉米等；污水的COD比较低，大约在400800mg/L。 （2） 菲汀水或蒸发冷凝液 玉米在亚硫酸溶液中浸泡后的玉米浆，可直接蒸发浓缩做玉米浆，也可用于生产菲汀，在压滤菲汀时产生的废水就叫菲汀水。菲汀水的特点是：水量较小，一般吨淀粉产生菲汀水约0.51m3；废水的CODCr比较高，大约在5000080000mg/L；废水中的亚硫酸根浓度很高，大约在20003000mg/L。 现

13、在大多数企业综合多方面考虑，已经不再生产菲汀，通过三效蒸发对浸泡液进行浓缩做玉米浆，同时排放蒸发冷凝液，吨淀粉排放1 m3左右，其CODCr一般在1000mg/L2000mg/L以下，处理难度相对较小。 （3） 蛋白水 在蛋白分离时，进行浮选浓缩时，有大量的废水排放；在进行蛋白压滤时，有少量废水排放，在纤维榨水时，有少量废水排放，我们把这些废水统称为蛋白水。蛋白水的特点是：水量较大，一吨淀粉产生的蛋白水约510m3，有的甚至更多；废水中的COD浓度较高，约为40008000mg/L，因用水量不同而存在较大差别。 综上所述，淀粉废水主要来源于玉米淀粉加工过程中的洗涤、压滤、浓缩等工艺段，废水中含

14、有大量溶解性的有机污染物，如蛋白质、糖类、碳水化合物、脂肪、氨基酸等，其次是含N、P的无机化合物，另外还含有一定量的挥发酸、灰分等，属生化性较好的高浓度有机废水。 若淀粉深加工，还会产生其它废水如： 1.液体葡萄糖脱盐的废水。 2.以次氯酸盐氧化法生产淀粉衍生物的废水，加入二氧化硫可停止反应。处理方法：常用的淀粉废水处理工艺有以下几种：1. “厌氧+好氧+生物炭深化处理”工艺出水COD150 mg/L适合不进管网但能进流域的企业。山东淀粉企业采用此种工艺，可实现部分水回用。工艺说明：废水经格栅去除漂浮大块杂物后，流入调节沉淀池调节水量并使水质均衡，再由泵经热交换预热到40-45后进入UASB厌

15、氧反应器，靠厌氧微生物的作用，将废水中的有机物分解为CH4和CO2，产生的沼气经水封、缓冲罐后送到沼气利用设施，可回收部分能源。厌氧反应器出水进入缺氧池，经酸化水解后进入组合式生化池，组合式生化池由预曝池、沉淀池和曝气池组成，预曝池和曝气池均安装组合填料，采用曝气软管曝气。废水首先进入预曝池，预曝气可以改变厌氧出水的化学特性，提高废水的氧化还原电位，有利于后续处理单元的运行。废水经沉淀池进入曝气池，在好氧条件，依靠填料上附着的微生物将废水中有机物分解为CO2和H2O，出水经二次沉淀池沉淀后，清水外排。沉淀池的污泥回流到预曝池和曝气池，以保证组合池中拥有足够的污泥浓度和生物量，剩余污泥经浓缩罐后

16、进入干化池，经板框压滤脱水后外运。2.通过二级厌氧（UASB厌氧反应器）出水COD500 mg/L，适合废水进污水处理厂的企业。3. 厌氧+好氧工艺工艺说明:淀粉废水进入调节池，然后经泵进入换热器升温，换热器的热源采用蒸气，以便在调试期间对厌氧反应器的进水温度进行调节控制；废水加热到要求温度后从底部进入厌氧反应器，厌氧反应器控制温度在351，在厌氧反应器中厌氧菌群降解废水中的有机物，将其转化为沼气，沼气依次经水封罐、缓冲罐、流量计计量后送锅炉燃用；厌氧反应器出水进入沉淀池分离挟带的污泥后进入曝气池，在充氧条件下，废水中的有机物被好氧微生物进一步分解为CO2和H2O；曝气池出水由二沉池分离挟带的

17、污泥后，出水满足标准排放；沉淀池污泥回流至曝气池，剩余污泥排至污泥干化池，干化后的污泥做农肥；厌氧反应器产生的沼气依次经水封罐、缓冲罐、流量计计量后送锅炉燃用。1、气浮处理法气浮法是一种物理处理方法, 它是利用高压状态溶入大量气体的水(溶气水)作为工作液体, 骤然减压后释放出无数微细气泡, 废水中的絮凝物粘附其上, 使絮凝物的比重远小于实际比重, 随着气泡上升, 将絮凝物浮至液面, 达到液固分离的目的。2、絮凝沉淀处理法絮凝沉淀法是一种物理化学处理法, 通过加入絮凝剂, 使分散状态的有机物脱稳, 凝聚, 形成聚集状态的颗粒物质从水中分离出来。其中絮凝剂的种类决定絮凝沉淀效果。一般常用的絮凝剂可

18、分为无机、有机和微生物絮凝剂三类。1）无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂主要是聚铝与聚铁类, 聚铝类具有投药量少、沉降速度快、颗粒密实、除浊色效果好等优点。而聚铁类除具有上述优点外, 还具有价格低, pH 适用范围广等特点。2）有机高分子絮凝剂有机高分子絮凝剂主要是季铵盐类、聚胺盐类以及聚丙烯酰胺类等。近年来, 人们趋向于应用那些无毒、易生物降解、原料来源广泛、价格低的天然改性高分子絮凝剂, 如淀粉类、纤维类、植物胺类、聚多糖类。3）微生物絮凝剂微生物絮凝剂不存在二次污染, 对人畜无害, 絮凝效果好, 沉淀物还可以作为蛋白饲料等, 日益引起人们的关注, 并进行了广泛的研究和应用。3、生物处理法生

19、物处理法可分为厌氧生物处理法和好氧生物处理法。由于淀粉废水有机负荷高, 处理难度大, 在实际生产中往往将好氧处理法和厌氧处理法结合使用。1）厌氧滤池厌氧滤池( AF)是在装置中填满了如沙砾、塑料、泡沫等填料, 使厌氧微生物附着在上面生长, 可维持较高的生物量。1.1升流式厌氧污泥床升流式厌氧污泥床(UASB)是在AF的基础上发展起来的, 具有较高的容积负荷率和污泥负荷率。1.2垂直折流厌氧污泥床垂直折流厌氧污泥床( VBASB)是在UASB 反应器的基础上发展起来的, 可视为在UASB反应器内加四道垂直挡板, 使反应器的水流上下垂直折流, 最后处理过的废水经三相分离器流出反应器, 使反应器内的

20、水流呈推流的特点, 所以反应器具有较高的容积负荷率。2）好氧生物法使用三相厌氧生物反应器对酿酒厂所排出的淀粉废水进行了处理, 结果表明, 当水力停留时间为8 h时, 此反应器对于废水中COD 的去除达到44. 5% , 效果最佳。3）厌氧􀀁好氧结合法由于淀粉废水有机负荷高, 处理难度大, 在实际生产中往往将好氧处理法和厌氧处理法结合而用UASB 反应器由污泥层、污泥悬浮层、沉淀区及三相分离器组成, 其中污泥层和三相分离器是其主要组成部分。4、生物塘法又称氧化塘法或稳定塘法, 是利用一些适宜的自然池塘或人工池塘, 由于废水在塘内停留的时间较长, 通过水中的微生物代谢活动可以将有

21、机物降解, 从而使废水得到净化的一种方法。但生物塘法占地面积大、处理效果受气候条件的影响大, 是制约该法大规模应用的主要因素。生物塘法对于淀粉废水的处理技术还有待进一步改进。 5、光合细菌法光合细菌法( PSB)是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌总称。光合细菌法的有机负荷均远高于传统好氧法, 尤其是当光合细菌法采用生物膜反应器时, 在高负荷条件下有机物降解速率很快。因此, 人们开始逐步运用光合细菌法处理高浓度有机废水。烧结厂废水烧结厂废水主要来自湿式除尘排水、冲稀地坪水和设备冷却排水。湿式除排水含有大量的悬浮物，需经处理后方可串级使用或循环使用，如果排放，须处理到满足排放标准；冲洗地坪水为

22、间断性排水，悬浮物含量高，且含大颗粒物料，经净化后可以循环使用；设备冷却水，水质到污物的污染，仅为水温升高（称热污染），经冷却处理后，一般都能回收重复利用。所以，烧结厂的废水污染，主要是指含高悬浮物的废水，如不经处理直接外排则会有较大危害，且浪费水资源和大量可回收的有用物质。烧结厂废水经沉淀浓缩后污泥含铁量较高，有较好的回收价值。烧结厂废水处理主要目标是去除悬浮物，换言之就是对除尘、冲洗废水的治理。这类废水治理的主要技术难点在于污泥脱水。烧结厂废水经沉淀后污泥含铁品位很高，沉淀较快，但由于有一定粘性，故使脱水困难。我国烧结厂工艺设备先进程度差距很大，废水处理的工艺也多种并存。国内比较常用的废水

23、处理工艺有以下五种：平流式沉淀池分散处理工艺、集中浓缩浓泥斗处理工艺、集中浓缩拉链机处理工艺、集中浓缩真空过滤机（或压滤机）处理工艺、集中浓缩综合处理工艺。（1）平流式沉淀池分散处理工艺 这是一种简单、“古老”的处理工艺，多为遗留下来设施的延用，目前在中小型烧结厂或大型烧结厂的某些车间中还采用，清泥方法也引进了机械设备，如链式刮泥机或机械抓斗起重机。 （2）集中浓缩浓泥斗处理工艺 此种工艺是目前中小型烧结厂中常见的工艺。烧结厂废水先进入浓缩池，经浓缩沉淀后的底部沉泥经砂泵扬送到浓泥斗进行处理，浓泥斗是架设在返矿皮带口的构筑物，如图22所示。污泥在浓泥斗中一般以静置36d为宜，时间过长，会使污泥

24、压实，造成排泥困难；时间过短，会使污泥含水铝过高。排泥是由螺旋推进排泥机完成的。浓泥斗的构造原理如图23所示。集中浓缩浓泥斗处理工艺是处理烧结厂废水行之有效的方式，目前我国中小型厂多采用，不仅改善了排水水质，而且还回收了有用物质；但对大型烧结厂不太适用，应选择其他工艺。（3）集中浓缩拉链机处理工艺 此法的特点是处理后的水质可达循环用水的水质要求，通过污泥拉链机保证了排泥的连续性。图24为集中浓缩拉链机处理工艺的示意图。浓缩池的溢流水供循环使用。浓缩后的底部污泥排入拉链机，在拉链机中再沉淀，沉淀的污泥由拉链传送到返矿皮带上，送往混合配料。其含水率可以达到2030，拉链机的溢流水再返回到浓缩池中。

25、（4）集中浓缩真空过滤（或压滤）工艺 该法的前部分集中浓缩处理与前述基本相同，而后部分污泥处理则采用真空过滤机（或压滤机），如图25所示。近年来通过工业试验，带式压滤机在烧结厂污泥脱水方面有良好效果，为设计提供了新的选择。（5）集中浓缩综合处理 集中浓缩综合处理是烧结厂废水处理的较先进的工艺。它的特点就是按水质不同，分别采用措施，以达到最有效的重复利用，减少废水外排。如图26所示。炼钢厂/炼铁厂、轧钢厂废水来源及特点：1炼铁废水 来源于高炉煤气洗涤水和冲渣废水，特点是：废水水温较高，悬浮物浓度大，可高达10003000毫克/升。 2炼钢废水 来源于设备间接冷却水、设备和产品的直接冷却废水、除尘

26、废水、冲渣废水，特点是：设备和产品的直接冷却废水。含有大量氧化铁和少量润滑油脂，处理后可循环利用。 3轧钢废水 来源于热轧和冷轧产品过程中需要大量直接冷却水，冲洗钢材和设备，特点是：热轧废水含有大量氧化铁和油，水温高、水量大。一、 炼铁废水的处理与利用 1、概述 炼铁工艺是将原料（矿石和熔剂）及燃料（焦炭）送入高炉，通入热风，使原料在高温下熔炼成铁水，同时产生炉渣和高炉煤气。炼铁产生的高炉渣，经水淬后成水渣，用于生产水泥等制品，是很好的建筑材料。炼铁厂包含有高炉、热风炉、高炉煤气洗涤设施、鼓风机、铸铁机、冲渣池等，以及与之配套的辅助设施，见图31。 1. 废水的来源 高炉和热风炉的冷却、高炉煤

27、气的洗涤、炉渣水淬和水力输送是主要的用水装置，此外还有一些用水量较小或间断用水的地方。以用水的作用来看，炼铁厂的用水可分为：设备间接冷却水；设备及产品的直接冷却水；生产工艺过程用水及其他杂用水。随之而产生的废水也就是间接冷却废水、设备或产品的直接冷却废水及生产工艺过程中的废水。炼铁厂生产工艺过程中产生的废水主要是高炉煤气洗涤水和冲渣废水。 2. 废水的水量和水质 炼铁厂的所有给水，除极少量损失外，均转为废水，所以用水量基本上与废水量相当。 高炉煤气洗涤水是炼铁厂的主要废水，其特点是水量的，悬浮物含量高，含有酚、氰等有害物质，危害大，所以它是炼铁厂具有代表性的废水。 3. 废水处理的技术路线 主

28、要的处理技术有：悬浮物的去除；温度的控制；水质稳定；沉渣的脱水与利用；重复用水等五方面内容。 （1）悬浮物的去除 炼铁厂废水的污染，以悬浮物污染为主要特征，高炉煤气洗涤水悬浮物含量达10003000mg/L，经沉淀后出水悬浮物含量应小于150mg/L。鉴于混凝药剂近年来得到广泛应用，高炉煤气洗涤水大多采用聚丙烯酰胺与铁盐并用，都取得良好效果。 （2）温度的控制 用水后水温升高，通称热污染，循环用水而不排放，热污染不构成对环境的破坏。但为了保证循环，针对不同系统的不同要求，应采取冷却措施。炼铁厂的几种废水都产生温升，由于生产工艺不同，有的系统可不设冷却设备，如冲渣水。水温度的高低，对混凝沉淀效果

29、以及解垢与腐蚀的程度均有影响。设备间接冷却水系统应设冷却塔，而直接冷却水或工艺过程冷却系统，则应视具体情况而定。 (3)水质稳定 水的稳定性是指在输送水过程中，其本身的化学成分是否起变化，是否引起腐蚀或结垢的现象。既不结垢也不腐蚀的水称为稳定水。 控制碳酸盐解垢的方法如下：酸化法 酸化法是采用在水中投加硫酸或者盐酸，利用CaSO4、CaCl3的溶解度远远大于CaCO的原理，防止结垢。石灰软化法在水中投入石灰乳，利用石灰的脱硬作用，去除暂时硬度，使水软化。药剂缓垢法 加药稳定水质的机理是在水中投加有机磷类、聚羧酸型阻垢剂，利用它们的分散作用，晶格畸变效应等优异性能，控制晶体的成长，使水质得到稳定

30、。最常用的水质稳定剂有聚磷酸钠、NTMP(氮基膦酸盐)、EDP(乙醇二膦酸盐)和聚马来酸酐等。 （）沉渣的脱水与利用 炼铁厂的沉渣主要是高炉煤气洗涤水沉渣和高炉渣，都是用之为宝、弃之为害的沉渣。高炉水淬渣用于生产水泥，已是供不应求的形势，技术也十分成熟。高炉煤气洗涤沉渣的主要成分是铁的氧化物和焦炭粉，将这些沉渣加以利用，经济效益十分可观，同时也减轻了对环境的污染。 （）重复用水 应该指出，悬浮物的去除、温度的控制、水质稳定和沉渣的脱水与利用是保证循环用水必不可少的关键技术，一环扣一环，哪一环解决不好，循环用水都是空谈。它们之间又不是孤立的，互相联系，互相影响，所以要坚持全面处理，形成良性循环。

31、二、炼钢废水的处理与利用 1、 概述 炼钢是将生铁中含量较高的碳、硅、磷、锰等元素去除或降低到允许值之内的工艺过程。炼钢方法一般为转炉炼钢，并以纯氧顶吹转炉炼钢为主。电炉多炼一些特殊钢，平炉炼钢是一种老工艺，实际上已被淘汰。由于连铸工艺的实施，连铸机广泛的使用是钢铁工业的一次重大工艺改革，所以炼钢厂包括了连铸这一部分工艺过程。 炼钢废水主要分为三类。 (1) 设备间接冷却水 这种废水的水温较高，水质不受到污染，采取冷却降温后可循环使用，不外排。但必须控制好水质稳定，否则会对设备产生腐蚀或结垢阻塞现象。 (2) 设备和产品的直接冷却废水 主要特征是含有大量的氧化铁皮和少量润滑油脂，经处理后方可循

32、环利用或外排。(3) 生产工艺过程废水 实际上就是指转炉除尘废水。炼钢废水的水量，由于其车间组成、炼钢工艺、给水条件的不同，而有所差异。一、 转炉除尘废水治理 众所周知，炼钢过程是一个铁水中碳和其他元素氧化的过程。铁水中的碳与吹氧发生反应，生成CO，随炉气一道从炉口冒出。回收这部分炉气，作为工厂能源的一个组成部分，这种炉气叫转炉煤气；这种处理过程，称为回收法，或叫未燃法。如果炉口处没有密封，从而大量空气通过烟道口随炉气一道进入烟道，在烟道内，空气中的氧气与炽热的CO发生燃烧反应，使CO大部分变成CO2，同时放出热量，这种方法称为燃烧法。这两种不同的炉气处理方法，给除尘废水带来不同的影响。含尘烟

33、气一般均采用两级文丘里洗涤器进行除尘和降温。使用过后，通过脱水器排出，即为转炉除尘废水。(一) 转炉除尘废水处理技术 如上所述，要解决转炉除尘废水的关键技术，一是悬浮物的去除；二是水质稳定问题；三是污泥的脱水与回收。 1 悬浮物的去除 纯氧顶吹转炉除尘废水中的悬浮物杂质均为无机化合物，采用自然沉淀的物理方法，虽 能使出水悬浮物含量达到150200mgL的水平，但循环利用效果不佳，必须采用强化沉淀的措施。一般在辐射式沉淀池或立式沉淀池前加混凝药剂，或先通过磁凝聚器经磁化后进入沉淀池。最理想的方法应使除尘废水进入水力旋流器，利用重力分离的原理，将大颗粒大于60m的悬浮颗粒去掉，以减轻沉淀池的负荷。

34、废水中投加lmgL的聚丙烯酰胺，即可使出水悬浮物含量达到100mgL以下，效果非常显著，可以保证正常的循环利用。由于转炉除尘废水中悬浮物的主要成分是铁皮，采用磁凝聚器处理含铁磁质微粒十分有效，氧化铁微粒在流经磁场时产生磁感应，离开时具有剩磁，微粒在沉淀池中互相碰撞吸引凝成较大的絮体从而加速沉淀，并能改善污泥的脱水性能。 2 水质稳定问题 由于炼钢过程中必须投加石灰，在吹氧时部分石灰粉尘还未与钢液接触就被吹出炉外，随烟气一道进入除尘系统，因此，除尘废水中Ca2含量相当多，它与溶入水中的C02反应，致使除尘废水的暂时硬度较高，水质失去稳定。采用沉淀池后投入分散剂(或称水质稳定剂)的方法，在螯合、分

35、散的作用下，能较成功地防垢、除垢。投加碳酸钠(Na2C03)也是一种可行的水质稳定方法。Na2C03和石灰Ca(OH)2反应，形成CaC03沉淀：CaO+H20Ca(OH)2 Na2C03+Ca(OH)2CaC03+2NaOH 而生成的NaOH与水中C02作用又生成Na2C03，从而在循环反应的过程中，使Na2C03得到再生，在运行中由于排污和渗漏所致，仅补充一些量的Na2C03保持平衡。该法在国内一些厂的应用中有很好效果。 利用高炉煤气洗涤水与转炉除尘废水混合处理，也是保持水质稳定的一种有效方法。由于高炉煤气洗涤水含有大量的HCO3，而转炉除尘废水含有较多的OH，使两者结合，发生如下反应：

36、Ca(OH)2+Ca(HC03)22CaC03+2H20生成的碳酸钙正好在沉淀池中除去，这是以废治废、综合利用的典型实例。在运转过程中如果OH与HCO3量不平衡，适当在沉淀池后加些阻垢剂做保证。 总之，水质稳定的方法是根据生产工艺和水质条件，因地制宜地处理，选取最有效、最经济的方法。3 污泥的脱水与回收 转炉除尘废水，经混凝沉淀后可实现循环使用，但沉积在池底的污泥必须予以恰当处理，否则循环仍是空话。转炉除尘废水污泥含铁达70，有很高的利用价值。处理此种污泥与处理高炉煤气洗涤水的瓦斯泥一样，国内一般采用真空过滤脱水的方法，脱水性能比较差，脱水后的泥饼很难被直接利用，制成球团可直接用于炼钢。如图4

37、1所示。 （二）废水处理工艺流程 1混凝沉淀-水稳药剂处理流程 从一级文氏管排出的除尘废水经明渠流人粗粒分离槽，在粗粒分离槽中将含量约为15的、粒径大于60m的粗颗粒杂质通过分离机予以分离，被分离的沉渣送烧结厂回收利用；剩下含细颗粒的废水流人沉淀池，加人絮凝剂进行混凝沉淀处理，沉淀池出水由循环水泵送二级文氏管使用。二级文氏管的排水经水泵加压，再送一级文氏管串联使用，在循环水泵的出水管内注人防垢剂(水质稳定剂)，以防止设备、管道结垢。加药量视水质情况由试验确定。如图42所示。沉淀池下部沉泥经脱水后送往烧结厂小球团车间造球回收利用。 2.药磁混凝沉淀-永磁除垢工艺 转炉除尘废水经明渠进入水力旋流器

38、进行粗细颗粒分离，粗铁泥经二次浓缩后，送烧结厂利用；旋流器上部溢流水经永磁场处理后进人污水分配池与聚丙烯酰胺溶液混合，随后分流到立式(斜管)沉淀池澄清，其出水经冷却塔降温后流人集水池，清水通过磁除垢装置后加压循环使用；立式沉淀池泥浆用泥浆泵提升至浓缩池，污泥浓缩后进真空过滤机脱水，污泥 含水率约达4050，送烧结利用。见图43。 3.磁凝聚沉淀-水稳药剂工艺 转炉除尘废水经磁凝聚器磁化后，流人沉淀池，沉淀池出水中投加Na2C03解决水质稳定问题，沉淀池沉泥送过滤机脱水(厢式压滤机已在转炉除尘废水处理工艺流程中应用，泥饼一般可使含水率为2530，优于真空过滤机)。见图44。 二、 连铸机废水处理

39、 随着钢铁生产的发展，连铸技术已被越来越多的钢铁企业采用，我国的连铸比大幅度上升。连铸工艺省去了模铸和初轧开坯的工序，钢水直接流人连铸机的结晶器，使液态金属急剧冷却，从结晶器尾部拉出的钢坯进入二次冷却区，二次冷却区由辊道和喷水冷却设备构成。在连铸过程中，供水起着重要作用，为了提高钢坯的质量，对连铸机用水水质的要求越来越高，水的冷却效果好坏直接影响到钢坯的质量和结晶器的使用寿命。由于连铸工艺的实施，简化了加工钢材的过程，不但大量节省基建投资和运行费用，而且减少能耗，提高成材率。 连铸生产中废水主要形成以下三组循环系统。 1设备间接冷却水(软化水系统) 此类冷却循环水系统是密闭循环，主要指结晶器和

40、其他设备的间接冷却水。由于水质要求高，一般用软化水，必须处理好水质稳定问题。采用脱硬后的软水，伴随着低硬水腐蚀速度加快，防蚀为主要矛盾。采用投药方法控制水质稳定应考虑定量强制性排污，以防止盐类物质的富集。由于备部位对水压和流速的不同要求，应注意分别情况供水。软化水系统示意图见图45。 2设备和产品的直接冷却水 主要是指二次冷却区产生的废水，大量的喷嘴向拉辊牵引的钢坯喷水，进一步使钢坯冷却固化，此水受热污染并带有氧化铁皮和油脂。二次冷却区的吨钢耗水量一般为0.50.8m3。含氧化铁皮、油和其他杂质，以及水温较高，这是二次冷却水的特点。处理方法一般采用固-液分离(沉淀)、液-液分离(除油)、过滤、

41、冷却、水质稳定措施，以达到循环利用。图46表示了连铸二次冷却水的常规流程。废水经一次铁皮坑，将大颗粒(50m以上)的氧化铁皮清除掉，用泵将水送入沉淀池，在此一方面进一步除去水中微细颗粒的氧化铁皮，另一方面利用除油器将油除去。为了保证沉淀池出水悬浮物含量低一些，以保证冷却喷嘴不致阻塞，所以一般投药，采取混凝沉淀的方式(试验表明，用石灰、25mg/L的活化氧化钙和lmg/L的聚丙烯酰胺进行混凝处理，可使净化效率提高10一20，同时也减轻快滤池负荷。 3.净循环水系统 此系统是用于冷却软水的，水源一般来自工业给水系统，由泵将水送人热交换器，交换软水中的热量，而净循环水系统的热量由冷却塔降温，降温后循

42、环使用。由于冷却塔和储水池与外界接触，应考虑水量损失和风沙污染。三、轧钢废水的处理与利用 细锭或钢坯通过轧制成板、管、型、线等钢材。轧钢分热轧和冷轧两类。热轧一般是将钢锭或钢坯在均热炉里加热至11501250后轧制成材；冷轧通常是指不经加热，在常温 下轧制。生产各种热轧、冷轧产品过程中需要大量水冷却、冲洗钢材和设备，从而也产生废水和废液。轧钢厂所产生的废水的水量和水质与轧机种类、工艺方式、生产能力及操作水平等因素有关。 热轧废水的特点是含有大量的氧化铁皮和油，温度较高，且水量大。经沉淀、机械除油、过滤、冷却等物理方法处理后，可循环利用，通称轧钢厂的浊环系统。冷轧废水种类繁多，以含油(包括乳化液

43、)、含酸、含碱和含铬(重金属离子)为主，要分流处理并注意有效成分的利用和回收。 一、 热轧废水的处理 热轧厂的给排水，包括净环水和浊环水两个系统。净环水主要用于空气冷却器、油冷却器的间接冷却，与一般循环水系统一样，这里不再赘述。含氧化铁皮和油的浊循环水是主体废水，所谓热轧厂废水的处理，就是指这部分废水。主要技术问题是：固液分离、油水分离和沉渣的处理。 1 热轧废水的处理工艺 热轧浊环水常用的净化构筑物，按治理深度的不同有不同的组合，但总的都要保证循环使用条件。常用流程如下。 （1）一次沉淀工艺流程 如图51所示。仅仅用一个旋流沉淀池来完成净化水质，既去除氧化铁皮，又有除油效果，国内还是比较常见

44、的流程。旋流沉淀池设计负荷一般取2530m3/(m2h)，废水在沉淀池的停留时间可采用6一l0min。与平流沉淀池相比，占地面积小，运行管理方便，构造示于图52。(2)二次沉淀工艺流程 如图53所示。系统中根据生产对水温的要求，可设冷却塔，保证用水的水温。 (3)沉淀混凝沉淀-冷却工艺流程 如图54所示。这是完整的工艺流程，用加药混凝沉淀，进一步净化，使循环水悬浮物含量可小于50mg/L。 (4)沉淀过滤冷却工艺流程 如图55(a)(b)所示。为了提高循环水质，热轧废水经沉淀处理后，往往再用单层和双层滤料的压力过滤器进行最终净化。 2 沉泥处理 沉淀于铁皮坑和一次旋流沉淀池的氧化铁皮颗粒较大，

45、一般用抓斗取出后，通过自然脱水就可利用。从二次沉淀池和过滤器分离的细颗粒氧化铁皮，采取絮凝浓缩后，经真空滤机脱水、滤饼脱油后回用，见图56。 3 含油废水废渣处理 含油废水用管道或槽车排人含油废水调节槽，静止分离出油和污泥。浮油排人浮油槽，待废油再生利用。去除浮油和污泥的含油废水经混凝沉淀和加压浮上，水得到净化，重复利用或外排。上浮的油渣排入浮渣槽，脱水后成含油泥饼。流程如图57所示。 废油再生方法为加热分离法，其工艺流程见图58。 轧钢厂的含油泥饼经焚烧处理，灰渣冷却后送烧结厂或原料场回收利用。二、 冷轧废水处理 冷轧钢材必须清除原料的表面氧化铁皮，采用酸洗清除氧化铁皮，随之产生废酸液和酸洗

46、漂洗水。还有一种废水就是冷却轧辊的含乳化液废水。除此以外，轧镀锌带钢产生含铬废水。1 中和处理 轧钢厂的酸性废水一般采用投药中和法和过滤中和法。常用的中和剂为石灰、石灰石、白云石等。 投药中和的处理设备主要由药剂配制设备和处理构筑物两部分组成，流程见图11。 由于轧钢废水中存在大量的二价铁离子，中和产生的h(OH)：溶解度较高，沉淀不彻底，采用曝气方式使二价铁变成三价铁沉淀，出水效果好，而且沉泥也较易脱水，如图59的流程所示。过滤中和就是使酸性废水通过碱性固体滤料层进行中和。滤料层一般采用石灰石和白云石。过滤中和只适用于水量较小的轧钢厂。 2乳化液废水处理 轧钢含油及乳化液废水中，有少量的浮油

47、、浮渣和油泥。利用贮油槽除调节水量、保持废水成分均匀、减少处理构筑物的容量外，还有利于以上成分的静置分离。所以槽内应有刮油及刮泥设施，同时还设加热设备。 乳化液的处理方法有化学法、物理法、加热法和机械法，以化学法和膜分离法常见。化学法治理时，一般对废水加热，用破乳剂破乳后，使油、水分离。化学破乳关键在于选好破乳剂。冷轧乳化液废水的膜分离处理主要有超滤和反渗透两种，超滤法的运行费用较低，正在推广使用。 三、废液的处理与利用 轧钢酸洗车间在酸洗钢材过程中，酸洗液的浓度逐渐下降，以致不能再用而需要排出废酸更换新酸。这种不能继续使用的酸液叫做酸洗废液。用硫酸酸洗产生硫酸废液，含有游离硫酸和硫酸亚铁；用盐酸酸洗产生含盐酸的氯化亚铁的废液；在酸洗不锈钢时，用硝酸氢氟酸混合酸液，废液除含游离酸外，还含有铁、镍、钴、铬等金属盐类。所有的废酸液均含有有用物质，应予以回收利用。 1硫酸酸洗废液的回收 用硫酸酸洗钢材的废液，一般含有硫酸5一13，含硫酸亚铁1723。这种酸洗废液回收方法较多，下面介绍比较常用的方法。 (1)真空浓缩冷冻结晶法(减压蒸发冷冻结晶法) 由于硫酸亚铁在硫酸溶液中的溶解度随硫酸浓度的升高而下降，因此要使过饱和的硫酸亚铁结晶析出，就需要提高硫酸的浓度。 本法就是在真空状态下通过加热和蒸发除去废酸中的部分水分，来提高硫酸