現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的生產(chǎn)過程包括材選、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼(連鑄)、軋鋼等生產(chǎn)工藝。鋼鐵工業(yè)廢水主要來源于生產(chǎn)工藝過程用水、設(shè)備與產(chǎn)品冷卻水、煙氣洗滌和場地沖洗等,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使用。
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)波動不要過大,往往需要設(shè)調(diào)節(jié)水池和調(diào)節(jié)水庫,先把水收集起來,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。
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用石灰中和礦山酸性廢水的水質(zhì)變化見表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 說明
外觀 黃濁 澄清無色 石灰投量過高,可
pH值 2~3 9~12 適當(dāng)降低,控制pH
砷/(mg/L) 1.6 0.003~0.2 值為8~9
氟/(mg/L) 10 0.8~1.0
總鐵/(mg/L) 926 0.03~0.22
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)定問題,否則引起管道和設(shè)備的阻塞,給生產(chǎn)帶來更大損失。
第二節(jié)燒結(jié)廠廢水處理與回用
燒結(jié)的生產(chǎn)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(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。
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一、 廢水的來源及水質(zhì)、水量
燒結(jié)廠廢水主要來自濕式除塵排水、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,換言之就是對除塵、沖洗廢水的治理。這類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
這是一種簡單、“古老”的處理工藝,多為遺留下來設(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)間過長,會使污泥壓實(shí),造成排泥困難;時(shí)間過短,會使污泥含水鋁過高。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。
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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。
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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濾機(jī)(或壓濾機(jī)),如圖2-5所示。
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近年來通過工業(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。