高炉煤气洗涤废水的处理
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高炉煤气中硫化物的去除与治理技术摘要:高炉煤气中含有硫化物,其排放会对环境造成严重的污染。
因此,研究和应用高效的去除与治理技术对于实现高炉煤气的可持续化发展至关重要。
本文将介绍目前常用的高炉煤气中硫化物的去除和治理技术,并探讨其优缺点及未来发展方向。
1. 引言随着工业化进程的加快,高炉煤气的排放问题日益凸显。
高炉煤气中的硫化物是其中的主要污染物之一,会严重影响大气质量和环境。
因此,开发高效的去除和治理技术是必要的。
2. 高炉煤气中硫化物的来源高炉煤气中的硫化物主要来自以下几个方面:(1)铁矿石中的硫化物:在高炉冶炼过程中,硫化铁和硫化铜会被还原为硫化物,进入煤气中。
(2)煤和焦炭中的硫化物:高炉煤和焦炭中的硫化物在冶炼过程中会被释放到煤气中。
(3)添加的脱硫剂:为了降低煤气中硫化物含量,通常会加入脱硫剂。
但这些脱硫剂本身也会产生废渣,增加污染物排放。
3. 常见的去除硫化物的技术(1)洗涤法:该方法主要通过向高炉煤气中喷淋洗涤液,吸附硫化物颗粒,从而去除硫化物。
这种方法可以有效去除硫化物,但处理过程中会生成大量工艺废水。
(2)吸附法:吸附剂可以有效地吸附煤气中的硫化物,从而达到去除的目的。
常见的吸附剂有活性炭、杂多酸和碱性氧化物等。
然而,吸附剂需要定期更换和再生,增加了操作成本。
(3)脱硫剂:将脱硫剂与高炉煤气进行反应,使硫化物转化为易于处理的硫酸盐或硫酸。
这种方法可以有效去除硫化物,但处理过程中也会产生一定的废渣。
4. 治理技术的优化和发展方向(1)工艺改进:研发更高效的工艺流程,提高硫化物的去除效率,并减少工艺废水的排放。
(2)吸附剂的研发:探索新型吸附剂,提高吸附硫化物的容量和选择性,降低吸附剂的使用量和再生的成本。
(3)脱硫剂的改良:改良脱硫剂的性能,提高脱硫效率,减少废渣产量。
(4)催化剂的应用:引入催化剂,利用催化反应降解硫化物,提高去除效率并降低副产物的生成。
(5)综合治理技术:将多种技术相结合,形成综合的煤气治理系统,实现高效、低成本的硫化物去除和治理。
高炉煤气典型干法除尘回收工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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高炉煤气处理系统一.煤气处理包括:(1)除尘;(2)脱水。
二.煤气除尘设备及原理(1)除尘流程a.除尘的原因及目的;高炉冶炼过程中,从炉顶排出大量煤气,其中含有CO、H2、CH4等可燃气体,可以作为热风炉、焦炉、加热炉等的燃料。
但是由高炉炉顶排出的煤气温度为150~300ºC,标态含有粉尘约40~100 g/m3。
如果直接使用,会堵塞管道,并且会引起热风炉和燃烧器等耐火砖衬的侵蚀破坏。
因此,高炉煤气必须除尘后才能作为燃料使用。
b.煤气除尘设备:湿法除尘、干法除尘。
湿法除尘:干法除尘:干法除尘有两种,一种是用耐热尼龙布袋除尘器,另一种是干式电除尘器。
(2)设备a.粗除尘设备:重力除尘器、旋风除尘器重力除尘器:利用自身的重力使尘粒从烟尘中沉降分离的装置。
重力除尘器除尘原理是突然降低气流流速和改变流向,较大颗粒的灰尘在重力和惯性力作用下,与气分离,沉降到除尘器锥底部分。
属于粗除尘。
重力除尘器上部设遮断阀,电动卷扬开启,重力除尘器下部设排灰装置。
重力除尘器是借助于粉尘的重力沉降,将粉尘从气体中分离出来的设备。
粉尘靠重力沉降的过程是烟气从水平方向进入重力沉降设备,在重力的作用下,粉尘粒子逐渐沉降下来,而气体沿水平方向继续前进,从而达到除尘的目的。
在重力除尘设备中,气体流动的速度越低,越有利用沉降细小的粉尘,越有利于提高除尘效率。
因此,一般控制气体的流动速度为1—2m/s,除尘效率为40%一60%。
倘若速度太低,则设备相对庞大,投资费用增高,也是不可取的。
在气体流速基本固定的情况下,重力除尘器设计得越长,越有利于提高除尘效率,但通常不宜超过10m长。
旋风除尘器:除尘机理是使含尘气流作旋转运动,借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁,再借助重力作用使尘粒落入灰斗。
影响除尘效率的因素1、进气口旋风除尘器的进气口是形成旋转气流的关键部件,是影响除尘效率和压力损失的主要因素。
切向进气的进口面积对除尘器有很大的影响,进气口面积相对于筒体断面小时,进人除尘器的气流切线速度大,有利于粉尘的分离。
高炉煤气的除尘与清洗一、高炉煤气为什么要进行除尘与清洗?从高炉炉顶排出的煤气含尘量在10~40g/m3(标准状态),如果不进行除尘和清洗,这种煤气是没有使用价值的,因为大量含尘的煤气在燃烧时,会将化工焦炉燃烧室格子砖、高炉热风炉蓄热室格子砖及轧钢厂加热炉烧嘴堵塞,同时在长途输送途中,也会造成管道堵塞,冲刷管壁,影响生产。
因此必须将煤气含尘量降低到10mg/m3以下。
二、重力除尘器的除尘原理是什么?重力除尘器是高炉煤气进行粗除尘的设备。
其原理是:利用荒煤气进入除尘器内,煤气流速因中心导入管断面积扩大而降低,并改变煤气流方向,使煤气中大颗粒灰尘在重力和惯性力的作用下与煤气流分离,而沉降到除尘器底部,达到除尘的目的。
三、重力除尘器的直径是根据什么确定的?除尘器直径的大小是根据煤气在除尘器内的流速而定的,一般流速不超过0.6~1.0m/s。
煤气在除尘器内的速度,必须小于灰尘的沉降速度,灰尘才不会被煤气带走。
据除尘器下部体积和载荷,一般除尘器应满足三天的存灰量,即是除尘器的极限存灰量。
为了不影响除尘器的除尘效率和安全生产,保证高炉稳定顺行,除尘器要经常清灰,而且每天都要清理干净。
三、干法除尘有何特点?高炉煤气干法除尘工艺,净化的煤气质量高,含水少,温度高,能保存较多的物理热,有利于能量利用。
加之不用水,动力消耗少,又省去污水处理和免除了水污染,是一种节能环保型的新工艺。
四、布袋除尘器干法净化工艺是什么?布袋除尘器干法净化工艺是利用布袋除尘器,使高温煤气过滤而获得净煤气的干法除尘。
1、布袋除尘的工作原理:通过箱体进入布袋(滤袋),滤袋以细微的织孔对煤气进行过滤,煤气中的灰尘被粘附在织孔和滤袋壁上,并形成灰膜。
灰膜又成为滤膜,煤气通过布袋和滤膜达到良好的净化除尘目的。
当灰膜增厚,阻力增大到一定程度时,再进行反吹,吹掉大部灰膜,使阻力减小到最小,再恢复正常过滤。
反吹差压一般为5000~8000Pa,即当煤气差压(荒煤气与净煤气压差)增大到5000~8000Pa时进行反吹。
煤层气废水是伴随煤层气的开采产生的。
煤层气井通常被布置在一起,所以煤层气废水共用一个管道。
这些煤层气废水先流入一个臭氧扩散池。
扩散池可以有多个,这样可以提供更强的处理能力和更长的废水滞留时间,便于混凝完成。
臭氧可以在废水流进扩散池之前注入,也可以在扩散池内注入。
它可以氧化废水中的铁和锰等金属,对有机化合物和天然粘土进行絮凝、混凝和凝聚。
臭氧扩散池最好采用锥形底,以便聚集废水中的固体;最好可以手动或自动将臭氧池里的废水排入蒸发池进行处理;最好可以令臭氧分子充分接触水分子。
而后臭氧池中的废水被排入到一个或多个预过滤池中。
预过滤池会尽可能地去除水中的悬浮固体颗粒,并且最好可以交替使用,以便在不间断过滤的同时对上一个过滤池进行反冲洗。
预过滤池有一个或多个滤层,以便除去废水中的较大颗粒。
每一个滤层上面都包裹着一种或多种粒径的红色石榴石。
预过滤池中放有过滤介质,典型介质是尺寸与形状统一的陶瓷珠。
过滤介质的深度最好在24至30英寸之间,同时留有约50%的富余高度,防止在反冲洗时被冲走。
流量与压力需要经过计算,以充分发挥过滤介质的过滤质量和数量。
第一个过滤膜将可溶性固体与水分子分开,最好能去掉给水90%的盐分。
随后去盐水流入渗透池,而未通过的水流向第二个过滤膜进行进一步浓缩。
第二个过滤膜最好为高压过滤膜,并能去掉给水50%的盐分。
随后去盐水流入渗透池,仍未通过的含有可溶性固体的水流入蒸发池进行蒸发。
渗透池是一个或多个水池,装有通过第一个和第二个过滤膜的过滤水。
过滤水可以用来对预过滤池和过滤膜进行反冲洗,冲洗后的水流入蒸发池。
没有用来冲洗的过滤水被排到钠吸附池中。
钠吸附池包括两个部分。
第一个部分包含两个带孔的分液器。
分液器的周围和上部由碎石和石榴石保护,允许过滤水经过碳酸钙床上流。
碳酸钙最好是碾碎的石灰岩,溶解慢并且容易装填。
去矿物质的过滤水会溶解并吸收碳酸钙中的钙离子,用来平衡水中残留的钠离子。
第一个部分令水有足够的时间溶解钙离子,但不会令碳酸钙完全溶解。
高炉煤气喷碱除氯技术简介及应用高炉煤气属于高炉冶炼生产的副产二次能源介质,其成分受高炉生产配料影响。
近年来,钢厂为降低焦比,在高炉中都不同程度的喷吹烟煤或无烟煤,因而煤气中含硫是不可避免的;其次,钢铁厂会采用进口原料矿,其选矿工艺多采用海水且在海运过程中喷洒海水,因此海水中大量硫酸根离子和氯离子会随原料进入到煤气中;此外,炼铁用烧结矿采用含氯助剂也会导致煤气中含有大量氯离子等腐蚀性物质。
近十年来,高炉煤气全干式布袋除尘技术在国内钢铁企业得到大范围地推广,这一技术给钢铁企业带来了极大的经济效益的同时,随着生产经验不断积累,逐渐发现该技术使高炉煤气中的酸性离子不能在除尘环节被去除,而是中。
煤气管网中的氯离子等一部分随烟气排放至大气中:进入气流层的可反复破坏臭氧分子,也能使臭氧分子减少到形成“空洞”;另一部分则随煤气冷凝水析出,聚集在管道底部,导致冷凝液pH值呈强酸性,对管道及设备产生腐蚀作用,从而在煤气输送及使用过程中造成安全隐患。
2 高炉煤气喷碱除氯技术2.1 国内外高炉煤气除氯技术简介目前国内外高炉煤气脱氯技术主要包括以下三类:(1)物理吸收式脱除该技术主要是利用煤气中酸性物质易溶于水的特性,在塔内对高炉煤气喷淋大量水。
大量水的喷淋对管底的酸性积液有稀释作用,从而降低管道内冷凝液的离子浓度,减缓对管网的腐蚀作用。
但该方法喷水量不能随煤气参数变化而进行调节,耗水量大。
(2)碱液吸收式脱除该技术是利用酸碱中和原理,在管道内直接喷淋碱液。
因管道内煤气流速较高,碱液与煤气接触不充分,酸性介质的吸收率较低,若使管网冷凝液pH值达到中性,碱液消耗量相对较高。
(3)碱性氧化物吸收式脱除该技术主要是日本住友金属提出的采用Fe2O3与HCL反应的方法,去除煤气中的氯离子。
采用含Fe2O3的高炉灰混于水,再加压喷淋高炉煤气,以除去氯离子。
该方法会导致脱水填料堵塞或管网内沉积不溶水的灰泥。
2.2 高炉煤气喷碱除氯技术2.2.1 高炉煤气喷碱除氯技术简介为解决高炉煤气含氯离子等酸性介质高的问题,中冶京诚开发喷碱除氯工艺设施。
ξ3锅炉清洗废液的处理3.1概述1.锅炉清洗废液:是火力发电厂新建锅炉清洗和运行锅炉周期性清洗时排放的酸洗废液和钝化废液的总称。
2.锅炉清洗的方式:盐酸清洗、氢氟酸清洗、EDTA清洗、柠檬酸清洗等,其中常用的钝化剂有:磷酸三钠、联氨、丙酮芴、亚硝酸钠等3.特点:(1)排放时间短(2)污染物浓度高(3)污染物浓度变化大(4)直接排放对环境的影响较大4.锅炉清洗废液中的主要污染物酸洗废液中的主要污染物是游离酸(如盐酸、氢氟酸或柠檬酸等有机酸)、酸洗产物和所用的缓蚀剂。
钝化废液中是过剩的钝化剂,如磷酸三钠、联氨、丙酮芴、亚硝酸钠等表锅炉清洗废液中部分有害物质的浓度3.2酸洗废液的处理一、盐酸酸洗废液盐酸清洗废液一般呈茶黑色,有刺激性臭味,浓度为4%左右,一般用中和沉淀法处理。
常用的中和剂是石灰或苛性钠。
废液在澄清器中先添加石灰中和至PH值为10.5~11.0,使废液中的重金属呈氢氧化物沉淀析出,处理后的澄清液可排至灰场进一步处理或与除盐设备的酸碱再生废水合并处理。
盐酸清洗废液中的COD、BOD含量如果经中和处理达不到标准时,在中和沉淀以前还要增加氧化处理。
二、氟酸酸洗废液氢氟酸废液浓度常低于1%,一般用氟化钙沉淀法处理。
试验发现:氟化钙沉淀的颗粒很细,很难沉淀,即使静置一夜,上层仍有乳白色的一层,而实际的酸洗废液中含有大量的Fe2+、Fe3+,氢氧化铁絮状物可吸附氟化钙沉淀,起到很好的混凝效果。
石灰的理论量为氟化钙的1.4倍,经济有效用量为理论量的2.2倍,PH值为8~9,经处理后氟离子可小于10mg/L.三、柠檬酸酸洗废液柠檬酸废液浓度小于2%,一般含有过剩的柠檬酸和重金属螯合物,其COD高达20000~50000mg/L,一般采用氧化分解法或焚烧法处理。
1.化分解法在柠檬酸废液储存槽中,添加一定过量的氧化剂(过氧化氢、次氯酸钠、过硫酸氨),使废液中的Fe2+氧化为Fe3+,然后添加石灰或氢氧化钠,调整废液PH值为10~12,再加混凝剂(聚铁),用压缩空气搅拌,使Fe3+形成氢氧化铁沉淀。
水煤浆气化炉生产废水的现代预处理技术摘要水煤浆气化技术是当今洁净煤技术的主流之一,是发展煤基化学品,煤间接液化、先进的IGCC发电等工业的基础和关键技术。
本文将解析水煤浆气化炉生产废水的现代预处理技术。
关键词水煤浆气化炉;废水;预处理技术水煤浆煤气化工艺属于气流床气化工艺。
水煤浆气化制煤气具有煤种适应性广泛,炭转化率高(高达98%)等特点。
目前,水煤浆气化技术,在我国已逐渐成熟,传统的固定层造气炉已基本上完全淘汰。
水煤浆气化技术是当今洁净煤技术的主流之一,是发展煤基化学品(如甲醇、二甲醚、烯烃、醋酐、化肥等),煤间接液化、先进的IGCC发电等工业的基础和关键技术。
1 水煤浆气化产生废水特点1.1 废水的产生气化炉激冷室的黑水与出洗涤塔底部的黑水经过高压闪蒸罐闪蒸出水中溶解的气体。
闪蒸后的黑水再经过低压闪蒸罐进一步闪蒸,闪蒸的黑水与渣池送来的黑水一起进入真空闪蒸罐进行两级真空闪蒸。
闪蒸后的黑水到沉降槽,加入絮凝剂加速沉降,沉降分离出细渣。
沉降槽底部沉降后的灰渣含固量约20%,送压滤机,压成滤饼装车外运。
压滤后的滤液自流到研磨水槽磨煤使用。
沉降槽上部溢流的清液自流到灰水槽,灰水槽中的灰水除大部分作为除氧器和磨煤机补水外,剩余部分经废水冷却器冷却后排至污水处理系统进行处理。
1.2 气化废水的特点(1)正常工况下废水水煤浆气化技术的核心设备是水煤浆气化炉,生产过程中水煤浆和高压氧气在炉内1200-1350℃高温下发生部分氧化还原反应,反应速率快,反应过程较为复杂。
由于反应温度高,不生成渣油、酚及高级烃等可凝聚的副产物,所以对环境的污染较小。
但废水中含有其他物质对废水处理工艺带来较大困难。
(2)非正常工况下废水气化炉正常运行中受后系统影响较大,加减负荷较为频繁为常态。
当生产负荷进行调整时,COD、NH3–N、固体悬浮物、硬钙盐类和有机物个中数据往往偏高许多。
尤其产生废水往往带有少量煤渣及炭粒。
这些废水会给后续水处理工序带来困难。
煤化工污水处理基本工艺流程煤化工污水处理是指对煤化工过程中产生的废水进行处理,以达到环境排放标准或者再利用的要求。
本文将详细介绍煤化工污水处理的基本工艺流程,包括预处理、一次处理、二次处理和三次处理等环节。
一、预处理预处理是煤化工污水处理的第一步,其目的是去除污水中的大颗粒悬浮物和沉淀物,以减轻后续处理工艺的负担。
预处理通常包括以下几个步骤:1. 气浮除油将煤化工废水通入气浮池,通过注入空气或者其他气体使污水中的悬浮物和油脂浮起,形成泡沫层,然后利用刮板将泡沫层刮集,从而实现除油的目的。
2. 筛网过滤将煤化工废水通过筛网,去除其中的较大颗粒悬浮物和固体颗粒,以减少后续处理工艺中的阻塞和损坏。
3. 中和调节通过加入中和剂,使煤化工废水的pH值适宜,以便后续处理工艺的进行。
常用的中和剂有石灰、氢氧化钠等。
二、一次处理一次处理是指对预处理后的煤化工废水进行进一步处理,以去除其中的悬浮物、有机物和部份重金属等。
一次处理通常包括以下几个步骤:1. 活性炭吸附将预处理后的煤化工废水通过活性炭床,利用活性炭对废水中的有机物进行吸附,从而去除有机物的同时,减少废水中的色度和臭味。
2. 氧化反应将活性炭吸附后的煤化工废水通入氧化反应池,通过加入氧化剂如过氧化氢、高锰酸钾等,使废水中的有机物进一步氧化分解,从而降低废水中的COD(化学需氧量)和BOD(生化需氧量)等指标。
3. 沉淀池沉淀将氧化反应后的煤化工废水通入沉淀池,通过加入絮凝剂如聚合氯化铝、聚合硫酸铁等,使废水中的悬浮物和部份重金属沉淀下来,形成污泥。
三、二次处理二次处理是指对一次处理后的煤化工废水进行进一步处理,以去除其中的残存有机物和氮、磷等营养物质。
二次处理通常包括以下几个步骤:1. 曝气生物滤池将一次处理后的煤化工废水通入曝气生物滤池,通过曝气装置供氧,使废水中的有机物被微生物降解为无机物,从而降低COD和BOD等指标。
2. 沉淀池沉淀将曝气生物滤池处理后的煤化工废水通入沉淀池,通过加入絮凝剂,使废水中的微生物和部份溶解有机物沉淀下来,形成污泥。
钢铁企业综合污水处理通用要求2020年11月目次1总则 (1)2基本规定 (2)3规划 (3)一般规定 (3)厂址选择 (3)总平面布置 (3)4勘察设计 (5)一般规定 (5)勘察 (6)设计 (6)5施工及验收 (14)一般规定 (14)施工 (15)验收 (17)6运行维护及拆除 (19)一般规定 (19)运行维护 (19)拆除 (21)起草说明 (23)1总则为贯彻国家节约水资源和保护环境的方针政策,提高钢铁企业用水效率,有效控制污水排放量,促进污水资源化利用,制定本规范。
本规范适用于钢铁企业生产过程中产生的污水处理设施的规划、设计、施工、验收和维护运行管理。
本规范是钢铁企业污水处理工程规划、建设、运行维护管理的过程技术和管理的基本要求。
当钢铁企业污水处理项目采用的技术措施与本规范的规定不一致,或本规范无相关要求且无相应标准的,必须采取合规性判定。
钢铁企业污水处理设施的建设和运行维护除应满足本规范要求外,尚应符合国家现行有关法律、法规和规范的规定。
2基本规定钢铁企业污水处理设施的规划、设计、施工、验收、运行和维护管理,应保障人身安全、卫生健康,满足节水、节能、资源化利用及生态环境保护的要求。
钢铁企业污水处理设施出水应达到国家现行排放标准或回用水水质的要求。
当达到设计使用年限时或遭遇重大事故后,需继续使用时,应经评估确定。
钢铁企业污水处理设施规划、设计应根据钢铁企业水源条件、用水要求、水量水质平衡,合理确定建设规模、出水水质标准、处理工艺,不得使用国家明令禁止、淘汰的工艺、技术和设备。
新建钢铁企业必须配套建设污水处理及回用设施。
钢铁企业污水处理设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。
工程验收应严格执行国家现行有关规定。
钢铁企业废水排放口应设污染源在线监测装置,严禁未达标污水外排。
钢铁企业污水处理应有应急处理方案。
钢铁企业污水治理过程中产生的废水、废气、废渣、噪声类二次污染物的防治与排放,应符合国家现行标准的有关规定。
焦炉煤气脱硫废液无害化处理技术
焦炉煤气脱硫废液是指通过焦炉煤气中的脱硫塔除硫所产生的废液。
该废液含有硫酸铵、重金属、悬浮物等有害物质,直接排放对环境造成严重污染。
需要对焦炉煤气脱硫废
液进行无害化处理。
焦炉煤气脱硫废液无害化处理的关键技术包括物理处理和化学处理两个方面。
物理处
理主要包括沉淀、澄清和过滤等过程;化学处理主要是利用化学反应将有害物质转化为无
害物质。
物理处理是焦炉煤气脱硫废液无害化处理的首要步骤。
该步骤主要包括沉淀、澄清和
过滤等过程。
将废液通过沉淀池,加入适量的沉淀剂,如聚合氯化铝,将废液中的悬浮物
和大部分重金属沉淀出来。
然后,将沉淀后的液体通过澄清池,使其澄清。
将澄清的液体
通过过滤器,过滤掉废液中的悬浮物,得到净化后的液体。
化学处理是焦炉煤气脱硫废液无害化处理的关键步骤。
该步骤主要是利用化学反应将
有害物质转化为无害物质。
将经过物理处理的废液加入反应槽中,加入适量的草酸和硫酸,通过草酸与废液中的重金属形成易溶性的草酸铵盐,从而将重金属去除掉。
然后,加入过
量的氢氧化钠,使废液呈碱性,从而将废液中的硫酸铵转化为无害的氨气和硫化物。
通过
加入适量的氯化钙,将废液中的残余硫化物转化为不易挥发的硫化钙,从而实现废液的无
害化处理。
焦炉煤气脱硫废液无害化处理技术的主要优点是能够将焦炉煤气脱硫废液中的有害物
质转化为无害物质,减少对环境的污染。
该技术操作简单,工艺流程清晰,处理效果稳定
可靠。
焦化废水深度处理技术及工艺现状我国的焦化废水的处理一直是废水处理行业的一大难题。
虽然目前已经有一些焦化废水处理的工程,但是实际运行过程中均存在一些问题,譬如水质不达标、系统运行不稳定等。
产生焦化废水的行业一般用水量都很大,如果焦化废水处理可以提升废水水质至回用目的,则既达到了环保要求,同时又产生一定的经济效益。
焦化废水是煤焦化过程产生的废水,含有高浓度的酚类、苯系物、杂环化合物、多环化合物等有机污染物,并且高盐、高氨氮,是一类难处理的工业废水。
焦化废水的处理对于钢铁企业减少污水排放量和新水用量,提高废水循环利用率具有重要的意义。
随着国家对焦化废水的管理日趋严格,传统的“预处理+生化处理”工艺很难满足排放或回用要求,因此对焦化废水的深度处理势在必行。
一、焦化废水深度处理技术我国目前焦化废水处理通常为包括氨水脱酚、氨气蒸馏、终冷水脱氰等的一级处理以及以活性污泥法及其强化方法为主的二级处理。
随着环保要求的日益严格及水资源短缺矛盾的突出,对于焦化废水深度处理技术方法的研究及水回用方式的研究显得极为重要。
目前,焦化废水深度处理的技术主要包括:膜分离技术、混凝沉淀法、吸附法、高级氧化(Fenton氧化、O3氧化、催化湿式氧化、电催化等)以及生物化学法。
1、膜分离技术。
膜分离技术的核心是膜,其分离方法主要利用膜的选择透过性,驱动力主要包括压力差、浓度差及电位差。
膜分离是微滤、超滤、纳滤、反渗透、气体分离、渗透汽化、渗析和电渗析等一系列膜分离技术的总称。
膜分离技术作为一种新型的流体分离单元操作技术,与传统的分离技术相比具有能耗低,节能明显,无二次污染,经济效益高,分离效率高,设备体积小,占地面积小,维护工作量少,可靠度高,操作简单等方面的优点。
近年来,膜分离技术取得了巨大的发展,并且有着广泛的应用领域。
针对焦化废水,目前主要采用(超滤+反渗透)的双膜法进行处理,其反渗透产水达到工业循环冷却水回用的水质标准。
但是,由于反渗透过程中只是将污染物质浓缩而不是从根本上去除,因此还需要解决反渗透浓缩液的去向问题,目前具有一定应用局限性。
钢铁工业废水处理解决方案矿山废水的处理:矿山废水的特点是水量、水质变化大,废水呈酸性。
要合理确定矿山废水的处理规模,并使被处理水的水质波动不要过大,往往需要设调节水池和调节水库,先把水收集起来,再进行处理。
矿山废水是呈硫酸型的废水,一般pH值为1.5~6,这样低的硫酸含量,显然没有回收价值,因此往往采用中和处理的方法。
矿山酸性废水的处理,一般采用石灰中和法。
其工艺流程示于图1-1。
用石灰中和矿山酸性废水的水质变化见表1-2。
表1-2用石灰中和酸性废水的水质变化项目原水质处理后说明外观黄浊澄清无色石灰投量过高,可pH值2~39~12适当降低,控制pH砷/(mg/L)1.60.003~0.2值为8~9氟/(mg/L)100.8~1.0总铁/(mg/L)9260.03~0.22石灰投量/(g/L)5~6鉴于Fe(OH)3在沉淀和脱水性能方面远比Fe(OH)2好,为使处理构筑物和设备能力减少,从而采取曝气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质。
矿山酸性废水的处理离不开中和法,常用的中和剂是石灰石和石灰,因为其他中和剂价格高不宜采用,因此处理后水中的Ca2+往往含量很高或者是饱和的,再利用时应特别注意水质稳定问题,否则引起管道和设备的阻塞,给生产带来更大损失。
第二节烧结厂废水处理与回用烧结的生产过程是把矿粉、燃料和溶剂按一定比例配料,混匀,然后在高温下点火燃烧,利用其中燃料燃烧时所产生的高温,使混合料局部熔化,将散料颗粒粘结成块状烧结矿,作为炼铁原料,在燃烧过程中,同时去除硫、砷、锌、铅、等有害杂质。
烧结矿经冷却、破碎、筛分而成5~50mm粒状料送入高炉冶炼。
工艺流程示于图2-1。
一、废水的来源及水质、水量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,必须处理到满足排放标准;冲洗地坪水为间断性排水,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,水质并未受到污物的污染,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。
炼钢废弃物处置方案背景炼钢工艺中产生的废弃物是一个极具挑战性的问题。
这些废弃物包括粉尘、废液、废气、渗滤液、固废等,其中还含有大量的重金属、有机物等有害物质。
这些有害物质对环境和人体健康带来极大威胁,因此,如何有效地处置这些废弃物,是一个非常重要的问题。
炼钢废弃物产生情况根据统计数据,每生产一吨钢铁,就会产生约0.3吨的固体废弃物,以及大量的液态和气态废弃物,其中含有多种污染物质,如重金属、各种有害有毒气体等。
炼钢废弃物处置方案废气的处理炼钢废气处理是一项重要的工作,其主要包括高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气和烧结烟气等。
这些废气中含有多种污染物质,常见的有二氧化硫、氮氧化物、氨、氢氟酸等。
因此,对这些废气进行有效处理是非常必要的。
对于高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气进行洗涤处理,去除其中的酸性气体,然后采用吸附、催化氧化等方法进行处理。
另外,对于烧结烟气,可以采用湿法或干法除尘技术进行处理,以达到废气处理的效果。
废水的处理炼钢废水处理是一个复杂的过程,其主要处理对象包括冷却水、生活污水、过程废水等。
这些废水中含有多种有害化学物质和微生物,对环境和水资源的污染极为严重。
因此,进行废水处理的必要性不言而喻。
废水处理工艺中,常见的有生物处理、化学处理、物理处理等技术。
其中,生物处理技术是一种比较先进的废水处理方法,能够将有害物质迅速转化为无害物质,并且能够减少化学药品的使用量。
废渣的处理除了废气、废水外,炼钢过程中还会产生大量的废渣,包括钢渣、炉渣、炉渣砖、绿色砖等。
这些废渣中含有大量的有害物质,因此处理废渣也是非常必要的。
对于炉渣中的有害物质,可以采用固化处理、焙烧处理等技术进行处理。
固化处理是一种将废渣与稳定剂进行混合,使其固化成块状,以达到无害化处理的效果。
焙烧处理则是将废渣进行高温处理,将有害物质焚烧掉,达到减量化、无害化、资源化的目的。
总结炼钢废弃物的处理是一个复杂的问题,需要采用多种技术和方法进行处理。
高炉煤气洗涤废水的处理
1 治理现状
目前大、中型高炉煤气洗涤废水的沉淀处理可分为自然沉淀和混凝沉淀。
1.1 自然沉淀法
首都钢铁公司、攀枝花钢铁公司、湘潭钢铁公司、上海第一钢铁厂等的高炉煤气洗涤废
水均采用自然沉淀为主的处理方法。莱芜钢铁厂高炉煤气洗涤废水过去靠两个D=12m的浓
缩池处理,未达到工业用水及排放标准,后来改用平流式沉淀池进行自然沉淀,沉淀效率达
90%左右,出水悬浮物含量小于100mg/L,冷却以后水温约40℃,水的循环率达90%,除个
别指标(如Pb、酚)有时超标外,处理后的废水基本可达标排放。国外高炉煤气洗涤废水的处
理大多数采用自然沉淀方法[2],特点是废水靠重力排入沉淀池或浓缩池,处理后经冷却塔
冷却后循环使用,出水悬浮物SS<85mg/L,循环率达96%。整个系统设计成闭路循环,运行
期间没有排污。自然沉淀法的优点是节省药剂费用,节约能源;缺点是水力停留时间长,占
地面积大,对用地紧张的企业不宜采用;另外,当瓦斯泥颗粒过细时,自然沉淀后的水中悬
浮物含量偏高,输水管道、水泵吸水井积泥较多,冷却塔和煤气洗涤设备污泥堵塞现象较严
重。
1.2 混凝沉淀法
混凝沉淀也是一种广为采用的处理方法,如武汉钢铁厂、宝山钢铁总厂、首都钢铁公司
等的高炉煤气洗涤废水多采用混凝沉淀法。武钢高炉煤气洗涤废水处理指标:投加聚丙烯酰
胺0.5mg/L,沉淀池出水悬浮物小于50mg/L;本钢投加无机和有机高分子絮凝剂,沉淀效率
达98%;宝山钢铁总厂采用混凝沉淀法净化后可使水中悬浮物由2000mg/L降到100mg/L
以下,总循环率达97%,废水处理系统运行正常,处理效果良好,但所使用的进口水处理药
剂价格昂贵;首钢高炉煤气洗涤废水采用聚丙烯酰胺(投量为0.3 mg/L)进行混凝沉淀,沉降
效率可达90%以上,当循环时间较长和循环率较高时,聚丙烯酰胺和少量的FeCl3复合使用,
可去除富集的细小颗粒,取得满意的处理效果。日本扇岛地区钢厂的高炉煤气洗涤废水首先
用粗粒分离机把粗颗粒分离出来,然后加苛性苏打提高pH值,再向凝聚沉淀槽注入高分子
凝聚剂,把Fe和Zn等变成Fe(OH)2和Zn(OH)2的形态沉淀下来。为去除污染环境的Zn,要
使pH值保持在7.5~8.5范围内。混凝沉淀处理过的废水,经冷却塔冷却后循环使用。处理
后的水悬浮物含量SS<30mg/L。德国蒂森钢铁公司和鲁奇公司的高炉煤气洗涤废水处理采用
曝气法。曝气的目的是在废水进入沉淀池之前,将废水中的游离CO2吹脱,使溶解在水中
的碳酸盐析出,以便在沉淀池中去除。曝气池停留时间10~20min。沉淀池出水悬浮物SS
为10~20mg/L,停留时间18.9min。该方法与自然沉淀法相比不但悬浮物的去除率高,水中
细颗粒悬浮物可有效去除,而且对其它污染物(如酚、氰、重金属)的去除效率也有较大程度
提高;水力停留时间长、占地面积大的矛盾虽然有所缓解,但仍然没从根本上予以解决。
2 新型处理技术的开发
废水中悬浮物的去除效率取决于固液分离速度,而固液分离速度则取决于悬浮物颗粒的
成长粒度和密度。成长粒径越大、密度越高则意味着水处理效率越高。根据絮凝动力学,传
统处理技术中由于絮体成长过程的随机性,在絮体粒径增大的同时,其有效密度呈指数关系
急剧降低。目前国内所研究的其他高效絮凝技术,虽然颗粒凝聚速度有所提高,絮体成长粒
径有所增大,但仍然没有从根本上解决絮体粒径增大,有效密度急剧降低这一矛盾。而通过
改变悬浮颗粒成长过程的动力条件和物理化学条件来限制凝聚过程的随机性,形成高密度的
团粒状絮凝体--结团絮凝体,可大幅度提高固液分离速度。该项新型处理技术称为结团凝聚
工艺或结团造粒流化床工艺。关于该工艺的理论研究和在给水处理、污泥浓缩方面的实验及
应用已有不少成果[3~5],在高浓度悬浮物废水的结团流化床处理方面也取得了可喜成果。
对陕西略阳钢铁厂高炉煤气洗涤废水的处理结果表明:在PAC投量为0.5~1.5mg/L、PAM投
量为0.06~1.05mg/L条件下,水力负荷(水流上升速度)可高达116cm/min以上,总停留时间
仅为2min左右,而出水浊度则低于12NTU。对该厂的选矿废水处理,在PAC投量为0.75mg/L、
PAM投量为0.375mg/L时,水力负荷或表面负荷可高达112cm/min以上,总停留时间亦为
2min左右,出水浊度低于2NTU。采用结团造粒流化床工艺处理上述两种废水,其表面负荷
比传统处理工艺可提高10倍左右。对洗煤废水的处理,表面负荷亦可高达70cm/min以上,
出水浊度小于40NTU,总停留时间小于5min,表面负荷比传统处理工艺亦可提高6倍以上。
该项新型处理技术对于解决目前重点污染源的污染问题具有广阔的应用前景,因这类废
水如上述的煤矿洗煤废水、冶金矿山的选矿、尾矿废水、钢铁企业的煤气洗涤废水等都具有
水量大、污染重的特点,利用该技术不仅可去除废水中的悬浮污染物和大量其它污染物如重
金属、酚、氰等解决污染问题,而且可实现废水的重复使用,节约和充分利用水资源,产生
显著的环境效益和社会效益。