三、高爐沖渣廢水處理

高爐渣水淬方式分為渣池水淬和爐前水淬兩種，高爐沖渣廢水一般指爐前水淬所產(chǎn)生的廢水。因?yàn)檠h(huán)水質(zhì)要求低，所以經(jīng)渣水分離后即可循環(huán)，溫度高一些不影響沖渣，因而，在沖渣水系統(tǒng)中，可以設(shè)計(jì)成只有補(bǔ)充水、而無(wú)排污的循環(huán)系統(tǒng)。

渣水分離的方法有以下幾種。

1．渣濾法

將渣水混合物引質(zhì)一組濾池內(nèi)，由渣本身作濾料，使渣和水通過(guò)濾池將渣截流在池內(nèi)，并使水得到過(guò)濾。過(guò)濾后的水懸浮物含量很少，且在渣濾過(guò)程中，可以降低水的暫時(shí)硬度，濾料也不必反沖洗，循環(huán)使用比較好實(shí)現(xiàn)。但濾池占地面積大，一般都要幾個(gè)濾池輪換作業(yè)，并難以自動(dòng)控制，因此渣濾法只適用于小高爐的渣水分離。

2．槽式脫水法(RASA拉薩法)

將沖渣水用泵打人一個(gè)槽內(nèi)，槽底、槽壁均用不銹鋼絲網(wǎng)攔擋，猶如濾池，但脫水面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于濾池，故占地面積較少。脫水后的水渣由槽下部的閥門控制排出，裝車外運(yùn)；脫水槽出水夾帶浮渣，一并進(jìn)入沉淀池，沉淀下的渣再返回脫水槽，溢流水經(jīng)冷卻循環(huán)使用。

3．轉(zhuǎn)鼓脫水法(INBA印巴法)

將沖渣水引至一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)著的圓筒形設(shè)備內(nèi)，通過(guò)均勻的分配，使渣水混合物進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓，

由于轉(zhuǎn)鼓的外筒是由不銹鋼絲編織的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的渣和水很快得到分離。水通過(guò)渣和網(wǎng)，從轉(zhuǎn)鼓的下部流出；渣則隨轉(zhuǎn)鼓一道做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)渣被帶到圓周的上部時(shí)，依靠自重落至轉(zhuǎn)鼓中心的輸出皮帶機(jī)上，將渣運(yùn)出，實(shí)現(xiàn)水與渣的分離。由于所有的渣均在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)被分離，沒(méi)有浮渣產(chǎn)生，不必再設(shè)沉淀設(shè)施，極大地提高了效率，這是先進(jìn)的渣水分離設(shè)備。

第四節(jié) 煉鋼廢水的處理與利用

一、概述

煉鋼是將生鐵中含量較高的碳、硅、磷、錳等元素去除或降低到允許值之內(nèi)的工藝過(guò) 程。煉鋼方法一般為轉(zhuǎn)爐煉鋼，并以純氧頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼為主。電爐多煉一些特殊鋼，平爐煉鋼是一種老工藝，實(shí)際上已被淘汰。由于連鑄工藝的實(shí)施，連鑄機(jī)廣泛的使用是鋼鐵工業(yè)的一次重大工藝改革，所以煉鋼廠包括了連鑄這一部分工藝過(guò)程。

煉鋼廢水主要分為三類。

(1)設(shè)備間接冷卻水 這種廢水的水溫較高，水質(zhì)不受到污染，采取冷卻降溫后可循環(huán)使用，不外排。但必須控制好水質(zhì)穩(wěn)定，否則會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕或結(jié)垢阻塞現(xiàn)象。

(2)設(shè)備和產(chǎn)品的直接冷卻廢水 主要特征是含有大量的氧化鐵皮和少量潤(rùn)滑油脂，經(jīng)處理后方可循環(huán)利用或外排。

(3)生產(chǎn)工藝過(guò)程廢水 實(shí)際上就是指轉(zhuǎn)爐除塵廢水。煉鋼廢水的水量，由于其車間組成、煉鋼工藝、給水條件的不同，而有所差異。

二、轉(zhuǎn)爐除塵廢水治理

眾所周知，煉鋼過(guò)程是一個(gè)鐵水中碳和其他元素氧化的過(guò)程。鐵水中的碳與吹氧發(fā)生反應(yīng)，生成CO，隨爐氣一道從爐口冒出?；厥者@部分爐氣，作為工廠能源的一個(gè)組成部分，這種爐氣叫轉(zhuǎn)爐煤氣；這種處理過(guò)程，稱為回收法，或叫未燃法。如果爐口處沒(méi)有密封，從而大量空氣通過(guò)煙道口隨爐氣一道進(jìn)入煙道，在煙道內(nèi)，空氣中的氧氣與熾熱的CO發(fā)生燃燒反應(yīng)，使CO大部分變成CO2，同時(shí)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(lái)不同的影響。含塵煙氣一般均采用兩級(jí)文丘里洗滌器進(jìn)行除塵和降溫。使用過(guò)后，通過(guò)脫水器排出，即為轉(zhuǎn)爐除塵廢水。

(一)轉(zhuǎn)爐除塵廢水處理技術(shù)

如上所述，要解決轉(zhuǎn)爐除塵廢水的關(guān)鍵技術(shù)，一是懸浮物的去除；二是水質(zhì)穩(wěn)定問(wèn)題；三是污泥的脫水與回收。

1．懸浮物的去除

純氧頂吹轉(zhuǎn)爐除塵廢水中的懸浮物雜質(zhì)均為無(wú)機(jī)化合物，采用自然沉淀的物理方法，雖 能使出水懸浮物含量達(dá)到150～200mg／L的水平，但循環(huán)利用效果不佳，必須采用強(qiáng)化沉淀的措施。一般在輻射式沉淀池或立式沉淀池前加混凝藥劑，或先通過(guò)磁凝聚器經(jīng)磁化后進(jìn)入沉淀池。最理想的方法應(yīng)使除塵廢水進(jìn)入水力旋流器，利用重力分離的原理，將大顆粒大于60μm的懸浮顆粒去掉，以減輕沉淀池的負(fù)荷。廢水中投加lmg／L的聚丙烯酰胺，即可使出水懸浮物含量達(dá)到100mg／L以下，效果非常顯著，可以保證正常的循環(huán)利用。由于轉(zhuǎn)爐除塵廢水中懸浮物的主要成分是鐵皮，采用磁凝聚器處理含鐵磁質(zhì)微粒十分有效，氧化鐵微粒在流經(jīng)磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生磁感應(yīng)，離開(kāi)時(shí)具有剩磁，微粒在沉淀池中互相碰撞吸引凝成較大的絮體從而加速沉淀，并能改善污泥的脫水性能。

2．水質(zhì)穩(wěn)定問(wèn)題

由于煉鋼過(guò)程中必須投加石灰，在吹氧時(shí)部分石灰粉塵還未與鋼液接觸就被吹出爐外，隨煙氣一道進(jìn)入除塵系統(tǒng)，因此，除塵廢水中Ca2＋含量相當(dāng)多，它與溶入水中的C02反應(yīng)，致使除塵廢水的暫時(shí)硬度較高，水質(zhì)失去穩(wěn)定。采用沉淀池后投入分散劑(或稱水質(zhì)穩(wěn)定劑)的方法，在螯合、分散的作用下，能較成功地防垢、除垢。投加碳酸鈉(Na2C03)也是一種可行的水質(zhì)穩(wěn)定方法。Na2C03和石灰[Ca(OH)2]反應(yīng)，形成CaC03沉淀：

CaO+H20→Ca(OH)2

Na2C03+Ca(OH)2→CaC03↓+2NaOH

而生成的NaOH與水中C02作用又生成Na2C03，從而在循環(huán)反應(yīng)的過(guò)程中，使Na2C03得到再生，在運(yùn)行中由于排污和滲漏所致，僅補(bǔ)充一些量的Na2C03保持平衡。該法在國(guó)內(nèi)一些廠的應(yīng)用中有很好效果。

利用高爐煤氣洗滌水與轉(zhuǎn)爐除塵廢水混合處理，也是保持水質(zhì)穩(wěn)定的一種有效方法。由于高爐煤氣洗滌水含有大量的HCO3－，而轉(zhuǎn)爐除塵廢水含有較多的OH－，使兩者結(jié)合，發(fā)生如下反應(yīng)：

Ca(OH)2+Ca(HC03)2→2CaC03↓+2H20

生成的碳酸鈣正好在沉淀池中除去，這是以廢治廢、綜合利用的典型實(shí)例。在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中如果OH—與HCO3－量不平衡，適當(dāng)在沉淀池后加些阻垢劑做保證。

總之，水質(zhì)穩(wěn)定的方法是根據(jù)生產(chǎn)工藝和水質(zhì)條件，因地制宜地處理，選取最有效、最經(jīng)濟(jì)的方法。

3．污泥的脫水與回收

轉(zhuǎn)爐除塵廢水，經(jīng)混凝沉淀后可實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用，但沉積在池底的污泥必須予以恰當(dāng)處理，否則循環(huán)仍是空話。轉(zhuǎn)爐除塵廢水污泥含鐵達(dá)70％，有很高的利用價(jià)值。處理此種污泥與處理高爐煤氣洗滌水的瓦斯泥一樣，國(guó)內(nèi)一般采用真空過(guò)濾脫水的方法，脫水性能比較差，脫水后的泥餅很難被直接利用，制成球團(tuán)可直接用于煉鋼。如圖4－1所示。
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（二）廢水處理工藝流程

1．混凝沉淀-水穩(wěn)藥劑處理流程

從一級(jí)文氏管排出的除塵廢水經(jīng)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(zhì)通過(guò)分離機(jī)予以分離，被分離的沉渣送燒結(jié)廠回收利用；剩下含細(xì)顆粒的廢水流人沉淀池，加人絮凝劑進(jìn)行混凝沉淀處理，沉淀池出水由循環(huán)水泵送二級(jí)文氏管使用。二級(jí)文氏管的排水經(jīng)水泵加壓，再送一級(jí)文氏管串聯(lián)使用，在循環(huán)水泵的出水管內(nèi)注人防垢劑(水質(zhì)穩(wěn)定劑)，以防止設(shè)備、管道結(jié)垢。加藥量視水質(zhì)情況由試驗(yàn)確定。如圖4－2所示。沉淀池下部沉泥經(jīng)脫水后送往燒結(jié)廠小球團(tuán)車間造球回收利用。

2．藥磁混凝沉淀-永磁除垢工藝

轉(zhuǎn)爐除塵廢水經(jīng)明渠進(jìn)入水力旋流器進(jìn)行粗細(xì)顆粒分離，粗鐵泥經(jīng)二次濃縮后，送燒結(jié)廠利用；旋流器上部溢流水經(jīng)永磁場(chǎng)處理后進(jìn)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(jīng)冷卻塔降溫后流人集水池，清水通過(guò)磁除垢裝置后加壓循環(huán)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(jìn)真空過(guò)濾機(jī)脫水，污泥 含水率約達(dá)40％～50％，送燒結(jié)利用。見(jiàn)圖4－3。

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3．磁凝聚沉淀-水穩(wěn)藥劑工藝

轉(zhuǎn)爐除塵廢水經(jīng)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(zhì)穩(wěn)定問(wèn)題，沉淀池沉泥送過(guò)濾機(jī)脫水(廂式壓濾機(jī)已在轉(zhuǎn)爐除塵廢水處理工藝流程中應(yīng)用，泥餅一般可使含水率為25％～30％，優(yōu)于真空過(guò)濾機(jī))。見(jiàn)圖4－4。