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【冶金污水处理工艺】

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冶金污水处理工艺

冶金工业产品繁多,生产流程各成系列,排放出大量废水,是污染环境的主要废水之一。冶金废水的主要特点是水量大、种类多、水质复杂多变。按废水来源和特点分类,主要有:冷却水,酸洗废水,除尘和煤气、烟气洗涤废水,冲渣废水以及由生产工艺中凝结、分离或溢出的废水等。

 

冶金废水特点

(1)废水量大;

(2)废水流动性介于废气和固体废物之间,主要通过地表水流扩散,造成对土壤、水体的污染;

(3)废水成分复杂,污染物浓度高,不易净化。常由悬浮物、溶解物组成,COD高,含重金属多,毒性较大,废水偏酸性,有时含放射性物质。处理过程复杂,治理难度大;

(4)带有颜色和异味、臭味或易生泡沫,呈现使人厌恶的外观。

冶金废水处理

1)酸洗废水的处理
       轧钢等金属加工厂都产生酸洗废水,包括废酸和工件冲洗水。酸洗每吨钢材要排出1~2米废水,其中含有游离酸和金属离子等。如钢铁酸洗废水含大量铁离子和少量锌、铬、铅等金属离子。少量酸洗废水,可进行中和处理并回收铁盐;较大量的则可用冷冻法、喷雾燃烧法、隔膜渗析法等方法回收酸和铁盐或分离回收氧化铁。若采用中性电解工艺除氧化铁皮,就不会出酸洗废水。但电解液须经过滤或磁分离法处理,才能循环使用。


2)冷却水的处理
        冷却水在冶金废水中所占的比例最大。钢铁厂的冷却水约占全部废水的70%。冷却水分间接冷却水和直接冷却水。间接冷却水,如高炉炉体、热风炉、热风阀、炼钢平炉、转炉和其他冶金炉炉套的冷却水,使用后水温升高,未受其他污染,冷却后,可循环使用。若采用汽化冷却工艺,则用水量可显著减少,部分热能可回收利用。直接冷却水,如轧钢机轧辊和辊道冷却水、金属铸锭冷却水等,因与产品接触,使用后不仅水温升高,水中还含有油、氧化铁皮和其他物质,如果外排,会对水体造成淤积和热污染,浮油会危害水生生物。处理方法是先经粗颗粒沉淀池或水力旋流器,除去粒度在100微米以上的颗粒,然后把废水送入沉淀,除去悬浮颗粒;为提高沉淀效果,可投加混凝剂和助凝剂聚丙烯酰胺;水中浮油可用刮板清除。废水经净化和降温后可循环使用。冷轧车间的直接冷却水,含有乳化油,必须先用化学混凝法、加热法或调节pH值等方法,破坏乳化油,然后进行上浮分离,或直接用超过滤法分离。所收集的废油可以再生,作燃料用。

 

3)洗涤水的处理
      冶金工厂的除尘废水和煤气、烟气洗涤水,主要是高炉煤气洗涤水、平炉和转炉烟气洗涤水、烧结和炼焦工艺中的除尘废水、有色冶金炉烟气洗涤水等。这类废水的共同特点是:含有大量悬浮物,水质变化大,水温较高。每生产一吨铁水要排出2~4米高炉煤气洗涤废水,水温一般在30℃以上,悬浮物含量为600~3000毫克/升,主要是铁矿石、焦炭粉和一些氧化物。废水中还含有剧毒的氰化物以及硫化物、酚、无机盐和锌、镉等金属离子。氰化物含量因炼生铁和锰铁而不同,分别为0.1~2毫克/升和20~40毫克/升。

 

废水中的氰化物可用氯、漂白粉或臭氧等把氰化物氧化为氰酸盐,也可投加硫酸亚铁,使氰化物成为无毒的亚铁氰化物,还可用塔式生物滤池或曝气池等进行生物处理。高炉煤气洗涤水水量大,用上述方法处理氰化物很不经济,因此,大多是用沉淀池澄清废水,然后循环使用。

 

生产特种生铁(如锰铁等)的高炉烟气洗涤水中的悬浮物难以沉降,通常要用混凝剂进行混凝沉淀。除沉淀法外,还可采用磁凝聚法、磁滤法和高梯度磁力分离法处理。沉渣经真空过滤或压力过滤脱水并烘干后,可作为烧结的原料。

 

高炉烟气洗涤水,用高炉的水淬粒化炉渣进行过滤,既可去除悬浮物,又可降低水的硬度,有利于水质稳定,是一种经济有效的方法。炼钢的平炉、转炉都产生烟气洗涤废水,每炼一吨钢要排出2~6米废水,水质由于炼钢工艺不同,或同一炉钢处于冶炼过程的不同时间,差别很大,通常pH值为6~12,水温40~60℃,悬浮物2000~10000毫克/升,还含有氟化物、硝酸盐等。这种废水处理方法是先用水力旋流器或其他粗颗粒分离器除去60微米以上的大颗粒,然后通过沉淀池沉淀,除去悬浮的细颗粒。由于颗粒细小以及水的热对流,自然沉淀效果不好,因此要投加混凝剂,或用磁凝聚法,有时兼用磁凝聚法和高分子絮凝剂,经济而效果较好。废水澄清后可循环使用。沉淀的污泥经脱水、干燥后可作烧结原料,或制成球团作炼钢冷却剂。 

 

4)其他冶金废水处理

有色冶金废水的处理:铜、铅、锌等重金属冶炼厂,有含重金属离子的废水,主要来自洗涤冶炼烟气、湿法冶炼和冲洗设备等。由于矿石中除了要提炼的主金属外,还伴有多种有色金属,因此,有色金属冶炼厂的废水常常同时含有多种金属离子和有害物质。治理措施是:加强生产管理,减少废水量,回收有用金属。通常采用的处理方法是石灰中和法,主要是控制废水的pH值,使重金属离子变成氢氧化物沉淀下来;或采用硫化法,向废水中通入硫化氢,使重金属离子变成重金属硫化物后加以提取;砷和氟等有害物质可与钙离子生成难溶的化合物而沉淀分离出来。此外,还可以采用离子交换法、浮选法、反渗透法、隔膜电解法等回收有用金属,净化废水。

 
冲渣水的处理:冶金工厂的冲渣水,水温高,水中含有很多悬浮物和少量金属离子,应过滤、冷却后循环使用。 铝、镁等轻金属冶炼厂用湿法洗涤烟气产生含氟废水,含氟量在70毫克/升以上,可投加石灰乳,以回收利用氟化钙;也可用电渗析等方法净化废水,循环使用。 

冶金废水治理发展趋向

冶金废水治理发展的趋向是:(1)发展和采用不用水或少用水及无污染或少污染的新工艺、新技术,如用干法熄焦,炼焦煤预热,直接从焦炉煤气脱硫脱氰等;(2)发展综合利用技术,如从废水废气中回收有用物质和热能,减少物料燃料流失,(3)根据不同水质要求,综合平衡,串流使用,同时改进水质稳定措施,不断提高水的循环利用率;(4)发展适合冶金废水特点的新的处理工艺和技术,如用磁法处理钢铁废水.具有效率高,占地少,操作管理方便等优点。


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