污水处理技术工艺

钢铁行业废水零排放技术探索

发布日期:2019-08-16 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

针对钢铁行业废水特点,分析了目前钢铁行业各工序及全厂主要废水污染控制措施,重点分析了二级反渗透工艺的主要流程及进出水水质,以及该工艺存在的主要问题。通过对大型钢铁集团的现场调研,以太钢采用的反渗透和蒸发结晶工艺为例分析了钢铁行业真正实现废水零排放技术可行性。该技术可以很好解决钢铁行业浓盐水的外排问题。

中国是一个缺乏水资源的国家,钢铁企业是大型的水消费者。保护水资源、防治水污染、改善水环境已成为我国钢铁工业实践"生态文明"的重要目标,废水零排放的实际实现是首当其冲的。2011年,中国主要钢铁企业的废水排放量为67.9324万m3,COD排放量为28529.07t,氨氮排放量为267592t。

它严重影响了水环境,降低了地表接收水的环境容量。因此,钢铁工业废水零排放对保护中国水环境具有重要的现实意义。在20世纪70年代,外国工业部门开始探索“零排放”。那时,它主要意味着没有废水从工厂排出。所有废水都经过二级或三级污水处理,除了重新使用外,只剩下转化为固体的废物。目前,中国很少有实现废水零排放的行业。零排放钢铁企业很少见。这主要与钢铁行业存在的问题,大量废水,复杂成分以及无法再利用所有浓缩盐水有关。

1。钢铁工业主要加工废水的控制措施

1.1原料系统

原料系统的生产废水主要来源于地面清洁水,废水中的主要污染物是SS,混浊循环水处理设施、粗颗粒分离器和辐射式沉淀池均被回收利用。

1.2焦化

从氨蒸馏塔排出的氨蒸汽废水,冷洗苯段的最后冷洗段,以及燃气管道的水封罐排水管中含有苯酚和氰化物等污染物,并被集体送往苯酚氰化物废水处理站进行处理。苯酚氰化物废水处理站一般采用A-A-O内循环生物脱氮工艺。首先对废水进行一系列的预处理,如调节,除油,浮选,稀释等,然后送至生物处理系统,去除废水中所含的COD,苯酚,氰化物,氨氮等污染物,最后通过凝结和沉淀进一步去除废水。中型COD和SS。处理后,出水级联用于高炉渣或转炉渣系统补给水。

1.3烧结、球团

烧结造粒生产的主要用水是设备冷却水。循环系统供水,即设备排出的热水先进入热水池,经冷却塔冷却后进入冷水池,再向冷却水用户供水。为保持水质稳定,排放少量生产废水。

1.4炼铁

高炉炉体和热风炉的冷却采用软水密闭循环,冷却回水用干燥空气冷却器冷却,加压后循环回水泵组。为了保持水质的稳定性,排出少量的生产废水。高炉风口、炉喉冷却壁、风机、TRT等设备间接冷却水在使用后,经冷却回收后,为了保持水质稳定,排放少量废水,用作浊水系统补水。冲渣水和水渣一起流入过滤罐,经底部过滤器过滤后循环使用。焦化酚氰废水处理站的出水和化学水站的部分浓盐水可用于冲渣。

1.5炼钢连铸

转炉,精炼炉,连铸模具和其他设备间接用水使用净循环水系统。使用水后,只有水温升高,水质不被污染,冷却后再循环。连铸坯料二次喷淋冷却,冲洗铁垢等水,使用后,不仅水温升高,而且还受氧化铁垢和油污染,在铁沉淀池中沉淀后,去除大铁板,其中一部分归还给铁皮。其余的被送到化学除油器以进一步除去细铁和油,然后通过高速过滤器过滤并由冷却塔冷却。为了保持水质稳定,有少量处理过的废水。

1.6热轧

加热炉等设备的间接冷却水在使用后只提高水温,水质不受污染。冷却后,水质被循环利用。为保证水质稳定,在浊环水系统中增加少量排水。轧钢生产线产生的浑浊废水主要来自轧辊冷却水和氧化铁洗涤水。使用后含有氧化铁垢和少量油。经旋流沉淀池沉淀,高速过滤器过滤,化学脱脂剂脱脂。经冷却塔冷却后循环使用。为保持水质稳定,排放少量处理后的废水。

1.7冷轧

对含铬废水进行还原中和处理后,采用高效澄清器澄清,滤池过滤,经脱盐水厂单独处理后,再用于高炉炉渣冲刷和转炉结渣。

2钢铁企业综合污水处理厂

我国大多数钢铁联合企业都有一体化的污水处理厂,但大多数污水处理厂只处理厂各工序通过常规气浮、生化、混凝、沉淀、消毒等方式收集的生产废水和生活废水。如果不采用深度处理(脱盐)工艺,废水可部分回用于生产系统,但长期运行会产生盐。为了保持全厂循环水系统水质的稳定,必须考虑出水的脱盐问题。

目前常用的脱盐技术是离子交换、电渗析、反渗透等。

离子交换是利用离子交换剂引起水溶液中离子的交换,以交换原水中交换的离子和可交换离子之间的可逆交换,从而改善水质,而不会使离子交换剂的结构发生实质性变化。水处理方法。离子交换的主要消耗来源于酸碱再生的成本,而离子交换酸碱再生很可能造成酸碱废水的污染。通常,离子交换脱盐的合适范围是盐含量小于300mg / L.盐含量过高会导致设备过多,再生频繁,劳动强度大,操作复杂,运行成本高。

电渗析是一种物理和化学过程,其中离子通过离子交换膜的选择性渗透从水中分离出来,即阳离子交换膜只允许阳离子通过,而阴离子交换膜只允许阴离子通过,因此阴离子水中的钕离子可以向一个方向移动。电渗析更适用于含盐量为300-500 mg/L的脱盐处理。

反渗透主要是在溶剂的离子范围内将溶剂与溶质分离,只允许水和溶剂通过,从而去除水中大部分的盐和大分子有机物。由于分离工艺不需要加热、无相变、能耗低、设备体积小、操作简单、适应性强等特点,反渗透在水处理中的应用范围日益扩大,已成为目前最经济、最有效的脱盐方法之一,已成为一种重要的水处理方法。对于含盐量超过500 mg/L的水,最经济的脱盐方法是反渗透法。钢铁企业综合污水处理厂出水含盐量往往高达3000 mg/L,因此反渗透是最经济、最有效的方法。

钢铁行业废水深度处理工艺采用预处理+深度处理(二次反渗透)的主要工艺,去除废水中的主要污染物和盐,确保总盐含量(TDS),硬度,悬浮物和Cl最终的污水。 - 指标符合中水回用要求,原水回收率为70%~75%。第一级反渗透水可直接用作净环以补充新水。第二级反渗透水可用作锅炉的软水补充水。反渗透浓盐水(TDS≈10000mg/ L)通过单独的管网用于炼钢。炉渣,铁渣等

该先进的污水处理工艺已在五矿营口中板有限公司3万m3/d综合污水处理厂和安阳钢铁有限公司10万m3/d综合污水处理厂投入使用,反渗透质量达到出水能稳定地满足企业洁净水的水质要求。另外,宝钢集团、太原钢铁集团、迁安钢铁、首钢、唐山钢铁、酒泉钢铁[8]和天机污水深度处理采用反渗透工艺。N钢铁集团有限公司[9]。

3存在问题

1)该工艺的主要问题是浓缩盐水的方向。由于反渗透工艺产生的浓缩盐水量大,15%≤40%浓卤水难以处理,含盐量高。喷淋地板、高炉炉渣和转炉炉渣的用水量有限,其馀的水量并没有消失,只能排放到外部环境中[10]。

2)浓盐水含盐量高,腐蚀性强,易结垢,对管道和喷嘴有严重腐蚀,可能造成堵塞。在生产系统中重复使用浓盐水需要高管道,并且需要高强度,耐腐蚀的钛合金。

部分浓盐水由钢铁合资企业排放到外部环境,导致海水和河水中的盐浓度增加,对水生生态环境影响严重,不能真正实现“零排放”。

4“零排放”解决方案

浓盐水处理的技术难点在于有机污染物的降解,高盐卤水还原的处理,以及经济适用的蒸发结晶技术的发展。该领域的技术研究和开发重点是开发高浓度盐水浓度降低处理设备的预处理技术和高盐废水处理的新型高盐膜材料处理工艺。二是开发浓盐干燥结晶工艺技术。如焙烧技术:开发高盐无机焙烧和干燥结晶炉型,开发特种焙烧炉,选择适合钢厂的经济型燃烧介质。另一个例子是废热回收技术:多级多效蒸发器的开发,通过生产测试,研究各级废热回收率,改善设备结构,最大限度地回收余热。三是开展选择浓盐废水回用和最终消费目标的研究。

太钢废水零排放处理方案采用预处理单元+膜处理单元+浓缩结晶单元工艺(见图2)。太钢浓盐水水质具有盐度高、硬度高、水成分复杂等特点。采用TMF膜组件与传统石灰软化相结合的水处理技术,去除水中的硬度和金属物质。采用石灰-纯碱软化,机械搅拌澄清剂浓缩分离,去除了80%-85%的钙、镁和95%的金。对浓水反渗透有危险的物质和有机化合物。浓盐水经石灰钠-TMF装置和钠床软化装置处理后再进入浓盐水反渗透装置。最剩余的浓盐水通过蒸发和结晶处理(见图3)。产生冷凝水和杂盐。凝结水经结晶杂盐袋包装后循环利用,用作融雪剂或其他用途。最后实现了废水的“零排放”。

5总结

介绍了钢铁工业的先进处理工艺及存在的问题。在综合污水处理装置中采用二级反渗透可以使出水满足再利用水的要求,提高水循环利用率,节约水资源。但是,该技术存在着严重的问题,即浓盐水的后续处理。如果没有处理排入外部环境,会对水环境造成严重影响,不能真正实现废水零排放。

太钢采用预处理单元+膜处理单元+浓缩结晶单元工艺降低浓盐水浓度,最后将浓盐水蒸发结晶,生成冷凝水和混合盐,冷凝水回收,结晶盐装袋后用作如果是融雪剂或者它,它最终会实现废水的零排放。

钢铁工业浓盐水处理项目投资高,运行成本高。因此,在保证经济可行性的前提下,建议国内大型钢铁联合企业逐步采用浓盐水蒸发结晶技术或开发更经济可行的新技术,实现零D。排放生产废水,为中国钢铁工业“生态文明”实践和“美丽中国”实现做出应有的贡献。

钢铁行业废水零排放技术探索

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