一.煤气洗涤水处理
1. 废水来源及水量、水质
金属冶炼行业大多以气化煤气为热源,发生炉出炉煤气中含有大量的灰尘、水蒸气、硫化氢、氰化物、焦油、酚类化合物和其他有机物杂质,必须经过净化才能供用户使用。用于煤气洗涤、冷却的煤气洗涤水循环量较大,进煤气洗涤塔的温度为一般在35~40℃左右,出水约50~55℃,循环水的运行流程如下所示。
煤气循环洗涤水→沉淀池→集水井→冷却塔→凉水池→煤气洗涤塔
未经处理长期循环使用的煤气洗涤水主要污染物的浓度范围见表1-1.
表1-1 煤气洗涤水肥水成分
主要污染物种类 |
CODcr |
悬浮物 |
挥发酚 |
焦油 |
浓 度 |
16000~23000 |
1000~9000 |
1500~3000 |
20000 |
为了防止煤气洗涤水直接排放对环境造成污染,一般采用封闭循环使用方式,由于该洗涤水长期循环使用,致使污染物的浓度居高不下,必然会出现如下问题。
① 焦油、悬浮物(SS)在系统中积累,引起凉水塔填料、管道时常堵塞;
② 挥发酚的浓度较高,向空中散发,影响周围环境;
③ 表面活性物质的积累产生大量泡沫,影响设施的正常运行。
因此,该循环水必须进行处理,以维持系统的正常运行。
2. 一般处理方法
煤气洗涤水的处理可以有多种不同的工艺组合,但就其处理单元来说,可分为物化处理和生化处理。根据煤气洗涤水的特点,其主要污染物是悬浮物(SS)、CODcr、酚。对于悬浮物的处理,最常用也是最有效的处理工艺为混凝沉淀(或气浮)。混凝法对CODcr也有较好的去处作用,一般CODcr去除率在30%~50%左右。经初步的探索性试验,发现混凝产生的悬浮物相对密度较小,同时沸水中含有一定量的焦油类物质,表面活性物质,沉淀效果不好,因此选择采用气浮工艺较好。对于其他大量CODcr及酚的去除,目前废水处理技术中最成熟、处理成本最低的处理工艺是生物氧化法。因此煤气洗涤水处理可采用混凝气浮-生化工艺。
二. 轧钢厂废水处理
1.轧钢厂废水的来源及特性
钢锭或钢坯通过轧制成板、管、线等型材,分热轧和冷轧两类。热轧一般是将钢锭或钢坯在均热炉里加热至1150℃~1250℃后轧制成材;冷轧通常是指不经加热,在常温下轧制。热轧、冷轧过程中需用大量的水冷却、冲洗钢材和设备,从而产生废水和废液,废水的水量、水质与轧机种类、工艺方式、生产能力及操作水平等因素有关。由于轧机和生产工艺十分复杂,水平相差比较悬殊,用水量及废水的排放量差别较大。表2-2为国内外轧钢废水量排放及废水成分。
表2-2 轧钢废水量水量及水质
产品种类 |
废水量
/(m3/t) |
废水成分及性质 |
备注 |
PH值 |
悬浮物
/(mg/L) |
油
/(mg/L) |
其他 |
热轧钢坯 |
5~10 |
7.0~8.0 |
1500~4000
30~270 |
5~20 |
--- |
铁皮坑出水 |
热轧
带钢 |
粗轧 |
25~45 |
6.8~8.0 |
1000~1500 |
25 |
40~50℃ |
--- |
精轧 |
7.0 |
200~500 |
15 |
40~50℃ |
--- |
冷却 |
7.0 |
<50 |
10 |
40~50℃ |
--- |
冷轧带钢 |
酸洗 |
1~2 |
2.0~4.0 |
20~80 |
--- |
总Fe50~200 mg/L |
盐酸再生及废气清洗 |
冷轧 |
0.2~0.7 |
7.0~8.0 |
80~600 |
1000~8000 |
--- |
冷轧、平整、剪切 |
电解清洗 |
2~4 |
10.0~13.0 |
100~500 |
70~150 |
--- |
--- |
电镀锌 |
2~3 |
10.0~13.0 |
100~500 |
70~150 |
--- |
碱油废水 |
电镀锡 |
5 |
2.0~4.0
2.0~7.0 |
20~80
10~20 |
<5 |
Cr6+40~800 mg/L |
酸洗废水 |
含铬钝化
废水 |
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二.轧钢水处理方法
1.热轧厂的排水,包括净循环水和浊循环水两个系统。净循环水主要用于空气冷却器、油冷却器的间接冷却,这股水基本没有污染,经降温、水质稳定处理后循环使用。含氧化铁皮和油的浊循环水是主体废水,悬浮物、油等污染物的浓度较高,要进行充分处理后才能循环使用。主要处理单元有:固液分离、油水分离和沉渣的处理。热轧废水的特点是含有大量的氧化铁皮和油,温度较高,且水量大。
常用处理工艺流程有以下几种。
A.一次沉淀工艺流程
B.二次沉淀工艺流程
C.沉淀-混凝沉淀-冷却水工艺流程
D.沉淀-过滤-冷却工艺流程
2.沉泥处理
铁皮坑和一次旋流沉淀池的氧化铁皮颗粒较大,一般用抓斗取出后,通过自然脱水就可利用。从二沉池和过滤器分离的细颗粒氧化铁皮,采用絮凝浓缩后,经真空过滤机脱水、滤饼脱油后回用。
3.含油废水废渣处理
含油废水利用管道或槽车排入含油废水调节槽,静止分离出油和污泥。浮油排出浮油槽,待废油再生利用。去除浮油和污泥的含油废水经混凝沉淀和加压浮上,水得到净化,重复利用或排外;上浮的油渣排入浮渣槽,脱水后成含油泥饼。
4.冷轧废水处理
冷轧刚才必须清除原料的表面氧化铁皮,采用酸洗清除氧化铁皮,随之产生废酸液和酸洗漂洗水。还有一种废水就是冷却轧辊的含乳化液废水。除此之外,轧镀锌带钢产生含铬废水。
三 焦化废水
1.焦化废水来源及水量
焦化厂主要以煤为原料,通过焦炉高温炼焦、生产焦炭、净化煤气,对荒煤气净化的同时,可制取多种化学品(如硫铵、无水氨和硫磺等)并回收其中的粗产品,如粗苯、粗焦油、粗酚、粗吡啶等。焦化污水是在煤高温炼焦、煤气净化、焦化产品回收及精制过程中产生的工艺废水。
焦化污水的种类较多,从产生污水的源头分,有炼焦煤带入的水分(表面水和化合水)、焦化产品回收及精制过程中使用直接蒸汽时转化的水、工艺介质、洗涤溶盐等加入的水、添加烯化学剂带入的水、工艺管道设备等清洗加入的水、浊循环水系统排污水、煤气水封水、冲洗地面水、清洗油品槽车水等。从其排除方式上分,有从交煤气冷凝液中分离出来的剩余氨水、焦化产品回收及精致过程中工艺介质的分离水,以及其他一些污水,如浊循环系统排污水、煤气水封水、冲洗水及槽车清洗水等。
2.焦化污水一般处理方法
焦化污水水质复杂,污染严重,其治理一般应考虑以下程序。
(1)酚的回收
车间应设萃取装置,利用萃取剂(如重苯油)回收酚,制取酚钠盐,既回收有用物质,又有利于后续的生化处理。一般可将污水中含酚浓度由2000mg/L左右,降至200mg/L左右。
(2)预处理
酸回收后, 所含油脂(重油、浮油、乳化油)及悬浮物浓度,仍对生化处理不利,且水温也较高,一般在40℃以上,必须进行除油、沉淀、降温等预处理工艺。一般使油脂含量降至50mg/L以下,水温降至35℃以下。当污水中含磷偏低时,尚需适当投磷。当污水水质、水量变化波动较大,一般尚宜进行均化,以及事故调节,以使生化效果更加稳定。
(3)生化处理
焦化污水的可生化性较好,故主要采用生化处理,且以活性污泥法为主。根据出水水质要求等实际情况,生化处理可才用不同深度。
(4)深度处理
当出水水质要求更高,仅仅生化处理还不能满足要求时,必须考虑进一步结合其他处理工艺,如化学混凝、活性炭吸附等。
相应于上述的处理工艺,所需构筑物和设备可有多种选择。提升泵和格栅均可用一般城市污水设施。除油可先用除重油池(为停留时间t~3min的旋流池)除重焦油,然后用沉淀池(为平流池停留时间t?2H)去除浮油。后续的冷却水如采用网格等较大空隙的填料时,可不舍汽提池等除乳化油设施。冷却塔宜采用鼓风式,且优先采用较大空隙的填料。冷却塔排风宜用水喷淋吸污。生化系统的二次沉淀池在必要时(如占地限制)可考虑选用斜板(管)沉淀池,但板距(或管内切圆径)宜采用80mm。对于曝气池停留时间<5h的情况,由于污泥产量大,二次沉淀池排泥必须及时,否则可能发生溢泥现象。调节池、均化池在可能时,应不大于一个生产周期(为8h),否则应采取加强均化作用的措施。