合肥市洗滌廢水處理標(biāo)準(zhǔn)

合肥市洗滌廢水處理標(biāo)準(zhǔn)

高爐煉鐵過程產(chǎn)生的大量爐氣中含有一定量的一氧化碳?xì)怏w(CO>20%)，故稱高爐煤氣。高爐煤氣中含有大量的可燃性成分并夾雜有大量的灰塵，溫度通常為150～400℃。從爐頂排出的廢氣一般先經(jīng)重力除塵器后，再進(jìn)行洗滌處理和深度除塵。洗滌處理是通過在洗滌塔或文氏管中的氣、水對(duì)流接觸實(shí)現(xiàn)煤氣的洗滌和冷卻。洗滌冷卻后的水就是高爐煤氣洗滌廢水。這種廢水水溫高達(dá)60 ℃以上，主要雜質(zhì)是固體懸浮物、塵泥(瓦斯泥)、氧化物、焦炭粉等。除此之外，還含有一部分無機(jī)鹽及酚、氰、重金屬等有毒物質(zhì)，由于該廢水水量大、污染重，必須進(jìn)行處理，并盡可能循環(huán)使用。

1 治理現(xiàn)狀

　　目前大、中型高爐煤氣洗滌廢水的沉淀處理可分為自然沉淀和混凝沉淀。
1.1 自然沉淀法
　　首都鋼鐵公司、攀枝花鋼鐵公司、湘潭鋼鐵公司、上海*鋼鐵廠等的高爐煤氣洗滌廢水均采用自然沉淀為主的處理方法。萊蕪鋼鐵廠高爐煤氣洗滌廢水過去靠兩個(gè)D=12m的濃縮池處理，未達(dá)到工業(yè)用水及排放標(biāo)準(zhǔn)，后來改用平流式沉淀池進(jìn)行自然沉淀，沉淀效率達(dá)90%左右，出水懸浮物含量小于100mg/L，冷卻以后水溫約40℃，水的循環(huán)率達(dá)90%，除個(gè)別指標(biāo)(如Pb、酚)有時(shí)超標(biāo)外，處理后的廢水基本可達(dá)標(biāo)排放。國外高爐煤氣洗滌廢水的處理大多數(shù)采用自然沉淀方法，特點(diǎn)是廢水靠重力排入沉淀池或濃縮池，處理后經(jīng)冷卻塔冷卻后循環(huán)使用，出水懸浮物SS<85mg/L，循環(huán)率達(dá)96%。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成閉路循環(huán)，運(yùn)行期間沒有排污。自然沉淀法的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省藥劑費(fèi)用，節(jié)約能源；缺點(diǎn)是水力停留時(shí)間長，占地面積大，對(duì)用地緊張的企業(yè)不宜采用；另外，當(dāng)瓦斯泥顆粒過細(xì)時(shí)，自然沉淀后的水中懸浮物含量偏高，輸水管道、水泵吸水井積泥較多，冷卻塔和煤氣洗滌設(shè)備污泥堵塞現(xiàn)象較嚴(yán)重。
1.2 混凝沉淀法
　　混凝沉淀也是一種廣為采用的處理方法，如武漢鋼鐵廠、寶山鋼鐵總廠、首都鋼鐵公司等的高爐煤氣洗滌廢水多采用混凝沉淀法。武鋼高爐煤氣洗滌廢水處理指標(biāo)：投加聚丙烯酰胺0.5mg/L，沉淀池出水懸浮物小于50mg/L；本鋼投加無機(jī)和有機(jī)高分子絮凝劑，沉淀效率達(dá)98％；寶山鋼鐵總廠采用混凝沉淀法凈化后可使水中懸浮物由2000mg/L降到100mg/L以下，總循環(huán)率達(dá)97%，廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行正常，處理效果良好，但所使用的進(jìn)口水處理藥劑價(jià)格昂貴；首鋼高爐煤氣洗滌廢水采用聚丙烯酰胺(投量為0.3 mg/L)進(jìn)行混凝沉淀，沉降效率可達(dá)90%以上，當(dāng)循環(huán)時(shí)間較長和循環(huán)率較高時(shí)，聚丙烯酰胺和少量的FeCl₃復(fù)合使用，可去除富集的細(xì)小顆粒，取得滿意的處理效果。日本扇島地區(qū)鋼廠的高爐煤氣洗滌廢水首先用粗粒分離機(jī)把粗顆粒分離出來，然后加苛性蘇打提高pH值，再向凝聚沉淀槽注入高分子凝聚劑，把Fe和Zn等變成Fe(OH)₂和Zn(OH)₂的形態(tài)沉淀下來。為去除污染環(huán)境的Zn，要使pH值保持在7.5～8.5范圍內(nèi)。混凝沉淀處理過的廢水，經(jīng)冷卻塔冷卻后循環(huán)使用。處理后的水懸浮物含量SS<30mg/L。德國蒂森鋼鐵公司和魯奇公司的高爐煤氣洗滌廢水處理采用曝氣法。曝氣的目的是在廢水進(jìn)入沉淀池之前，將廢水中的游離CO₂吹脫，使溶解在水中的碳酸鹽析出，以便在沉淀池中去除。曝氣池停留時(shí)間10～20min。沉淀池出水懸浮物SS為10～20mg/L，停留時(shí)間18.9min。該方法與自然沉淀法相比不但懸浮物的去除率高，水中細(xì)顆粒懸浮物可有效去除，而且對(duì)其它污染物(如酚、氰、重金屬)的去除效率也有較大程度提高；水力停留時(shí)間長、占地面積大的矛盾雖然有所緩解，但仍然沒從根本上予以解決。

2 新型處理技術(shù)的開發(fā)

　　廢水中懸浮物的去除效率取決于固液分離速度，而固液分離速度則取決于懸浮物顆粒的成長粒度和密度。成長粒徑越大、密度越高則意味著水處理效率越高。根據(jù)絮凝動(dòng)力學(xué)，傳統(tǒng)處理技術(shù)中由于絮體成長過程的隨機(jī)性，在絮體粒徑增大的同時(shí)，其有效密度呈指數(shù)關(guān)系急劇降低。目前國內(nèi)所研究的其他高效絮凝技術(shù)，雖然顆粒凝聚速度有所提高，絮體成長粒徑有所增大，但仍然沒有從根本上解決絮體粒徑增大，有效密度急劇降低這一矛盾。而通過改變懸浮顆粒成長過程的動(dòng)力條件和物理化學(xué)條件來限制凝聚過程的隨機(jī)性，形成高密度的團(tuán)粒狀絮凝體--結(jié)團(tuán)絮凝體，可大幅度提高固液分離速度。該項(xiàng)新型處理技術(shù)稱為結(jié)團(tuán)凝聚工藝或結(jié)團(tuán)造粒流化床工藝。關(guān)于該工藝的理論研究和在給水處理、污泥濃縮方面的實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用已有不少成果，在高濃度懸浮物廢水的結(jié)團(tuán)流化床處理方面也取得了可喜成果。對(duì)陜西略陽鋼鐵廠高爐煤氣洗滌廢水的處理結(jié)果表明：在PAC投量為0.5～1.5mg/L、PAM投量為0.06～1.05mg/L條件下，水力負(fù)荷(水流上升速度)可高達(dá)116cm/min以上，總停留時(shí)間僅為2min左右，而出水濁度則低于12NTU。對(duì)該廠的選礦廢水處理，在PAC投量為0.75mg/L、PAM投量為0.375mg/L時(shí)，水力負(fù)荷或表面負(fù)荷可高達(dá)112cm/min以上，總停留時(shí)間亦為2min左右，出水濁度低于2NTU。采用結(jié)團(tuán)造粒流化床工藝處理上述兩種廢水，其表面負(fù)荷比傳統(tǒng)處理工藝可提高10倍左右。對(duì)洗煤廢水的處理，表面負(fù)荷亦可高達(dá)70cm/min以上，出水濁度小于40NTU，總停留時(shí)間小于5min，表面負(fù)荷比傳統(tǒng)處理工藝亦可提高6倍以上。
　　該項(xiàng)新型處理技術(shù)對(duì)于解決目前重點(diǎn)污染源的污染問題具有廣闊的應(yīng)用前景，因這類廢水如上述的煤礦洗煤廢水、冶金礦山的選礦、尾礦廢水、鋼鐵企業(yè)的煤氣洗滌廢水等都具有水量大、污染重的特點(diǎn)，利用該技術(shù)不僅可去除廢水中的懸浮污染物和大量其它污染物如重金屬、酚、氰等解決污染問題，而且可實(shí)現(xiàn)廢水的重復(fù)使用，節(jié)約和充分利用水資源，產(chǎn)生顯著的環(huán)境效益和社會(huì)效益。

　　高爐煉鐵過程產(chǎn)生的大量爐氣中含有一定量的一氧化碳?xì)怏w(CO>20%)，故稱高爐煤氣。高爐煤氣中含有大量的可燃性成分并夾雜有大量的灰塵，溫度通常為150～400℃。從爐頂排出的廢氣一般先經(jīng)重力除塵器后，再進(jìn)行洗滌處理和深度除塵。洗滌處理是通過在洗滌塔或文氏管中的氣、水對(duì)流接觸實(shí)現(xiàn)煤氣的洗滌和冷卻。洗滌冷卻后的水就是高爐煤氣洗滌廢水。這種廢水水溫高達(dá)60 ℃以上，主要雜質(zhì)是固體懸浮物、塵泥(瓦斯泥)、氧化物、焦炭粉等。除此之外，還含有一部分無機(jī)鹽及酚、氰、重金屬等有毒物質(zhì)，由于該廢水水量大、污染重，必須進(jìn)行處理，并盡可能循環(huán)使用。

1 治理現(xiàn)狀

　　目前大、中型高爐煤氣洗滌廢水的沉淀處理可分為自然沉淀和混凝沉淀。
1.1 自然沉淀法
　　首都鋼鐵公司、攀枝花鋼鐵公司、湘潭鋼鐵公司、上海*鋼鐵廠等的高爐煤氣洗滌廢水均采用自然沉淀為主的處理方法。萊蕪鋼鐵廠高爐煤氣洗滌廢水過去靠兩個(gè)D=12m的濃縮池處理，未達(dá)到工業(yè)用水及排放標(biāo)準(zhǔn)，后來改用平流式沉淀池進(jìn)行自然沉淀，沉淀效率達(dá)90%左右，出水懸浮物含量小于100mg/L，冷卻以后水溫約40℃，水的循環(huán)率達(dá)90%，除個(gè)別指標(biāo)(如Pb、酚)有時(shí)超標(biāo)外，處理后的廢水基本可達(dá)標(biāo)排放。國外高爐煤氣洗滌廢水的處理大多數(shù)采用自然沉淀方法，特點(diǎn)是廢水靠重力排入沉淀池或濃縮池，處理后經(jīng)冷卻塔冷卻后循環(huán)使用，出水懸浮物SS<85mg/L，循環(huán)率達(dá)96%。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成閉路循環(huán)，運(yùn)行期間沒有排污。自然沉淀法的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省藥劑費(fèi)用，節(jié)約能源；缺點(diǎn)是水力停留時(shí)間長，占地面積大，對(duì)用地緊張的企業(yè)不宜采用；另外，當(dāng)瓦斯泥顆粒過細(xì)時(shí)，自然沉淀后的水中懸浮物含量偏高，輸水管道、水泵吸水井積泥較多，冷卻塔和煤氣洗滌設(shè)備污泥堵塞現(xiàn)象較嚴(yán)重。
1.2 混凝沉淀法
　　混凝沉淀也是一種廣為采用的處理方法，如武漢鋼鐵廠、寶山鋼鐵總廠、首都鋼鐵公司等的高爐煤氣洗滌廢水多采用混凝沉淀法。武鋼高爐煤氣洗滌廢水處理指標(biāo)：投加聚丙烯酰胺0.5mg/L，沉淀池出水懸浮物小于50mg/L；本鋼投加無機(jī)和有機(jī)高分子絮凝劑，沉淀效率達(dá)98％；寶山鋼鐵總廠采用混凝沉淀法凈化后可使水中懸浮物由2000mg/L降到100mg/L以下，總循環(huán)率達(dá)97%，廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行正常，處理效果良好，但所使用的進(jìn)口水處理藥劑價(jià)格昂貴；首鋼高爐煤氣洗滌廢水采用聚丙烯酰胺(投量為0.3 mg/L)進(jìn)行混凝沉淀，沉降效率可達(dá)90%以上，當(dāng)循環(huán)時(shí)間較長和循環(huán)率較高時(shí)，聚丙烯酰胺和少量的FeCl₃復(fù)合使用，可去除富集的細(xì)小顆粒，取得滿意的處理效果。日本扇島地區(qū)鋼廠的高爐煤氣洗滌廢水首先用粗粒分離機(jī)把粗顆粒分離出來，然后加苛性蘇打提高pH值，再向凝聚沉淀槽注入高分子凝聚劑，把Fe和Zn等變成Fe(OH)₂和Zn(OH)₂的形態(tài)沉淀下來。為去除污染環(huán)境的Zn，要使pH值保持在7.5～8.5范圍內(nèi)。混凝沉淀處理過的廢水，經(jīng)冷卻塔冷卻后循環(huán)使用。處理后的水懸浮物含量SS<30mg/L。德國蒂森鋼鐵公司和魯奇公司的高爐煤氣洗滌廢水處理采用曝氣法。曝氣的目的是在廢水進(jìn)入沉淀池之前，將廢水中的游離CO₂吹脫，使溶解在水中的碳酸鹽析出，以便在沉淀池中去除。曝氣池停留時(shí)間10～20min。沉淀池出水懸浮物SS為10～20mg/L，停留時(shí)間18.9min。該方法與自然沉淀法相比不但懸浮物的去除率高，水中細(xì)顆粒懸浮物可有效去除，而且對(duì)其它污染物(如酚、氰、重金屬)的去除效率也有較大程度提高；水力停留時(shí)間長、占地面積大的矛盾雖然有所緩解，但仍然沒從根本上予以解決。

2 新型處理技術(shù)的開發(fā)

　　廢水中懸浮物的去除效率取決于固液分離速度，而固液分離速度則取決于懸浮物顆粒的成長粒度和密度。成長粒徑越大、密度越高則意味著水處理效率越高。根據(jù)絮凝動(dòng)力學(xué)，傳統(tǒng)處理技術(shù)中由于絮體成長過程的隨機(jī)性，在絮體粒徑增大的同時(shí)，其有效密度呈指數(shù)關(guān)系急劇降低。目前國內(nèi)所研究的其他高效絮凝技術(shù)，雖然顆粒凝聚速度有所提高，絮體成長粒徑有所增大，但仍然沒有從根本上解決絮體粒徑增大，有效密度急劇降低這一矛盾。而通過改變懸浮顆粒成長過程的動(dòng)力條件和物理化學(xué)條件來限制凝聚過程的隨機(jī)性，形成高密度的團(tuán)粒狀絮凝體--結(jié)團(tuán)絮凝體，可大幅度提高固液分離速度。該項(xiàng)新型處理技術(shù)稱為結(jié)團(tuán)凝聚工藝或結(jié)團(tuán)造粒流化床工藝。關(guān)于該工藝的理論研究和在給水處理、污泥濃縮方面的實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用已有不少成果，在高濃度懸浮物廢水的結(jié)團(tuán)流化床處理方面也取得了可喜成果。對(duì)陜西略陽鋼鐵廠高爐煤氣洗滌廢水的處理結(jié)果表明：在PAC投量為0.5～1.5mg/L、PAM投量為0.06～1.05mg/L條件下，水力負(fù)荷(水流上升速度)可高達(dá)116cm/min以上，總停留時(shí)間僅為2min左右，而出水濁度則低于12NTU。對(duì)該廠的選礦廢水處理，在PAC投量為0.75mg/L、PAM投量為0.375mg/L時(shí)，水力負(fù)荷或表面負(fù)荷可高達(dá)112cm/min以上，總停留時(shí)間亦為2min左右，出水濁度低于2NTU。采用結(jié)團(tuán)造粒流化床工藝處理上述兩種廢水，其表面負(fù)荷比傳統(tǒng)處理工藝可提高10倍左右。對(duì)洗煤廢水的處理，表面負(fù)荷亦可高達(dá)70cm/min以上，出水濁度小于40NTU，總停留時(shí)間小于5min，表面負(fù)荷比傳統(tǒng)處理工藝亦可提高6倍以上。
　　該項(xiàng)新型處理技術(shù)對(duì)于解決目前重點(diǎn)污染源的污染問題具有廣闊的應(yīng)用前景，因這類廢水如上述的煤礦洗煤廢水、冶金礦山的選礦、尾礦廢水、鋼鐵企業(yè)的煤氣洗滌廢水等都具有水量大、污染重的特點(diǎn)，利用該技術(shù)不僅可去除廢水中的懸浮污染物和大量其它污染物如重金屬、酚、氰等解決污染問題，而且可實(shí)現(xiàn)廢水的重復(fù)使用，節(jié)約和充分利用水資源，產(chǎn)生顯著的環(huán)境效益和社會(huì)效益。