炼钢废水治理探讨
炼钢废水治理探讨（木塔力甫玉苏甫）
炼钢是将生铁中含量较高的碳、硅、磷、锰等元素去除或降低到允许值之内的工艺过程。炼钢方法一般为转炉炼钢，并以纯氧顶吹转炉炼钢为主。电炉多炼一些特殊钢，平炉炼钢是一种老工艺，实际上已被淘汰。由于连铸工艺的实施，连铸机广泛的使用是钢铁工业的一次重大工艺改革，所以炼钢厂包括了连铸这一部分工艺过程。炼钢废水主要分为三类。
a.设备间接冷却水。这种废水的水温较高，水质不受到污染，采取冷却降温后可循环使用，不外排。 但必须控制好水质稳定，否则会对设备产生腐蚀或结垢阻塞现象。
b.设备和产品的直接冷却废水。主要特征是含有大量的氧化铁皮和少量润滑油脂，经处理后方可循环利用或外排。
c.生产工艺过程废水。 实际上就是指转炉除尘废水。炼钢废水的水量，由于其车间组成、炼钢工艺、给水条件的不同，而有所差异。
转炉除尘废水治理
众所周知，炼钢过程是一个铁水中碳和其他元素氧化的过程。铁水中的碳与吹氧发生反应，生成CO，随炉气一道从炉口冒出。回收这部分炉气，作为工厂能源的一个组成部分，这种炉气叫转炉煤气；这种处理过程，称为回收法，或叫未燃法。 如果炉口处没有密封，从而大量空气通过烟道口随炉气一道进入烟道，在烟道内，空气中的氧气与炽热的CO发生燃烧反应，使一氧化碳大部分变成二氧化碳，同时放出热量，这种方法称为燃烧法。这两种不同的炉气处理方法，给除尘废水带来不同的影响。含尘烟气一般均采用两级文丘里洗涤器进行除尘和降温。使用过后，通过脱水器排出，即为转炉除尘废水。
转炉除尘废水处理技术
如上所述，要解决转炉除尘废水的关键技术，一是悬浮物的去除；二是水质稳定问题；三是污泥的脱水与回收。
悬浮物的去除。纯氧顶吹转炉除尘废水中的悬浮物杂质均为无机化合物，采用自然沉淀的物理方法，虽能使出水悬浮物含量达到150～200mg／L的水平，但循环利用效果不佳，必须采用强化沉淀的措施。一般在辐射式沉淀池或立式沉淀池前加混凝药剂，或先通过磁凝聚器经磁化后进入沉淀池。最理想的方法应使除尘废水进入水力旋流器，利用重力分离的原理，将大颗粒大于60μm的悬浮颗粒去掉，以减轻沉淀池的负荷。 废水中投加lmg／L的聚丙烯酰胺，即可使出水悬浮物含量达到100mg／L以下，效果非常显著，可以保证正常的循环利用。由于转炉除尘废水中悬浮物的主要成分是铁皮，采用磁凝聚器处理含铁磁质微粒十分有效，氧化铁微粒在流经磁场时产生磁感应，离开时具有剩磁，微粒在沉淀池中互相碰撞吸引凝成较大的絮体从而加速沉淀，并能改善污泥的脱水性能。
水质稳定问题。由于炼钢过程中必须投加石灰，在吹氧时部分石灰粉尘还未与钢液接触就被吹出炉外，随烟气一道进入除尘系统，因此，除尘废水中钙离子含量相当多，它与溶入水中的二氧化碳反应，致使除尘废水的暂时硬度较高，水质失去稳定。 采用沉淀池后投入分散剂(或称水质稳定剂)的方法，在螯合、分散的作用下，能较成功地防垢、除垢。投加碳酸钠也是一种可行的水质稳定方法。碳酸钠和石灰反应，形成碳酸钙沉淀：
CaO+H₂O→Ca(OH)₂Na₂CO₃+Ca(OH)₂→CaCO₃↓+2NaOH
而生成的NaOH与水中CO₂作用又生成Na₂CO₃，从而在循环反应的过程中，使Na₂CO₃得到再生，在运行中由于排污和渗漏所致，仅补充一些量的Na₂CO₃保持平衡。该法在国内一些厂的应用中有很好效果。
利用高炉煤气洗涤水与转炉除尘废水混合处理，也是保持水质稳定的一种有效方法。由于高炉煤气洗涤水含有大量的HCO3－，而转炉除尘废水含有较多的OH－，使两者结合，发生如下反应：
Ca(OH)₂+Ca(HCO₃)₂→2CaCO₃↓+2H₂O
生成的碳酸钙正好在沉淀池中除去，这是以废治废、 综合利用的典型实例。在运转过程中如果OH-与HCO3－量不平衡，适当在沉淀池后加些阻垢剂做保证。总之，水质稳定的方法是根据生产工艺和水质条件，因地制宜地处理，选取最有效、最经济的方法。
污泥的脱水与回收。转炉除尘废水，经混凝沉淀后可实现循环使用，但沉积在池底的污泥必须予以恰当处理，否则循环仍是空话。转炉除尘废水污泥含铁达70％，有很高的利用价值。处理此种污泥与处理高炉煤气洗涤水的瓦斯泥一样，国内一般采用真空过滤脱水的方法，脱水性能比较差，脱水后的泥饼很难被直接利用，制成球团可直接用于炼钢。
斜管沉淀装置的应用
斜管沉淀装置是指在沉淀区内设有斜管的沉淀装置。在平流式或竖流式沉淀装置的沉淀区内利用倾斜的平行管或蜂窝式斜管填料分割成一系列浅层沉淀层，被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。 斜管沉淀装置具有沉淀效率高，处理效果稳定，停留时间短，容积小，占地少，操作简便的优点，因而广泛应用于给水和污水处理中悬浮物等固体的去除。
装置特点。
a.设备主体采用碳钢、环氧树脂多层防腐。
b.斜管组件采用特殊的加工工艺，斜管利用率达100%，增加了处理量，减少了占地面积，占地面积仅为平流式沉淀装置的四分之一，沉淀效率可提高至3- 5倍。
c.处理过程中采用重力方式，不消耗能源，减少了处理成本。
d.积泥可自动落入泥斗，便于排泥，降低了清泥人工工作强度。
e.层流状态好、颗粒沉降不受紊流干扰，对一些难分离杂质如胶体等，效果良好。
f.当斜管管长为1米时，有效负荷按3- 5t/m 2·h设计,VO控制在2.5- 3.0mm/s范围内，出水水质最佳。
g.在取水口处采用蜂窝斜管，管长在2-3.0m时，可在50-100kg/m3的泥砂含量的高浊度中安全运行处理。
h.斜管沉淀装置采用乙丙共聚、玻璃钢或聚氯乙烯蜂窝斜管，倾角为60℃，斜长1m，内切圆直径为35-50mm不等，根据水质可以改变内切圆直径，以达到最佳沉淀效果。
工作原理。 斜管沉淀装置是根据平流式沉淀池去除分散注颗粒的沉淀原理，在池内增加许多斜管后，加大水池过水断面的湿周，同时减少水力半径，为此在同样的水平流速 V 时，可以大大降低雷诺数Re，从而减少水的紊动，促进沉淀，另外加设斜管，使颗粒沉淀距率缩短，减少沉淀时间，沉淀效率大大提高，适用于颗粒比重大于水的各类废水。
主要技术参数。适用浊度或悬浮物浓度常年小于500mg/L左右（短时1000mg/L ）。它可以大量去除浑浊杂质颗粒，悬浮胶体物等，出水可达10mg/L 左右。
运行说明。污水由水泵送入斜管沉淀装置，污水从斜管区的入口进入沉淀装置，然后从一侧管道进入入流区，在入流区通过斜管向上流动，在流动过程中絮粒将自然沉降，沉积在斜管底侧上的泥渣（或沉淀物颗粒）也靠重力滑入积泥斗，随着池内液位的增高，上层清液溢入积水区，进入下一工序或经排放或回用。 积聚在积泥斗中的泥渣经排渣管排放，另行干化处理或综合利用。
谢谢分享，谢谢楼主。 做好环保，很重要！
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