專利名稱：一種燒結(jié)煙氣脫硫廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉加工領(lǐng)域，尤其涉及一種燒結(jié)煙氣脫硫廢水的處理方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)鋼鐵冶煉工序中燒結(jié)工藝是大氣的主要污染源，所排出的廢氣在整個(gè)鋼鐵廠 中所占的比例為煙塵17%、S0246%, N0x20%。燒結(jié)煙氣的治理成為鋼鐵工業(yè)S02減排的 重點(diǎn)。近年，國(guó)家環(huán)保對(duì)燒結(jié)機(jī)煙氣排放要求也日益嚴(yán)格頒發(fā)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求現(xiàn)有鋼鐵企 業(yè)燒結(jié)機(jī)S02排放標(biāo)準(zhǔn)為600mg/Nm3，新建鋼鐵企業(yè)燒結(jié)機(jī)2010年排放標(biāo)準(zhǔn)為100mg/Nm3。根據(jù)國(guó)家環(huán)保規(guī)劃要求，“十一五”期間，鋼鐵等非電行業(yè)要形成30萬(wàn)噸脫硫能力。 燒結(jié)煙氣脫硫是鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)二氧化硫污染減排的關(guān)鍵，形勢(shì)嚴(yán)峻，任務(wù)緊迫。目前，火電 經(jīng)過(guò)多年的脫硫治理，已初見成效，燒結(jié)脫硫?qū)⑹窍乱粋€(gè)重點(diǎn)治理的領(lǐng)域，也是政府和企業(yè) 關(guān)注的減排熱點(diǎn)和難點(diǎn)。國(guó)外已投巨資對(duì)此進(jìn)行治理，甚至關(guān)閉了燒結(jié)廠。由于歐洲一些國(guó)家不允許產(chǎn)生 燒結(jié)脫硫廢水，而且有專門在脫硫廢渣處理場(chǎng)地，大多采用干法脫硫，但也處于起步階段， 運(yùn)行過(guò)程中仍然存在許多問(wèn)題。石灰石-石膏濕式煙氣脫硫是世界上應(yīng)用最多、技術(shù)最成熟的脫硫工藝，此工藝 比較適合于燒結(jié)煙氣脫硫。濕法煙氣脫硫工藝會(huì)產(chǎn)生部分廢水，即脫硫廢水。對(duì)于電廠的 煙氣脫硫廢水，有相對(duì)比較成熟的處理工藝，即中和、沉降、絮凝、濃縮澄清。對(duì)于燒結(jié)煙氣 脫硫系統(tǒng)，我國(guó)目前尚處于起步階段，還沒有開發(fā)出適合的燒結(jié)煙氣脫硫廢水處理工藝。燒結(jié)煙氣脫硫廢水的水質(zhì)與所采用的燒結(jié)礦的成分有密切關(guān)系，因此各燒結(jié)廠的 脫硫廢水水質(zhì)差別比較大?？傮w來(lái)講，燒結(jié)煙氣脫硫廢水與電廠煙氣脫硫廢水有一定的相 似性，但也有所區(qū)別。兩種脫硫廢水均呈弱酸性，PH —般在5 6之間，同時(shí)含有大量的懸 浮物(主要為石膏顆粒)、氟離子和微量的重金屬離子，如Pb、Cd、Zn、Hg等；燒結(jié)煙氣脫硫 廢水中氟離子的濃度一般不超過(guò)國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，因此不需要進(jìn)行除氟，此外重金屬離子的 濃度也比電廠脫硫廢水高，重金屬離子的種類隨燒結(jié)礦成分的變化而變化，兩者最大的區(qū) 別就是燒結(jié)煙氣脫硫廢水中氨氮的含量很高，且變化幅度很大，某廠燒結(jié)煙氣脫硫廢水中 的氨氮為45-900mg/L，平均420mg/L，而電廠煙氣脫硫廢水中則不含氨氮。電廠煙氣脫硫廢 水處理通常采用的工藝沒有氨氮去除功能，因此電廠的脫硫廢水處理工藝不能滿足燒結(jié)煙 氣脫硫廢水處理的需要。對(duì)于氨氮廢水，可以采用的處理工藝有吹脫法、折點(diǎn)氯化法、化學(xué)沉淀法以及生物 脫氮法等。吹脫法去除氨氮是利用游離氨(NH3)與氨離子(NH4+)間的動(dòng)態(tài)平衡，通過(guò)調(diào)整pH， 使氨氮主要以游離氨形態(tài)存在，然后再進(jìn)行曝氣吹脫，使游離氨從水中逸出，從而達(dá)到去除 氨氮的目的。研究若使氨氮去除率達(dá)到90%以上，需要調(diào)整pH> 12，溫度>90°C，因此只 能采用蒸汽或熱空氣吹脫，而要使廢水達(dá)標(biāo)排放，還需要增加其他后續(xù)處理工藝。該工藝有 如下缺點(diǎn)①?gòu)U水處理成本比較高；②逸出的游離氨會(huì)造成二次污染；③水溫降低，脫氨效果也隨之降低。折點(diǎn)氯化法去除氨氮是將氯氣或次氯酸鈉投入廢水，將廢水中的氨氮氧化成氮?dú)?的化學(xué)脫氮工藝。該工藝一般只用于低濃度的氨氮廢水處理?；瘜W(xué)沉淀法除氨氮是通過(guò)在廢水中投加鎂的化合物和磷酸或磷酸氫鹽，生成磷酸 銨鎂沉淀，從而去除廢水中的氨氮。磷酸銨鎂的分子式是MgNH4P04 *61120，俗稱鳥糞石，可用 作堆肥、花園土壤的添加劑或建筑結(jié)構(gòu)制品的阻火劑。該方法具有工藝簡(jiǎn)單，不受溫度限制 等優(yōu)點(diǎn)，但是藥劑消耗量大，處理成本高，而且氨氮的去除率在70-80%，處理后的氨氮不能 滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，還需要進(jìn)一步的處理。生物脫氮法是利用微生物的作用來(lái)去除氨氮，首先在好氧條件下硝化菌將氨氮轉(zhuǎn) 化為硝態(tài)氮，然后將硝化液回流至缺氧池中在反硝化菌的作用下將硝氮還原為氮?dú)?，徹?去除廢水中的氮。生物法由于具有處理成本低，沒有二次污染等優(yōu)點(diǎn)，因而在廢水處理領(lǐng)域 應(yīng)用廣泛。但是生物處理對(duì)水質(zhì)有一定的要求，要包含微生物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素(如 一定比例的碳、氮、磷等)，合適的PH，而且不含對(duì)生物生長(zhǎng)有毒害的物質(zhì)(如重金屬離子 等)。燒結(jié)煙氣脫硫廢水中沒有微生物生長(zhǎng)所需的碳源，因此不適合單獨(dú)采用生物處理工 藝。焦化廢水也是一種高氨氮廢水，同時(shí)含有微生物生長(zhǎng)所需的有機(jī)物。焦化廢水 通常采用生物法與物化法相結(jié)合的處理工藝。近年來(lái)，生物處理工藝中A/A/0(厭氧、缺 氧和好氧，英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個(gè)字母的簡(jiǎn)稱)和A/0(缺氧和好氧英文 Anoxic-Oxic第一個(gè)字母的簡(jiǎn)稱)工藝應(yīng)用較為廣泛。由于焦化廢水中含有大量的難生物 降解有機(jī)物，生物處理一般不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)行深度處理以進(jìn)一步去除C0D和色 度，通常采用混凝沉淀、化學(xué)氧化、過(guò)濾、活性炭吸附以及超濾等工藝。查閱已有的專利及文獻(xiàn)資料，目前還沒有針對(duì)燒結(jié)煙氣脫硫廢水處理工藝方面的 報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種燒結(jié)煙氣脫硫廢水的處理方法，可以根據(jù)燒結(jié)煙氣脫硫 廢水的水質(zhì)水量情況，結(jié)合鋼鐵行業(yè)的具體情況，開發(fā)出經(jīng)濟(jì)、高效的燒結(jié)煙氣脫硫廢水處
理方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種燒結(jié)煙氣脫硫廢水的處理方法，包含以下步 驟1)中和、混凝通過(guò)堿液將燒結(jié)煙氣脫硫廢水的pH值調(diào)節(jié)至8. 5-9. 5，投加混凝 劑，混凝劑的量為0-200ppm ；2)絮凝投加助凝劑，助凝劑的量為0-10ppm ；3)沉淀，分離出濾液；4)對(duì)濾液進(jìn)行生化處理；5)再進(jìn)行深度處理。優(yōu)選地，所述步驟1)中的堿液為氫氧化鈣或氫氧化鈉。優(yōu)選地，所述步驟1)中的混凝劑為三氯化鐵、硫酸鐵、硫酸亞鐵、氯化鋁、硫酸鋁、 聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚合硅酸鋁鐵中的一種或幾種。
向燒結(jié)煙氣脫硫廢水中投加堿液，堿液可以采用氫氧化鈣或氫氧化鈉，將廢水的 pH調(diào)節(jié)至8. 5-9. 5，同時(shí)投加混凝劑，混凝劑可以采用三氯化鐵、硫酸鐵、硫酸亞鐵、氯化 鋁、硫酸鋁、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚合硅酸鋁鐵等，投加量0-200ppm。優(yōu)選地，所述步驟2)中助凝劑為聚丙烯酰胺。絮凝池中進(jìn)行慢速攪拌，同時(shí)投加助凝劑，如聚丙烯酰胺等，投加量0-10ppm，使膠 體顆粒和懸浮物顆粒發(fā)生凝聚和聚集，形成比較大的絮體，從液相中分離出來(lái)。絮凝池的出水進(jìn)入沉淀池，在此發(fā)生泥水分離，懸浮物和重金屬離子得以去除。絮 凝物沉積在底部濃縮成污泥，上部則為處理出水。澄清池排出的污泥經(jīng)壓濾機(jī)脫水后，泥餅 外運(yùn)，濾液返回中和池。優(yōu)選地，所述步驟4)中生化處理，濾液與焦化廢水混合，其中濾液的比例不超過(guò) 15%。優(yōu)選地，所述步驟4)中生化處理為缺氧和好氧或厭氧、缺氧和好氧的生化反應(yīng)。沉淀池的出水輸送至焦化廢水處理系統(tǒng)的調(diào)節(jié)池，濾液與焦化廢水混合，其中濾 液的比例不超過(guò)15%，進(jìn)入焦化廢水的A/0或A/A/0生化處理。優(yōu)選地，所述步驟5)中的深度處理為混凝沉淀、化學(xué)氧化、過(guò)濾、活性炭吸附以及 超濾工藝中的一種或幾種。本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效 果大多數(shù)鋼鐵企業(yè)都有自己的焦化廠，而焦化廠大都設(shè)有完善的焦化廢水處理設(shè) 施。與焦化廢水的水量相比，燒結(jié)煙氣脫硫廢水的水量很少，其比例不到焦化廢水的10%。 而且脫硫廢水中有機(jī)物濃度很低，與焦化廢水混合后可對(duì)焦化廢水中的有機(jī)物以及有毒有 害的氰化物等起到一定的稀釋作用。將燒結(jié)煙氣脫硫廢水與焦化廢水混合處理后，脫硫廢 水的處理成本比單獨(dú)處理大大降低，只是中和、混凝、沉淀的處理設(shè)施和運(yùn)行費(fèi)用。而對(duì)于 焦化廢水處理系統(tǒng)來(lái)講，由于混合的脫硫廢水的主要污染物只有氨氮，且水量很小，不會(huì)對(duì) 其處理系統(tǒng)產(chǎn)生影響。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 燒結(jié)煙氣脫硫廢水中含有大量的懸浮物和微量的重金屬離子，在進(jìn)入焦化廢水的 生化處理系統(tǒng)之前需要進(jìn)行中和、混凝、沉淀處理。反應(yīng)條件為投加氫氧化鈣溶液將脫硫 廢水的PH調(diào)整至8. 5，投加lOppm的聚丙烯酰胺，反應(yīng)30min后沉淀，處理前后的燒結(jié)煙氣 脫硫廢水水質(zhì)如表1所示?？梢钥吹?，經(jīng)中和、混凝、沉淀處理后，重金屬離子全部達(dá)到國(guó)家 一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，氨氮的去除率很低，只有3. 8%。表1燒結(jié)煙氣脫硫廢水中和、沉淀效果
權(quán)利要求
一種燒結(jié)煙氣脫硫廢水的處理方法，其特征在于包含以下步驟1)中和、混凝通過(guò)堿液將燒結(jié)煙氣脫硫廢水的pH值調(diào)節(jié)至8.5 9.5，投加混凝劑，混凝劑的量為0 200ppm；2)絮凝投加助凝劑，形成絮體，助凝劑的量為0 10ppm；3)沉淀，分離出濾液；4)對(duì)濾液進(jìn)行生化處理；5)再進(jìn)行深度處理。
2.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)煙氣脫硫廢水的處理方法，其特征在于所述步驟1)中的 堿液為氫氧化鈣。
3.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)煙氣脫硫廢水的處理方法，其特征在于所述步驟1)中的 堿液為氫氧化鈉。
4.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)煙氣脫硫廢水的處理方法，其特征在于所述步驟1)中的 混凝劑為三氯化鐵、硫酸鐵、硫酸亞鐵、氯化鋁、硫酸鋁、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚合硅酸 鋁鐵中的一種或幾種。
5.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)煙氣脫硫廢水的處理方法，其特征在于所述步驟2)中助 凝劑為聚丙烯酰胺。
6.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)煙氣脫硫廢水的處理方法，其特征在于所述步驟4)中生 化處理，濾液與焦化廢水混合，其中濾液的比例不超過(guò)15%。
7.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)煙氣脫硫廢水的處理方法，其特征在于所述步驟4)中生 化處理為缺氧和好氧的生化反應(yīng)。
8.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)煙氣脫硫廢水的處理方法，其特征在于所述步驟4)中生 化處理為厭氧、缺氧和好氧的生化反應(yīng)。
9.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)煙氣脫硫廢水的處理方法，其特征在于所述步驟5)中的 深度處理為混凝沉淀、化學(xué)氧化、過(guò)濾、活性炭吸附以及超濾工藝中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燒結(jié)煙氣脫硫廢水的處理方法，通過(guò)1)中和、混凝通過(guò)堿液將結(jié)煙氣脫硫廢水的pH值調(diào)節(jié)至8.5-9.5，投加混凝劑，混凝劑的量為0-200ppm；2)絮凝投加助凝劑，形成絮體，助凝劑的量為0-10ppm；3)沉淀，分離出濾液；4)對(duì)濾液進(jìn)行生化處理；5)再進(jìn)行深度處理五個(gè)步驟完成對(duì)燒結(jié)煙氣脫硫廢水的處理。使用本發(fā)明，可以降低脫硫廢水的處理成本，且不會(huì)對(duì)其處理系統(tǒng)產(chǎn)生影響，因此具備良好的應(yīng)用及推廣前景。
文檔編號(hào)C02F103/18GK101993169SQ20091005656
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月18日
發(fā)明者侯紅娟, 李恩超, 沈曉林, 陳詩(shī)杰, 黎潔 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司