炼铁过程废水零排放技术

炼铁过程废水零排放技术

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引言：

近年来，水资源的短缺与水污染已经成为制约一个企业可持续发展的重要因素，随着国家对钢铁企业节能减排的日益重视，结合创建资源节约型、环境友好型企业实现可持续发展的需要，钢铁企业也都加快了工业废水处理和提高水循环利用及配套排水设施建设，以符合国家“三废”排放标准的要求，并逐步实现废水处理资源化利用，最终达到废水零排放。为实现炼铁过程中废水“零排放”的目标，各大钢铁企业近年来都在加紧改造旧有生产线及其循环水处理系统，对全厂水资源利用进行全面系统的水量平衡，采用了大量先进的节水工艺和水处理技术，通过各种节水措施的实施，将钢厂废水处理与资源化利用相结合，实现水资源的循环利用。

关键词: 高炉炼铁; 废水处理; 节水减排技术; 零排放。

二.1炼铁过程中废水的来源

在钢铁联合企业中，炼铁工序是用水大户之一。其中高炉本体、热风炉的冷却，鼓风机及其附属设备的冷却，高炉煤气的洗涤（由于水与煤气直接接触，煤气中的细小固体杂质进入水中，水温随之升高，一些矿物质和煤气中的酚、氰等有害物质也被部分的溶入水中，形成了高炉煤气洗涤水，

处理难度较大）炉渣的粒化和水力输送都是用水的主要设施。此外，还有一些用量较小或间断用水的地方，如除尘、冲洗、煤气水封等。减少炼铁工序用水量、提高炼铁工序废水的重复利用率、做到少排或不排废水，对于节约水资源、保护环境具有重大意义。设备、煤气的洗涤和冷却是通过在洗涤塔和文氏管中水、气对流接触而实现的。

二、炼铁过程影响废水零排放的主要因素

(1)很多企业没有建设水循环系统,直接用新水供水，老钢铁企业以直排系统居多,特别是在丰水地区的小型钢铁企业,改造任务艰巨"而一些企业

只有简易的处理设施,使含有污染物的生产废水仅简单处理后与其他废水汇流,达标排放"。

(2)循环水处理系统运行的浓缩倍数偏低,大多在2.0以下"浓缩倍数越高,所需补充的水量就越少,外排废水量也会减少"像宝钢这样的用水先进

企业也仅达2.5左右"

(3)生产工艺落后,用水量大，绝大多数钢铁企业仍采用高耗水工艺进行生产,工艺用水量大,循环水量就大,进而造成补水量也大"国内高炉采用水冲渣法居多,1吨渣约需10砰水。

(4)自主节水创新能力弱,对新工艺、新技术、新装备的开发和推广应用力度不够。我国钢铁节水工艺还没有形成工业化研发和生产,存在技术含量不高!产品粗糙和效率低下等诸多问题,企业在污水治理方面的研发投入不足,也导致很多科研成果难以在工业化生产中加以实践"应通过技术研究,实现焦

化废水等有毒有害污染物。

(5)标准不完善,水消耗计量和统计等基础工作薄弱,与节水管理工作不相适应"此前,我国发布了钢铁等5个高用水行业的取水定额国家标准,对钢铁行业实行强制性用水定额管理,但绝大部分钢铁企业水量计量和水质监测

很不完善。

三、实现高炉废水零排放的根本思想

实现废水零排放的根本思想主要包括悬浮物的去除；温度的控制；水质稳定；沉渣的脱水与利用；重复用水等五方面内容。

（1）悬浮物的去除：炼铁厂废水的污染，以悬浮物污染为主要特征，高炉煤气洗涤水悬浮物含量达1000～3000mg/L，经沉淀后出水悬浮物含量应小于150mg/L。鉴于混凝药剂近年来得到广泛应用，高炉煤气洗涤水大多采用聚丙烯酰胺与铁盐并用，都取得良好效果。

（2）温度的控制：用水后水温升高，通称热污染，循环用水而不排放，热污染不构成对环境的破坏。但为了保证循环，针对不同系统的不同要求，应采取冷却措施。炼铁厂的几种废水都产生温升，由于生产工艺不同，有的系统可不设冷却设备，如冲渣水。水温度的高低，对混凝沉淀效果以及解垢与腐蚀的程度均有影响。设备间接冷却水系统应设冷却塔，而直接冷却水或工艺过程冷却系统，则应视具体情况而定。

（3）水质稳定：水的稳定性是指在输送水过程中，其本身的化学成

分是否起变化，是否引起腐蚀或结垢的现象。既不结垢也不腐蚀的水称为稳定水。控制碳酸盐解垢的方法如下：①酸化法酸化法是采用在水中投加硫酸或者盐酸，利用CaSO4、CaCl3的溶解度远远大于CaCO３的原理，防止结垢。②石灰软化法在水中投入石灰乳，利用石灰的脱硬作用，去除暂时硬度，使水软化。③药剂缓垢法加药稳定水质的机理是在水中投加有机磷类、聚羧酸型阻垢剂，利用它们的分散作用，晶格畸变效应等优异性能，控制晶体的成长，使水质得到稳定。最常用的水质稳定剂有聚磷酸钠、NTMP(氮基膦酸盐)、EDP(乙醇二膦酸盐)和聚马来酸酐等。

（4）沉渣的脱水与利用：炼铁厂的沉渣主要是高炉煤气洗涤水沉渣和高炉渣，都是用之为宝、弃之为害的沉渣。高炉水淬渣用于生产水泥，已是供不应求的形势，技术也十分成熟。高炉煤气洗涤沉渣的主要成分是铁的氧化物和焦炭粉，将这些沉渣加以利用，经济效益十分可观，同时也减轻了对环境的污染。

（5）重复用水：应该指出，悬浮物的去除、温度的控制、水质稳定和沉渣的脱水与利用是保证循环用水必不可少的关键技术，一环扣一环，哪一环解决不好，循环用水都是空谈。它们之间又不是孤立的，互相联系，互相影响，所以要坚持全面处理，形成良性循环。

四、炼铁过程废水零排放的先进技术

现阶段很多钢铁企业已经开始采用一些先进的节水工艺来促进炼

铁过程废水“零排放”目标的实现，高炉炉体和热风炉冷却采用软水密闭循

环，冷却回水经干式空冷器降温、供水泵组加压后循环使用，为保持水质稳定，有少量生产废水排出，高炉风口、炉喉冷却壁、鼓风机TRT 等设备间接冷却水，使用后温度升高，经冷却后循环使用，为保持水质稳定，有少量废水排出，用作浊环水系统补水!冲渣水与水渣一同流入过滤池，经底滤层过滤后循环使用，可利用焦化酚氰废水处理站出水及化水站部分浓盐水进行冲渣!

(1)高炉软水密闭循环系统的应用

采用先进的软水闭路冷却循环供水系统取代开路冷却循环供水系统是新的节水技术发展趋势,在间接冷却用水领域有着广泛的应用价值,对空气干燥、温度低的北方钢铁企业更有实际意义"。高炉软水密闭循环系统是目前世界上炼铁生产中比较普遍采用的给排水工艺系统，可以有效地缓解管道结垢，较长时间地保障高炉的冷却强度，从而提高了高炉冷却系统的安全稳定性，延长高炉冷却部件的使用寿命，使高炉的一代炉龄来运行维修费用减少，补充水大幅度降低。