CN105540917A - 一种高炉煤气洗涤水的脱氰方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高炉煤气洗涤水的脱氰方法，包括如下步骤：1)将聚铁絮凝剂投入高炉煤气洗涤水中进行搅拌发生氧化还原反应和络合反应；2)将步骤1)所得废水溶液中加入聚铝絮凝剂静置；3)将步骤2)所得废水溶液进行固液分离，所得清液部分即为即为脱除氰化物和悬浮物后的高炉煤气洗涤水，所得沉淀物即为瓦斯泥和氰化物的混合物。本发明对高炉煤气洗涤水中的氰化物和悬浮物进行了同时处理，使废水中的氰化物进行絮凝富集并烧结配矿，解决高炉煤气洗涤水中氰化物如何富集问题以及富集后的去向问题。

Description

一种高炉煤气洗涤水的脱氰方法

技术领域

本发明属于冶金环保领域，具体涉及一种高炉煤气洗涤水的脱氰方法。

背景技术

高炉冶炼产生的有毒有害气体污染物会随高炉煤气洗涤过程溶入洗涤水中，造成高炉煤气洗涤水中的污染物含量升高。氰化物则为高炉冶炼产生的一种典型有毒有害气体，根据相关监测数据显示，高炉煤气洗涤水氰化物质量浓度达20-60mg/L，同时，对高炉煤气洗涤水处理系统的压滤室和斜板沉淀池上方空气监测也发现，空气中氰化物存在超标现象，对职工身体健康带来不利影响。目前，对高炉煤洗水的脱氰处理主要是NaClO-NaOH法，NaClO-NaOH法的主要原理是在利用NaOH调整废水pH值至一定条件下，投加氧化剂次氯酸钠将氰化物破坏的方法，次氯化钠进行水解后，形成ClO^-，ClO^-具有强烈的氧化性，其可对废水中的氰化物进行分步氧化，从而实现对废水中的氰化物的脱除。该脱氰方法存在明显不足，一方面是脱氰成本高，其处理过程中只有投加过量的加次氯化钠才能达到脱氰目的；另一方面，NaClO本身也为有毒成份，使用次氯酸钠破氰后，对后段废水使用生化工艺脱除COD造成限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术中的不足，提供一种高炉煤气洗涤水的脱氰方法，对高炉煤气洗涤水中的氰化物和悬浮物进行了同时处理，使废水中的氰化物进行絮凝富集并烧结配矿，解决高炉煤气洗涤水中氰化物如何富集问题以及富集后的去向问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种高炉煤气洗涤水的脱氰方法，包括如下步骤：

1)将聚铁絮凝剂投入高炉煤气洗涤水中，搅拌反应10～30min，观察有明显的细小絮凝络合体出现；

2)将步骤1)所得废水溶液中加入聚铝絮凝剂，搅拌后静置，静置时间15～30min，观察有絮凝体变大，并发生沉淀；

3)将步骤2)所得废水溶液进行固液分离，所得清液部分即为即为脱除氰化物和悬浮物后的高炉煤气洗涤水，所得沉淀物即为瓦斯泥和氰化物的混合物；

4)步骤3)所得脱除氰化物和悬浮物后的高炉煤气洗涤水可以直接排放，达到排放标准；步骤3)所得沉淀物进行烧结配矿，烧结过程中沉淀物中的CN^-即可高温氧化为CO₂+NO_X。

按上述方案，所述聚铁絮凝剂主要包括聚合硫酸铁、聚合氯化铁等絮凝剂。

按上述方案，所述聚铝絮凝剂主要包括聚合硫酸铝、聚合氯化铝以及碱式硅酸硫酸铝等几种絮凝剂。

按上述方案，所述聚铁聚凝剂的加入量根据废水中氰化物的浓度波动，其投加量可按2～5mg/L的投加量。

按上述方案，所述聚铝絮凝剂主要根据废水中氰化物浓度及悬浮物浓度，按10～30mg/L投加量投加。

更为具体地，本发明所述高炉煤气洗涤水的脱氰方法，包括如下步骤：

1)按照1L高炉煤气洗涤水中聚铁聚凝剂投加量为2～5mg，将聚铁絮凝剂投入高炉煤气洗涤水中，搅拌反应10～30min；

2)将步骤1)所得废水溶液中加入聚铝絮凝剂，按照1L高炉煤气洗涤水中聚铝絮凝剂的投加量为10～30mg，搅拌后静置15～30min；

3)将步骤2)所得废水溶液进行固液分离，所得清液部分即为即为脱除氰化物和悬浮物后的高炉煤气洗涤水，所得沉淀物即为瓦斯泥和氰化物的混合物；

4)步骤3)所得脱除氰化物和悬浮物后的高炉煤气洗涤水即达到直接排放标准，步骤3)所得沉淀物进行烧结配矿。

本发明的主要原理是：利用聚铁絮凝剂中的Fe³⁺对氰化物进行氧化，开成Fe²⁺和N₂，同时Fe²⁺和废水中的CN^-形成络合物；聚铝絮凝剂再将废水中的络合物絮凝沉淀，分离出的清液即为脱除氰化物和悬浮物后的高炉煤气洗涤水，所得沉淀物污泥进行烧结配矿，在高温作用下生成CO₂和NO_X，从而达到脱除废水氰化物的目的。

在搅拌过程中，氰化物发生如下氧化还原反应及络合反应，其主要过程的反应式如下：

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明不但可对废水中的氰化物进行脱除，同时利用絮凝剂的作用，也将废水中的悬浮物进行了处理，处理后的高炉煤气洗涤水中其氰化物可控制在0.2mg/L以下，能直接进行回用，低成本高效率地解决了高炉煤洗水中的氰化物和废水中的悬浮物协同处理问题；

2)本发明使废水中的氰化物进行絮凝富集，最后送入烧结配矿，从而达到真正的无害化处理，解决高炉煤洗水中氰化物如何富集问题以及富集后的氰化物去向问题；

3)与次氯酸钠法相比，该过程只需要投加价格相对低廉的絮凝剂且可同时去除废水中的悬浮物等优点，本发明使氰化物处理工艺简单，减少药剂成本。

附图说明

图1为本发明的一种流程工艺图。

图2为本发明实施例1中的氰化物脱除效果图。

图3为本发明实施例1中的悬浮物脱除效果图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但发明的实施方式不限于此。

下述实施例中，所述高炉煤气洗涤水的化学组成及其含量范围，如表1所示。

表1

实施例1

一种高炉煤气洗涤水的脱氰方法，包括如下步骤：

1)量取10L的高炉煤洗水置于反应池中，然后投加30mg的聚合硫酸铁絮凝剂，进行搅拌20min；

在搅拌过程中，氰化物发生如下氧化还原反应及络合反应：

2)将步骤1)所得废水溶液转移至沉淀池中，加入200mg左右的聚合氯化铝絮凝剂，搅拌后静置30min；

3)将步骤2)所得废水溶液进行过滤，滤液部分即为即为脱除氰化物和悬浮物后的高炉煤气洗涤水，所滤得的沉淀物即为瓦斯泥和氰化物的混合物；

4)步骤3)所得脱除氰化物和悬浮物后的高炉煤气洗涤水直接排放；步骤3)所得沉淀物进行烧结配矿，烧结过程中氰化物中的CN^-即可高温氧化为CO₂+NO_X。所述的烧结配矿是将所得沉淀物置于烧结炉中，和烧结矿一起进行烧结，其烧结温度为变化的温度范围，例如烧结温度为100～300℃(升温速率20℃/min)，300～900℃(升温速率30℃/min)，900℃保温1h,900℃～700℃(降温速率30℃/min，700℃～200℃(降温速率20℃/min)，200℃自然冷却。

本实施例1中所述高炉煤气洗涤水为系统进水，为流动水，各组分浓度时刻变化，其中氰化物的浓度如图1中所示，在1.3-2.0mg/L浮动，分别用次氯酸钠法和本实施例方法对该高炉煤气洗涤水进行处理，并分别取样进行氰化物浓度测定，结果如图1所示，次氯酸钠法对废水中的氰化物的去除效果不如本发明，本发明所述方法的氰化物的脱除效果可以达到90％左右，控制在0.2mg/L以下；所述高炉煤气洗涤水中悬浮物的浓度如图2中所示，在60-80mg/L浮动，分别用次氯酸钠法和本实施例方法对该高炉煤气洗涤水进行处理，并分别取样进悬浮物浓度测定，结果如图2所示，次氯酸钠法对废水中的悬浮物基本没有去除作用，本发明所述方法对悬浮物脱除效果远高于次氯酸钠法，甚至可以达到80％左右，可以降低至25mg/L。

另外，次氯酸钠法只能对氰化物进行氧化而不能富集，而且关键因素在于次氯酸钠的过量投加，通常过量系数在2.5左右，因此，使用次氯酸钠法处理，其废水中含有一定量的ClO^-，如果再进一步处理，其对后段的生化工艺的生物菌种存在毒性，而本发明明显不存在该问题。

实施例2

一种高炉煤气洗涤水的脱氰方法，包括如下步骤：

1)量取10L的高炉煤洗水置于反应池中，然后投加25mg的聚合氯化铁絮凝剂，进行搅拌15min；

2)将步骤1)所得废水溶液转移至沉淀池中，加入250mg左右的聚合硫酸铝絮凝剂，搅拌后静置20min；

3)将步骤2)所得废水溶液进行过滤，滤液部分即为即为脱除氰化物和悬浮物后的高炉煤气洗涤水，所滤得的沉淀物即为瓦斯泥和氰化物的混合物；

4)步骤3)所得脱除氰化物和悬浮物后的高炉煤气洗涤水直接排放，氰化物在0.2mg/L以下，悬浮物浓度在25mg/L以下；步骤3)所得沉淀物进行烧结配矿，烧结过程中氰化物中的CN^-即可高温氧化为CO₂+NO_X。

实施例3

一种高炉煤气洗涤水的脱氰方法，包括如下步骤：

1)量取10L的高炉煤洗水置于反应池中，然后投加50mg的聚合硫酸铁絮凝剂，进行搅拌30min；

2)将步骤1)所得废水溶液转移至沉淀池中，加入300mg左右的聚合氯化铝絮凝剂，搅拌后静置30min；

3)将步骤2)所得废水溶液进行过滤，滤液部分即为即为脱除氰化物和悬浮物后的高炉煤气洗涤水，所滤得的沉淀物即为瓦斯泥和氰化物的混合物；

4)步骤3)所得脱除氰化物和悬浮物后的高炉煤气洗涤水直接排放，氰化物在0.2mg/L以下，悬浮物浓度在25mg/L以下；步骤3)所得沉淀物进行烧结配矿，烧结过程中氰化物中的CN^-即可高温氧化为CO₂+NO_X。

氰化物是高炉煤气洗涤水的主要污染物之一，高炉煤气洗涤水中的氰化物处理一直是冶金行业水处理难点之一，根据相关监测数据显示，高炉煤气洗涤水氰化物质量浓度达20-60mg/L。目前随着新国标的实施，氰化物因为其剧毒性，国家对冶金行业废水的氰化物排放标准日益严格，因此如何采用低成本脱除高炉煤洗中的氰化物用是未来冶金废水处理的方向。根据《钢铁行业水污染物排放标准》(GB13456-2012)的规定，现有钢铁企业自2015年1月1起，氰化物排放标准执行0.5mg/L。目前各类工艺采用的二次氧化破氰法处理废水中的氰化物，该处理方法为传统方法，具有处理成本高，破氰效率低等缺点。

以2014年计算，武钢6#高炉9#水站、7#高炉23#水站、8#高炉38#水站高炉煤气洗涤水均采用加次氯酸钠破氰，其每年投入的药剂近1000吨，目前次氯酸钠的药剂价格在6500元/吨左右。如果通过本发明所述技术方案处理该高炉煤气洗涤水，节约药剂费为650万元/年。本发明所述的脱氰方法是结合高炉煤洗水中氰化物的自身特点，利用高炉配矿因地置宜条件，将高炉煤洗水中的氰化物沉淀富集后随高炉瓦斯泥一起配矿，从而达到低成本去除煤洗水中氰化物目的。本发明的脱氰方法不同于现有的脱氰方案，具有处理方法简单、脱氰率高的优点。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高炉煤气洗涤水的脱氰方法，其特征在于包括如下步骤：

1)将聚铁絮凝剂投入高炉煤气洗涤水中，搅拌反应10min以上；

2)将步骤1)所得废水溶液中加入聚铝絮凝剂，搅拌后静置20min以上；

3)将步骤2)所得废水溶液进行固液分离，所得清液部分即为即为脱除氰化物和悬浮物后的高炉煤气洗涤水，所得沉淀物即为瓦斯泥和氰化物的混合物。

2.根据权利要求1所述的一种高炉煤气洗涤水的脱氰方法，其特征在于步骤3)所得脱除氰化物和悬浮物后的高炉煤气洗涤水氰化物在0.2mg/L以下，悬浮物浓度在25mg/L以下。

3.根据权利要求1所述的一种高炉煤气洗涤水的脱氰方法，其特征在于步骤3)所得沉淀物进行烧结配矿，实现CN^-高温氧化。

4.根据权利要求1所述的一种高炉煤气洗涤水的脱氰方法，其特征在于所述聚铁絮凝剂为聚合硫酸铁、聚合氯化铁絮凝剂中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种高炉煤气洗涤水的脱氰方法，其特征在于所述聚铝絮凝剂为聚合硫酸铝、聚合氯化铝以及碱式硅酸硫酸铝絮凝剂中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种高炉煤气洗涤水的脱氰方法，其特征在于所述高炉煤气洗涤水中聚铁聚凝剂投加量为2～5mg/L。

7.根据权利要求1所述的一种高炉煤气洗涤水的脱氰方法，其特征在于所述高炉煤气洗涤水中聚铝絮凝剂的投加量为10～30mg/L。

8.一种高炉煤气洗涤水的脱氰方法，其特征在于包括如下步骤：

1)按照1L高炉煤气洗涤水中聚铁聚凝剂投加量为2～5mg，将聚铁絮凝剂投入高炉煤气洗涤水中，搅拌反应10～30min；

2)将步骤1)所得废水溶液中加入聚铝絮凝剂，按照1L高炉煤气洗涤水中聚铝絮凝剂的投加量为10～30mg，搅拌后静置15～30min；

3)将步骤2)所得废水溶液进行固液分离，所得清液部分即为即为脱除氰化物和悬浮物后的高炉煤气洗涤水，所得沉淀物即为瓦斯泥和氰化物的混合物；

4)步骤3)所得脱除氰化物和悬浮物后的高炉煤气洗涤水即达到直接排放标准，步骤3)所得沉淀物进行烧结配矿。