CN108726727A - 冷轧酸性废水的处理方法及烧结半干法脱硫灰的应用 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种冷轧酸性废水的处理方法及烧结半干法脱硫灰的应用，本发明采用烧结半干法脱硫灰来中和处理冷轧酸性废水，利用烧结半干法脱硫灰中的Ca(OH)2、CaO、CaSO3等碱性物质，中和处理冷轧酸性废水，使废水经过曝气、中和、PH调节、絮凝沉降等过程而达到中水回用标准；处理过程中产生的SO2可回收用于制备硫酸；处理过程中产生的污泥经浓缩、压滤脱水后，可配入高炉水渣，经过立磨工艺处理后制备矿渣微粉，能显著提高矿渣微粉的质量；本发明可同时使烧结半干法脱硫灰和冷轧酸性废水得到处理，解决了环保上的难题，实现了以废治废，同时产物可掺入高炉水渣制备矿渣微粉，不仅实现了资源的回收利用，同时可显著提高矿渣微粉的质量，具有非常显著的经济效益和环境效益。

Description

冷轧酸性废水的处理方法及烧结半干法脱硫灰的应用
技术领域
本申请涉及环保技术领域，特别是涉及一种冷轧酸性废水的处理方法及烧结半干法脱硫灰的应用。
背景技术
随着十二五国标的实施，排放标准更加严格，特别是针对钢铁企业SO2排放量进行严格控制。钢铁行业的SO2主要由烧结过程产生，烧结机烟气排放SO2的数量占钢铁企业排放总量的70％以上，因此，烧结机烟气SO2减排成为钢铁行业污染控制的重点。目前国内几乎所有的烧结机都配有烟气脱硫工艺，按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿状态，烧结烟气脱硫可分为湿法、半干法和干法三类工艺，其中半干法脱硫工艺具有建设周期短、占地面积小、无废水排放、不产生腐蚀、可协同脱除多种污染物等诸多优点，在烧结厂得到了广泛的应用，从该工艺的应用情况来看，其脱硫效率较高，都能大于90％。
半干法脱硫工艺原料采用生石灰，经过烟气脱硫后产生的副产物为半干法脱硫灰，其主要成分为：游离氧化钙、亚硫酸钙、碳酸钙、硫酸钙和氢氧化钙等物质。由于半干法脱硫灰成分很不稳定，呈弱碱性，且易分解，因此脱硫灰的综合利用非常困难，目前半干法脱硫灰的普遍处理方式是堆放和填埋，晴天扬尘漫天，雨天污水横流，不仅污染环境、占用土地，还存在安全隐患。我国烧结半干法脱硫灰每年产生量近百万吨，对烧结半干法脱硫灰开展资源化综合利用迫在眉睫，目前针对半干法脱硫灰资源利用的技术很多，但实际应用起来，并不成熟。
因此，开发半干法脱硫灰的高效资源化利用技术具有非常重大的意义。
另外，炼钢冷轧酸洗过程中将产生大量的酸性废水，该废水PH值较低，不能直接排放，必须依照环保要求中和处理后才能排放。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冷轧酸性废水的处理方法及烧结半干法脱硫灰的应用，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开一种烧结半干法脱硫灰在冷轧酸性废水中和的应用。
优选的，在上述的应用中，烧结半干法脱硫灰的CaO含量≥40％，SO3含量≥20％，粒度小于45μm，水分小于1％。
本申请还公开了一种冷轧酸性废水的处理方法，包括步骤：
(1)、对冷轧酸性废水进行曝气处理，将酸性废水中的亚铁离子氧化成三价铁离子；
(2)、废水进入一级中和池，在曝气处理的同时，通过烧结半干法脱硫灰将废水的PH值调节至7，投加碱性中和剂，将废水PH值进一步调节至9～9.5；
(3)、废水进入二级中和池，在曝气处理的同时，投加碱性中和剂将废水PH调至9.5～10.0，投加絮凝剂；
(4)、二级中和池出水进入絮凝分配槽，投加混凝剂；
(5)、絮凝分配槽出水进入澄清池，废水中的污泥产生沉淀；
(6)、澄清池出水进入中和池，投加碱性中和剂和稀盐酸，将废水的PH值控制在6～9之间；
(7)、中和池出水进入滤水池，过滤达标排放。
优选的，在上述的冷轧酸性废水的处理方法中，步骤(2)中，烧结半干法脱硫灰的CaO含量≥40％，SO3含量≥20％，粒度小于45μm，水分小于1％。
优选的，在上述的冷轧酸性废水的处理方法中，步骤(2)中，收集产生的SO2气体，对其催化氧化生成SO3气体，然后送吸收塔吸收产生硫酸。
优选的，在上述的冷轧酸性废水的处理方法中，步骤(3)中，絮凝剂为PAC。
优选的，在上述的冷轧酸性废水的处理方法中，步骤(4)中，混凝剂为PAM。
优选的，在上述的冷轧酸性废水的处理方法中，步骤(5)中，沉淀物送至污泥浓缩池，经浓缩降低含水率后，送至压滤机脱水，得到泥饼，该泥饼配入高炉水渣，经过立磨工艺制备矿渣微粉。
优选的，在上述的冷轧酸性废水的处理方法中，步骤(2)中，碱性中和剂可为氢氧化钠、碳酸钠和氢氧化钙中的一种或几种的组合物。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明采用烧结半干法脱硫灰来中和处理冷轧酸性废水，产物掺入高炉水渣制备矿渣微粉，可同时使烧结半干法脱硫灰和冷轧酸性废水得到处理，解决了环保上的难题，实现了以废治废，实现固废、废水的零排放，同时显著提高矿渣微粉的质量，具有非常显著的经济效益和环境效益。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明具体实施例中烧结半干法脱硫灰处理冷轧酸性废水的工艺流程图。
具体实施方式
结合图1所示，本发明实施例提供一种烧结半干法脱硫灰资源化利用的方法，利用烧结半干法脱硫灰中的Ca(OH)2、CaO、CaSO3等碱性物质，中和处理冷轧酸性废水，使废水经过曝气、中和、PH调节、絮凝沉降等过程而达到排放标准；处理过程中产生的SO2可回收用于制备硫酸；处理过程中产生的污泥经浓缩、压滤脱水后，可配入高炉水渣，经过立磨工艺处理后制备矿渣微粉，能提高矿渣微粉的质量。
具体工艺步骤如下：
(1)将烧结半干法脱硫灰通过气力输送装置送入冷轧酸性废水处理系统的料仓中，碱性中和剂制成乳液并保存备用；
(2)将各种冷轧酸性废水排入调节池，进行曝气处理，使废水获得足够的溶解氧，将酸性废水中的亚铁离子氧化成三价铁离子，同时防止池内悬浮物下沉，造成池内沉积；
(3)步骤(2)中的出水由提升泵进入一级中和池，一级中和池内继续曝气，对亚铁离子进行进一步氧化；在一级中和池内先投加烧结半干法脱硫灰，将废水的PH值调节至7左右，再投加碱性中和剂，将废水PH值进一步调节至9～9.5。
(4)步骤(3)中的收集的SO2气体经过净化、干燥后，送入转化工段，进行SO2的催化氧化，反应生成的SO3气体送吸收塔吸收产生硫酸；
加入烧结半干法脱硫灰后，CaSO3将与酸反应产生SO2，在中和池上方采用集气罩收集SO2气体，SO2气体经过净化、干燥、催化氧化后，生成SO3气体，SO3气体送吸收塔吸收产生硫酸。
(5)步骤(3)中的出水自流至二级中和池，继续曝气，同时投加碱性中和剂将废水的PH值调至9.5～10.0，并投加絮凝剂PAC；
(6)二级中和槽出水进入絮凝分配槽，在絮凝分配槽中投加混凝剂PAM，使废水中的悬浮物进一步絮凝、沉降；
(7)步骤(5)中的出水进入澄清池，废水中的污泥产生沉淀，沉淀物由排泥泵送至污泥浓缩池，经浓缩降低含水率后，送至压滤机脱水，得到泥饼，该泥饼配入高炉水渣，经过立磨工艺制备矿渣微粉，可显著提高矿渣微粉的活性指数；
(8)步骤(6)中的出水进入中和池，投加碱性中和剂和稀盐酸，将废水的PH值控制在6～9之间；
(9)出水进入过滤水池，经处理后进入水回用系统；若被处理水水质不能达标排放时对被处理水进行回流再处理，再通过过滤器进一步去除被处理水中的悬浮物，保证出水能达到标准。
本案中，所用的烧结半干法脱硫灰的CaO含量≥40％，SO3含量≥20％，粒度小于45μm，水分小于1％；碱性中和剂可为氢氧化钠、碳酸钠和氢氧化钙中的一种或几种的组合物。
本案的突出特点是使烧结半干法脱硫灰和冷轧酸性废水同时得到处理，解决了环保上的难题，实现了以废治废，同时产物可掺入高炉水渣制备矿渣微粉，不仅实现了资源的回收利用，同时可显著提高矿渣微粉的质量，具有非常显著的经济效益和环境效益。
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施方式1
本实施例所使用的烧结半干法脱硫灰的化学成分如表1所示。
表1烧结半干法脱硫灰的化学成分(％)
采用表1所示的烧结半干法脱硫灰处理PH值约为2.0～2.5的冷轧酸性废水。将各种冷轧酸性废水排入调节池，进行曝气处理，出水由提升泵进入一级中和池，一级中和池内继续曝气，对亚铁离子进行进一步氧化，同时投加0.10％～0.20％的烧结半干法脱硫灰将废水的PH值调节至7.0左右，同时在中和池上方采用集气罩收集SO2气体，SO2气体经过净化、干燥后，送入转化工段，进行SO2的催化氧化，反应生成的SO3气体送吸收塔吸收产生硫酸；再向废水中投加0.01％～0.03％的氢氧化钙，将废水PH值进一步控制在9～9.5；
出水自流至二级中和池，继续曝气，同时投加微量的氢氧化钙将废水的PH值调至9.5～10.0，并投加2～4ppm的PAC絮凝剂；二级中和槽出水进入絮凝分配槽，在絮凝分配槽中投加3～5ppm的混凝剂PAM，使废水中的悬浮物进一步絮凝、沉降；出水进入澄清池，废水中的污泥产生沉淀，沉淀物经浓缩、压滤脱水后，得到污泥滤饼，将该滤饼配入高炉水渣，经过立磨工艺制备矿渣微粉。
实施方式2
采用表1所示的烧结半干法脱硫灰处理PH值约为1.5～2.0的冷轧酸性废水。将各种冷轧酸性废水排入调节池，进行曝气处理，出水由提升泵进入一级中和池，一级中和池内继续曝气，对亚铁离子进行进一步氧化，同时投加0.20％～1.0％的烧结半干法脱硫灰将废水的PH值调节至7.0左右，同时在中和池上方采用集气罩收集SO2气体，SO2气体经过净化、干燥、催化氧化后生成SO3气体，SO3气体经吸收塔吸收产生硫酸；再投加0.01％～0.03％的氢氧化钠，将废水PH值进一步控制在9～9.5。
出水自流至二级中和池，继续曝气，同时投加微量的氢氧化钙将废水的PH值调至9.5～10.0，并投加2～4ppm的PAC絮凝剂；二级中和槽出水进入絮凝分配槽，在絮凝分配槽中投加3～5ppm的混凝剂PAM，使废水中的悬浮物进一步絮凝、沉降；出水进入澄清池，废水中的污泥产生沉淀，沉淀物经浓缩、压滤脱水后，得到污泥滤饼，将该滤饼配入高炉水渣，经过立磨工艺制备矿渣微粉。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (9)

1.烧结半干法脱硫灰在冷轧酸性废水中和的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，烧结半干法脱硫灰的CaO含量≥40％，SO3含量≥20％，粒度小于45μm，水分小于1％。
3.一种冷轧酸性废水的处理方法，其特征在于，包括步骤：
(1)、对冷轧酸性废水进行曝气处理，将酸性废水中的亚铁离子氧化成三价铁离子；
(2)、废水进入一级中和池，在曝气处理的同时，通过烧结半干法脱硫灰将废水的PH值调节至7，投加碱性中和剂，将废水PH值进一步调节至9～9.5；
(3)、废水进入二级中和池，在曝气处理的同时，投加碱性中和剂将废水PH调至9.5～10.0，投加絮凝剂；
(4)、二级中和池出水进入絮凝分配槽，投加混凝剂；
(5)、絮凝分配槽出水进入澄清池，废水中的污泥产生沉淀；
(6)、澄清池出水进入中和池，投加碱性中和剂和稀盐酸，将废水的PH值控制在6～9之间；
(7)、中和池出水进入滤水池，过滤达标排放。
4.根据权利要求3所述的冷轧酸性废水的处理方法，其特征在于，步骤(2)中，烧结半干法脱硫灰的CaO含量≥40％，SO3含量≥20％，粒度小于45μm，水分小于1％。
5.根据权利要求3所述的冷轧酸性废水的处理方法，其特征在于，步骤(2)中，收集产生的SO2气体，对其催化氧化生成SO3气体，然后送吸收塔吸收产生硫酸。
6.根据权利要求3所述的冷轧酸性废水的处理方法，其特征在于，步骤(3)中，絮凝剂为PAC。
7.根据权利要求3所述的冷轧酸性废水的处理方法，其特征在于，步骤(4)中，混凝剂为PAM。
8.根据权利要求3所述的冷轧酸性废水的处理方法，其特征在于，步骤(5)中，沉淀物送至污泥浓缩池，经浓缩降低含水率后，送至压滤机脱水，得到泥饼，该泥饼配入高炉水渣，经过立磨工艺制备矿渣微粉。
9.根据权利要求3所述的冷轧酸性废水的处理方法，其特征在于，步骤(2)中，碱性中和剂可为氢氧化钠、碳酸钠和氢氧化钙中的一种或几种的组合物。
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