煤气洗涤水

炼铁工序清洗和冷却高炉煤气产生的废水

高炉煤气洗涤水是炼铁工序清洗和冷却高炉煤气产生的一种废水，也是炼铁工序废水量最大、成分复杂、危害最大的废水，它含有大量悬浮物（主要是铁矿粉、焦炭粉和一些氧化物）、酚氰、硫化物、无机盐以及锌金属离子等。

简介

高炉煤气洗涤循环水与一般浊循环水具有共同点为，由于水温升高、蒸发浓缩、二氧化碳逸散而形成结垢，以及由于水中游离无机酸和二氧化碳的作用产生化学腐蚀，金属和水接触产生电化学腐蚀。

与净循环水的不同点为，在洗涤过程中与产品直接接触，被带进过量的钙、镁和锌金属离子等，以致结垢严重；煤气洗涤循环水中不生长藻类，也没有生物细菌的繁殖。

为了解决高炉煤气洗涤循环水的水质稳定问题，国内对此进行了大量研究。根据高炉煤气洗涤循环冷却水水质稳定的特点，首先建立了防止碳酸盐结垢的技术路线，认为结垢主要由于水中重碳酸盐、碳酸盐和二氧化碳之间的平衡遭到破坏所致，即Ca(HCO3)2→ CaCO3+CO2 +H2O是可逆反应。由此可见，水质稳定，当水中游离二氧化碳少于平衡需要量时，则产生碳酸钙沉淀；如超过平衡量时，则产生二氧化碳腐蚀。可以认为该循环水水质同时具有结垢和腐蚀两种属性，即需解决高炉煤气水循环使用的水质稳定问题，

高炉煤气洗涤循环水水质稳定技术，基本上随同其他循环水水质稳定技术发展而发展，但仍有其独特之处。对于高炉煤气洗涤循环水而言，首先是采取化学沉淀处理，把某些可溶物转化成难溶的化合物，并使其在沉淀过程中析出沉淀，在此基础上再采取净循环水水质稳定所必需的措施（但不需杀菌灭藻），也就不难实现高度循环。要解决循环水水质稳定问题，必须对循环水水质进行全面处理，即控制悬浮物、控制成垢盐、控制腐蚀、控制微生物、控制水温等。

控制技术途径

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。

CaO+H2O→Ca(OH)2

Ca( HCO3)2 +Ca(OH)2→2CaCO3+2H2O

石灰的投加量可以采用理论计算求出，而实际工作中多用试验方法确定。要特别提出注意的是，在用石灰软化时，为使细小的CaCO3颗粒长大，同时要加絮凝剂（如FeCI3）。

CO2吹脱法

CO2吹脱法就是在洗涤废水进入沉淀池之前进行曝气处理，曝气的目的是吹脱溶解于废水中的CO2破坏成垢物质的溶解平衡，促其结晶析出，并直接在沉淀池中随同悬浮物一起被去除，从而避免系统中的结垢发生。不过，曝气只有随着时间的延长才逐渐发生作用。试验表明，曝气30min以上，水中CO2的吹出效果方能明显，pH值可以上升到8左右。但在此过程中，洗涤废水中的悬浮物比较容易沉淀，进而曝气池的清泥又成为一个难题。并且曝气的强度、空气的分配不好掌握，安装维护也不方便，加之曝气所需的鼓风机耗电较多，使得此方法的运用受到限制。

碳化法

有的炼铁厂将烟道废气（含有部分CO2）通人洗涤废水中，以增加洗涤水中CO2，使CO2与循环水中易结垢的CaCO3反应，生成溶解度大的Ca( HCO3)2，该物质是不稳定物质，为抑制Ca(HCO3)2分解，防止CaCO3结晶析出，需保持水中有少许过量CO2，使水中游离CO2的质量浓度维持在1~3mg/L，从而使Ca(HCO3)2不分解，保证供水管道不结垢，这就是碳化稳定水质的基本原理。其化学平衡式为：

CaCO3+CO2+H2O→Ca(HCO3)2

不完全软化法

有的炼铁厂将沉淀池处理后的洗涤废水一部分送到加速澄清池，向池中加入石灰乳和絮凝剂，利用石灰的脱硬作用去除洗涤水部分暂时硬度，然后再往循环水中通人CO2，使之形成溶解度较大的Ca(HCO3)2，以达到消除水垢的目的。

煤气洗涤水处理

高炉煤气洗涤水的处理原则应从经济运行、节约用水和保护水资源三方面考虑，对废水进行适当处理，最大限度地循环使用。高炉煤气洗涤水的处理工艺主要包括沉淀（或混凝沉淀）、水质稳定、降温（有炉顶发电设施的可不降温）、污泥处理四部分、高炉煤气洗涤水中的悬浮物粒径在50~600μm，因此主要利用沉淀法去除悬浮物，并根据水质情况，采用自然沉淀或投加凝聚剂进行混凝沉淀。澄清水经冷却后可循环使用。煤气洗涤水的沉淀，多数厂采用辐射式沉淀池．少数厂也有采用平流沉淀池和斜板沉淀池的。采用自然沉淀，出水悬浮物的质量浓度约100mg/L。采用混凝沉淀，一般投加聚丙烯酰胺0.5mg/L，沉淀池出水悬浮物的质量浓度小于50mg/L。实践证明，投加聚丙烯酰胺大于0.3mg/L进行混凝沉淀，可以使沉降效率达到90%以上。对于特难处理煤气洗涤废水，目前已做混凝-电化学处理的尝试，效果良好。此外，也有用磁场进行处理，研究结果表明，可强化出水的净化效果，有利于废水的回用。

降温构筑物常采用机械通风冷却塔，玻璃钢结构与硬塑料薄型花纹板填料，其淋水密度可以达到30m3/(m2·h)以上。污泥脱水设备可针对颗粒级配情况进行选择，宜采用压滤或真空过滤，泥饼含水率最好控制在15%左右，否则瓦斯泥回用会有一定困难。

防止高炉煤气洗涤系统结垢的废水处理方法主要有软化法、酸化法和化学药剂法及其组合工艺等，有代性的应用有首钢的石灰-碳化法，鞍钢的酸化法，宝钢、武钢的化学药剂法。

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