[發明專利]燒結煙氣脫硫過程中煙氣冷卻廢水的處理方法及處理后產物的用途

無效

• 申請號: 200710046295.6
• 申請日: 2007-09-24
• 公開（公告）號: CN101397165A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發明（設計）人: 沈曉林;王如意;石洪志;顧德仁;林瑜;劉道清;石磊;陳榮歡
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C02F1/66
• 分類號: C02F1/66;C02F1/28
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所
• 代理人: 楊丹莉

技術領域

本發明涉及廢水處理技術，具體地說是屬于處理燒結煙氣脫硫冷卻廢水的方法以及后產物的用途。

背景技術

鋼鐵冶金燒結煙氣中含有大量的SO₂，這使其成為現今我國SO₂排放的重要污染源，因此需對鋼鐵冶金燒結煙氣進行脫硫。不同于燃煤鍋爐煙氣，燒結煙氣成分復雜，含HF、HCl、重金屬、堿金屬等，煙塵粒徑細等，針對燒結煙氣特點，燒結煙氣脫硫裝置中在脫硫吸收塔前設置一冷卻器，目的在于a、將入塔煙溫控制在80℃以下，保證吸收塔的熱安全性，并為脫硫反應創造最佳的反應條件；b、將一部分煙塵(含重金屬、堿金屬)除去，防止了吸收塔內的堵塞、結垢，并保證石膏品位；c、對燒結煙氣中HF、HCl進行處理，減輕吸收塔等后續系統的腐蝕。冷卻器中用工藝水作為冷卻洗滌水時，在降溫煙氣的同時將煙塵、SO₂、HF、HCl、重金屬、堿金屬等洗滌下來，洗滌下來的煙塵細粒徑大部分懸浮在廢水中。故燒結煙氣脫硫冷卻段廢水特征為酸性，主要污染物為SS、SO₄^2-、金屬和重金屬離子、NH₃-N等；主要水質指標如下：pH2.2～3.5、SS?150～300mg/L、SO₄^2-150～400mg/L、F^-5～25mg/L、Cl-150～350mg/L、NH₃-N20～35mg/L、TOC5～25mg/L、TFe1～25mg/L、Pb?1.0～2.5mg/L、Hg?0.03～1.00mg/L；煙氣冷卻廢水酸性較強，SS、NH₃-N、Fe、Pb、Cl^-、SO₄²-含量較高也限制了其在脫硫系統內外的循環利用，需尋求一種經濟、有效的燒結脫硫煙氣冷卻廢水的處理方法，同時合理的綜合利用處理后的出水。

常規的酸性廢水的處理一般用石灰乳作為中和劑，但如用石灰乳來處理此燒結煙氣脫硫煙氣冷卻廢水，存在中和反應pH難控制、污泥松散體積大、污泥沉降慢、且由于石灰乳其本身理化性質的特點決定其對冷卻廢水中的部分污染物無效，廢水處理不能一次達到回用要求。

中國專利CN1858011和CN2898004均公開了一種利用鋼渣層作為吸附層之一來處理氮磷、重金屬以及難降解有機物廢水的裝置，CN1948190公開了一種利用鋼渣處理銅鹽車間廢水的方法，該方法往廢水中加入鋼渣，利用鋼渣來去除銅鹽和硫酸鹽。

發明內容

本發明的目的是提供一種脫硫煙氣冷卻廢水的處理方法及處理后產物的用途，該方法采用鋼鐵渣用為中和吸附劑加入到脫硫煙氣冷卻廢水中，經處理后產生的廢水在燒結系統內可再循環利用，廢渣泥就近添加到高溫熔融轉爐鋼渣中進行處置利用。

本發明的技術構思為：因本發明的處理對象主要是燒結煙氣脫硫煙氣冷卻產生的廢水，而鋼鐵渣為鋼鐵企業煉鐵和煉鋼工序產生的堿性渣，主要化學組分為CaO、SiO₂、MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、P₂O₅等，因其堿性和多孔吸附能力強的特點，適用于酸性、重金屬等廢水的處理，且鋼鐵渣廉價易得，廢水處理成本較低，因此在本發明中選擇鋼鐵渣作為中和吸附劑，并可在其中摻入粉煤灰，利用粉煤灰的吸附、溶解硅酸鹽的化學固定作用來提高對氨氮、部分金屬和重金屬離子的去除效果。鋼鐵渣中和吸附處理燒結煙氣脫硫冷卻廢水的出水經沉淀過濾后重新利用為燒結脫硫煙氣冷卻水或利用為燒結混料用水，廢水處理產生的渣泥添加到轉爐出鋼后的高溫熔融轉爐鋼渣中進行處置利用。

本發明根據酸堿中和反應原理，對酸性較強的燒結煙氣脫硫煙氣冷卻廢水，其主要污染物成分為SO₄^2-、SO₃^2-、Cl^-、F^-、NH₃-N、SS，還有含量較高的部分金屬和重金屬離子，利用鋼鐵渣來中和吸附處理該冷卻廢水。同時為提高對氨氮、部分金屬和重金屬離子(如Fe、Mn)的去除效果，鋼渣中配合施用一定比例的粉煤灰，利用粉煤灰的吸附、溶解硅酸鹽的化學固定作用來提高對氨氮、部分金屬和重金屬離子的去除效果。

鋼鐵渣及其混施的粉煤灰在酸性廢水作用發生下式反應：