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轧钢厂生产过程中产生的的废水废渣该如何回收利用?

发布时间[2019-1-16 10:25:10]

轧钢是将炼钢厂生产的钢锭或连铸钢坯轧制成钢材的生产过程,用轧制方法生产的钢材,根据其断面形状,可大致分为型材、线材、板带、钢管、特殊钢材类。轧钢分热轧和冷轧两类。热轧一般是将钢锭或钢坯在均热炉里加热至11501250后轧制成材;冷轧通常是指不经加热,在常温下轧制。生产各种热轧、冷轧产品过程中需要大量水冷却、冲洗钢材和设备,从而也产生废水和废液。轧钢厂所产生的废水的水量和水质与轧机种类、工艺方式、生产能力及操作水平等因素有关。热轧废水的特点是含有大量的氧化铁皮和油,温度较高,且水量大。经沉淀、机械除油、过滤、冷却等物理方法处理后,可循环利用,通称轧钢厂的浊环系统。冷轧废水种类繁多,以含油(包括乳化液)、含酸、含碱和含铬(重金属离子)为主,要分流处理,轧钢厂污水处理中产生的废渣与废水里含有很多重金属等有效成分,可进行适度利用和回收,以免资源浪费。

一、废渣回收处理

1.热轧废水的处理

热轧厂的给排水,包括净环水和浊环水两个系统。净环水主要用于空气冷却器、油冷却器的间接冷却,与一般循环水系统一样,这里不再赘述。含氧化铁皮和油的浊循环水是主体废水,所谓热轧厂废水的处理,就是指这部分废水。主要技术问题是:固液分离、油水分离和沉渣的处理。

2.沉泥处理

沉淀于铁皮坑和一次旋流沉淀池的氧化铁皮颗粒较大,一般用抓斗取出后,通过自然脱水就可利用。从二次沉淀池和过滤器分离的细颗粒氧化铁皮,采取絮凝浓缩后,经真空滤机脱水、滤饼脱油后回用

3.含油废水废渣处理

含油废水用管道或槽车排人含油废水调节槽,静止分离出油和污泥。浮油排人浮油槽,待废油再生利用。去除浮油和污泥的含油废水经混凝沉淀和加压浮上,水得到净化,重复利用或外排。上浮的油渣排入浮渣槽,脱水后成含油泥饼。轧钢厂的含油泥饼经焚烧处理,灰渣冷却后送烧结厂或原料场回收利用。

4.冷轧废水处理

冷轧钢材必须清除原料的表面氧化铁皮,采用酸洗清除氧化铁皮,随之产生废酸液和酸洗漂洗水。还有一种废水就是冷却轧辊的含乳化液废水。除此以外,轧镀锌带钢产生含铬废水。

5.中和处理

轧钢厂的酸性废水一般采用投药中和法和过滤中和法。常用的中和剂为石灰、石灰石、白云石等。投药中和的处理设备主要由药剂配制设备和处理构筑物两部分组成。由于轧钢废水中存在大量的二价铁离子,中和产生的h(OH):溶解度较高,沉淀不彻底,采用曝气方式使二价铁变成三价铁沉淀,出水效果好,而且沉泥也较易脱水。过滤中和就是使酸性废水通过碱性固体滤料层进行中和。滤料层一般采用石灰石和白云石。过滤中和只适用于水量较小的轧钢厂。

轧钢厂废水处理工艺

6.乳化液废水处理

轧钢含油及乳化液废水中,有少量的浮油、浮渣和油泥。利用贮油槽除调节水量、保持废水成分均匀、减少处理构筑物的容量外,还有利于以上成分的静置分离。所以槽内应有刮油及刮泥设施,同时还设加热设备。乳化液的处理方法有化学法、物理法、加热法和机械法,以化学法和膜分离法常见。化学法治理时,一般对废水加热,用破乳剂破乳后,使油、水分离。化学破乳关键在于选好破乳剂。冷轧乳化液废水的膜分离处理主要有超滤和反渗透两种,超滤法的运行费用较低,正在推广使用。

二、轧钢厂废水的处理与利用

轧钢酸洗车间在酸洗钢材过程中,酸洗液的浓度逐渐下降,以致不能再用而需要排出废酸更换新酸。这种不能继续使用的酸液叫做酸洗废液。用硫酸酸洗产生硫酸废液,含有游离硫酸和硫酸亚铁;用盐酸酸洗产生含盐酸的氯化亚铁的废液;在酸洗不锈钢时,用硝酸氢氟酸混合酸液,废液除含游离酸外,还含有铁、镍、钴、铬等金属盐类。所有的废酸液均含有有用物质,应予以回收利用。
1.硫酸酸洗废液的回收
用硫酸酸洗钢材的废液,一般含有硫酸5%一13%,含硫酸亚铁17%~23%。这种酸洗废水回收方法较多,下面介绍比较常用的方法。

(1) 真空浓缩冷冻结晶法(减压蒸发冷冻结晶法)由于硫酸亚铁在硫酸溶液中的溶解度随硫酸浓度的升高而下降,因此要使过饱和的硫酸亚铁结晶析出,就需要提高硫酸的浓度。本法就是在真空状态下通过加热和蒸发除去废酸中的部分水分,来提高硫酸和硫酸亚铁的浓度,然后再经冷冻降温到010C,使硫酸亚铁结晶,再经固液分离,便得到再生酸和FeS04•7H20副产品。前者可返回酸洗工艺使用,后者可外售作为净水混凝剂和化工原料。

(2)加酸冷冻结晶法(无蒸发冷冻结晶法)加酸冷冻结晶法与真空浓缩冷冻结晶法基本相同,唯一区别是,后者通过真空蒸发来提高废酸浓度,而前者则采用加浓硫酸来提高酸浓度。此法比真空浓缩冷冻结晶法工艺简单,投资较少,不需要加热。

(3)加铁屑生产硫酸亚铁法将铁屑加入废酸中,铁屑与其中的游离酸反应生成硫酸亚铁。

本法工艺流程简单,投资较少,废酸量较少的场合使用较多。缺点是工作环境较差,最后残液仍含有酸性(pH值为1.52.0),并含有一定量的FeS04,仍需中和处理后才能排放。此外,因反应中放出氢气,故采用此法时需注意防火,并应将反应气体排出室外。

(4) 自然结晶扩散渗析法利用自然结晶回收硫酸亚铁,用扩散渗析回收硫酸。渗析器由阴离子交换膜和硬聚乙烯隔板所组成,其扩散液补加新酸后即可回用于钢材酸洗。

(5) 聚合硫酸铁聚合硫酸铁法是使硫酸酸洗废液经过催化氧化聚合反应,从而得到一种高分子絮凝剂——聚合硫酸铁,这种絮凝剂有良好的混凝沉淀性能,其澄清效果比硫酸亚铁、三氯化铁、碱式氯化铝要好,所以此法较快被企业接受,予以推广应用。

2.盐酸酸洗废液的回收

盐酸酸洗钢材所产生的废液,一般含游离盐酸3040g/L,氯化亚铁,100140g/L,可用下述方法处理利用。

(1)喷雾燃烧法它是将盐酸通过喷雾燃烧变成气态,使氯化亚铁分解成为HClFe203

(2)真空蒸发法真空蒸发法是利用真空蒸发装置,在低温下使游离盐酸变为气相,而后采用冷凝回收得到酸,氯化亚铁则结晶析出。在蒸发器中加入硫酸与FeCl2起置换反应,取得更好的回收效果。

3.硝酸氢氟酸的回收酸洗不锈钢材是用硝酸氢氟酸的混合酸,采用减压蒸发法回收这种混酸液。减压蒸发法回收硝酸氢氟酸的工作原理是利用硫酸的沸点远大于硝酸和氢氟酸的特点,向废酸中投加硫酸并在负压条件下加热蒸发,则硫酸与废酸中的金属盐类发生复分解反应,使其中的金属盐转化为硫酸盐;H+与F-NO3-结合生成HN03HF,它们同废酸中的游离酸均变成气相,经冷凝即得到再生的混合酸。

酸洗废水处理设备

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