高爐煤氣洗滌水是煉鐵工序清洗和冷卻高爐煤氣產生的一種廢水，也是煉鐵工序廢水量最大、成分複雜、危害最大的廢水，它含有大量懸浮物（主要是鐵礦粉、焦炭粉和一些氧化物）、酚氰、硫化物、無機鹽以及鋅金屬離子等。
基本介紹
- 中文名：煤氣洗滌水
- 外文名：Gas washing water
- 過程：洗滌過程中與產品直接接觸
- 產生：煉鐵工序清洗和冷卻高爐煤氣產生
- 含有成分：懸浮物、酚氰、硫化物等
- 處理流程：混凝沉澱等
簡介,控制技術途徑,石灰軟化法,CO2吹脫法,碳化法,不完全軟化法,煤氣洗滌水處理,
簡介
高爐煤氣洗滌循環水與一般濁循環水具有共同點為，由於水溫升高、蒸發濃縮、二氧化碳逸散而形成結垢，以及由於水中游離無機酸和二氧化碳的作用產生化學腐蝕，金屬和水接觸產生電化學腐蝕。
與淨循環水的不同點為，在洗滌過程中與產品直接接觸，被帶進過量的鈣、鎂和鋅金屬離子等，以致結垢嚴重；煤氣洗滌循環水中不生長藻類，也沒有生物細菌的繁殖。
為了解決高爐煤氣洗滌循環水的水質穩定問題，國內對此進行了大量研究。根據高爐煤氣洗滌循環冷卻水水質穩定的特點，首先建立了防止碳酸鹽結垢的技術路線，認為結垢主要由於水中重碳酸鹽、碳酸鹽和二氧化碳之間的平衡遭到破壞所致，即Ca(HCO3)2→ CaCO3+CO2 +H2O是可逆反應。由此可見，水質穩定，當水中游離二氧化碳少於平衡需要量時，則產生碳酸鈣沉澱；如超過平衡量時，則產生二氧化碳腐蝕。可以認為該循環水水質同時具有結垢和腐蝕兩種屬性，即需解決高爐煤氣水循環使用的水質穩定問題，
高爐煤氣洗滌循環水水質穩定技術，基本上隨同其他循環水水質穩定技術發展而發展，但仍有其獨特之處。對於高爐煤氣洗滌循環水而言，首先是採取化學沉澱處理，把某些可溶物轉化成難溶的化合物，並使其在沉澱過程中析出沉澱，在此基礎上再採取淨循環水水質穩定所必需的措施（但不需殺菌滅藻），也就不難實現高度循環。要解決循環水水質穩定問題，必須對循環水水質進行全面處理，即控制懸浮物、控制成垢鹽、控制腐蝕、控制微生物、控制水溫等。
控制技術途徑
石灰軟化法
在水中投入石灰乳，利用石灰的脫硬作用，去除暫時硬度，使水軟化。
CaO+H2O→Ca(OH)2
Ca( HCO3)2 +Ca(OH)2→2CaCO3+2H2O
石灰的投加量可以採用理論計算求出，而實際工作中多用試驗方法確定。要特別提出注意的是，在用石灰軟化時，為使細小的CaCO3顆粒長大，同時要加絮凝劑（如FeCI3）。
CO2吹脫法
CO2吹脫法就是在洗滌廢水進入沉澱池之前進行曝氣處理，曝氣的目的是吹脫溶解於廢水中的CO2破壞成垢物質的溶解平衡，促其結晶析出，並直接在沉澱池中隨同懸浮物一起被去除，從而避免系統中的結垢發生。不過，曝氣只有隨著時間的延長才逐漸發生作用。試驗表明，曝氣30min以上，水中CO2的吹出效果方能明顯，pH值可以上升到8左右。但在此過程中，洗滌廢水中的懸浮物比較容易沉澱，進而曝氣池的清泥又成為一個難題。並且曝氣的強度、空氣的分配不好掌握，安裝維護也不方便，加之曝氣所需的鼓風機耗電較多，使得此方法的運用受到限制。
碳化法
有的煉鐵廠將煙道廢氣（含有部分CO2）通人洗滌廢水中，以增加洗滌水中CO2，使CO2與循環水中易結垢的CaCO3反應，生成溶解度大的Ca( HCO3)2，該物質是不穩定物質，為抑制Ca(HCO3)2分解，防止CaCO3結晶析出，需保持水中有少許過量CO2，使水中游離CO2的質量濃度維持在1~3mg/L，從而使Ca(HCO3)2不分解，保證供水管道不結垢，這就是碳化穩定水質的基本原理。其化學平衡式為：
CaCO3+CO2+H2O→Ca(HCO3)2
不完全軟化法
有的煉鐵廠將沉澱池處理後的洗滌廢水一部分送到加速澄清池，向池中加入石灰乳和絮凝劑，利用石灰的脫硬作用去除洗滌水部分暫時硬度，然後再往循環水中通人CO2，使之形成溶解度較大的Ca(HCO3)2，以達到消除水垢的目的。
煤氣洗滌水處理
高爐煤氣洗滌水的處理原則應從經濟運行、節約用水和保護水資源三方面考慮，對廢水進行適當處理，最大限度地循環使用。高爐煤氣洗滌水的處理工藝主要包括沉澱（或混凝沉澱）、水質穩定、降溫（有爐頂發電設施的可不降溫）、污泥處理四部分、高爐煤氣洗滌水中的懸浮物粒徑在50~600μm，因此主要利用沉澱法去除懸浮物，並根據水質情況，採用自然沉澱或投加凝聚劑進行混凝沉澱。澄清水經冷卻後可循環使用。煤氣洗滌水的沉澱，多數廠採用輻射式沉澱池．少數廠也有採用平流沉澱池和斜板沉澱池的。採用自然沉澱，出水懸浮物的質量濃度約100mg/L。採用混凝沉澱，一般投加聚丙烯醯胺0.5mg/L，沉澱池出水懸浮物的質量濃度小於50mg/L。實踐證明，投加聚丙烯醯胺大於0.3mg/L進行混凝沉澱，可以使沉降效率達到90%以上。對於特難處理煤氣洗滌廢水，目前已做混凝-電化學處理的嘗試，效果良好。此外，也有用磁場進行處理，研究結果表明，可強化出水的淨化效果，有利於廢水的回用。
降溫構築物常採用機械通風冷卻塔，玻璃鋼結構與硬塑膠薄型花紋板填料，其淋水密度可以達到30m3/(m2·h)以上。污泥脫水設備可針對顆粒級配情況進行選擇，宜採用壓濾或真空過濾，泥餅含水率最好控制在15%左右，否則瓦斯泥回用會有一定困難。
防止高爐煤氣洗滌系統結垢的廢水處理方法主要有軟化法、酸化法和化學藥劑法及其組合工藝等，有代性的套用有首鋼的石灰-碳化法，鞍鋼的酸化法，寶鋼、武鋼的化學藥劑法。
