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淀(或混凝沉淀)、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,因此主要利用沉淀法去除懸浮物,并根據水質情況,采用自然沉淀或投加凝聚劑進行混凝沉淀。澄清水經冷卻后可循環使用。煤氣洗滌水的沉淀,多數廠采用輻射式沉淀池.少數廠也有采用平流沉淀池和斜板沉淀池的。采用自然沉淀,出水懸浮物的質量濃度約100mg/L。采用混凝沉淀,一般投加聚丙烯酰胺0.5mg/L,沉淀池出水懸浮物的質量濃度小于50mg/L。實踐證明,投加聚丙烯酰胺大于0.3mg/L進行混凝沉淀,可以使沉降效率達到90%以上。對于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,可強化出水的凈化效果,有利于廢水的回用。
降溫構筑物常采用機械通風冷卻塔,玻璃鋼結構與硬塑料薄型花紋板填料,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,宜采用壓濾或真空過濾,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,有代性的應用有首鋼的石灰-碳化法,鞍鋼的酸化法,寶鋼、武鋼的化學藥劑法。 2100433B
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
石灰的投加量可以采用理論計算求出,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吹脫法就是在洗滌廢水進入沉淀池之前進行曝氣處理,曝氣的目的是吹脫溶解于廢水中的CO2破壞成垢物質的溶解平衡,促其結晶析出,并直接在沉淀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淀,進而曝氣池的清泥又成為一個難題。并且曝氣的強度、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。
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
有的煉鐵廠將沉淀池處理后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,然后再往循環水中通人CO2,使之形成溶解度較大的Ca(HCO3)2,以達到消除水垢的目的。
高爐煤氣洗滌循環水與一般濁循環水具有共同點為,由于水溫升高、蒸發濃縮、二氧化碳逸散而形成結垢,以及由于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。
與凈循環水的不同點為,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,認為結垢主要由于水中重碳酸鹽、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于平衡需要量時,則產生碳酸鈣沉淀;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。對于高爐煤氣洗滌循環水而言,首先是采取化學沉淀處理,把某些可溶物轉化成難溶的化合物,并使其在沉淀過程中析出沉淀,在此基礎上再采取凈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。
水煤氣其實就是水蒸氣和灼熱的焦炭反應。水蒸氣和灼熱的焦炭在高溫的條件下反應生成氫氣和:H2O+C=高溫=H2+CO(反應物的水是以水蒸氣氣態的形式存在,所以生成物的氣體不需要標氣體符號)。然后生成的氫...
水煤氣行業的“工業革命” ——洛陽豫燃”兩步法水煤氣制造工藝” 撰稿 張金輝 肖繼平 指導 陶予敏 邁入二十一世紀,人類不得不承認,伴隨著新科技,新文明的到來.能源危機的紅燈頻頻亮起。石油、煤炭、天然...
套鋼管敷設子目。
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針對廣鋼高爐煤氣洗滌水處理過程中存在的環保問題 ,嘗試用網絡圖原理作工藝分析的方法 ,找出問題根源。并用類比法 ,優選出性能和價格之比最優的方法解決問題 ,達到既減少污染 ,又取得一定經濟效益的效果。
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采用石灰軟化法與混凝、緩蝕、阻垢相結合處理高爐煤氣洗滌水,處理后的水回用于高爐系統。添加聚環氧琥珀酸,2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸等阻垢分散劑,系統中碳鋼設備的腐蝕速率平均為0.04528mm/a,結垢速率平均為17.78mg/(m·cm2),滿足生產要求,節約了用水。通過理論及試驗確定了石灰用量。采用反應釜制備石灰漿,采用罐車及潛水泵運輸及投加石灰漿,操作方便。
【學員問題】煤氣洗滌水的處理方法?
【解答】物理處理法,如:篩濾法、自然沉降法、自然上浮法、粒狀物質過濾等。
化學處理法,如:混凝沉降法、混凝上浮法等。
生物處理法,如:活性污泥法、生物過濾法等。
控制消耗法,如:封閉循環法、焚燒法、飽和塔法、換熱器法、制磚瓦和泥摻混法,鍋爐用煤加濕法等。
以上介紹的各種方法,在各地煤氣站內都有采用,運行成本和管理模式各不相同。通過以上處理,可以降低洗滌水中的油、懸浮物、酚的含量,達到減少污染達標排放的目的。
以上內容均根據學員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。
【學員問題】高爐煤氣洗滌水處理工藝流程?
【解答】高爐煤氣洗滌水處理工藝主要包括沉淀(或混凝沉淀)、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。沉淀去除懸浮物采用輻射式沉淀池為多,效果較好。國內采用的工藝流程有如下幾種。(1)石灰軟化-碳化法工藝流程洗滌煤氣后的污水經輻射式沉淀池加藥混凝沉淀后,出水的80%送往降溫設備(冷卻塔),其余20%的出水泵往加速澄清池進行軟化,軟化水和冷卻水混合流人加煙井,進行碳化處理,然后泵送回煤氣洗滌設備循環使用。從沉淀池底部排出泥漿,送至濃縮池進行二次濃縮,然后送真空過濾機脫水。濃縮池溢流水回沉淀池,或直接去吸水井供循環使用。瓦斯泥送人貯泥倉,供燒結作原料。工藝流程。
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【學員問題】高爐煤氣洗滌水處理的工藝流程?
【解答】高爐煤氣洗滌水處理工藝主要包括沉淀(或混凝沉淀)、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。沉淀去除懸浮物采用輻射式沉淀池為多,效果較好。國內采用的工藝流程有如下幾種。(1)石灰軟化-碳化法工藝流程洗滌煤氣后的污水經輻射式沉淀池加藥混凝沉淀后,出水的80%送往降溫設備(冷卻塔),其余20%的出水泵往加速澄清池進行軟化,軟化水和冷卻水混合流人加煙井,進行碳化處理,然后泵送回煤氣洗滌設備循環使用。從沉淀池底部排出泥漿,送至濃縮池進行二次濃縮,然后送真空過濾機脫水。濃縮池溢流水回沉淀池,或直接去吸水井供循環使用。瓦斯泥送人貯泥倉,供燒結作原料。
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