[发明专利]烧结烟气脱硫过程中烟气冷却废水的处理方法及处理后产物的用途

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理技术，具体地说是属于处理烧结烟气脱硫冷却废水的方法以及后产物的用途。

背景技术

钢铁冶金烧结烟气中含有大量的SO₂，这使其成为现今我国SO₂排放的重要污染源，因此需对钢铁冶金烧结烟气进行脱硫。不同于燃煤锅炉烟气，烧结烟气成分复杂，含HF、HCl、重金属、碱金属等，烟尘粒径细等，针对烧结烟气特点，烧结烟气脱硫装置中在脱硫吸收塔前设置一冷却器，目的在于a、将入塔烟温控制在80℃以下，保证吸收塔的热安全性，并为脱硫反应创造最佳的反应条件；b、将一部分烟尘(含重金属、碱金属)除去，防止了吸收塔内的堵塞、结垢，并保证石膏品位；c、对烧结烟气中HF、HCl进行处理，减轻吸收塔等后续系统的腐蚀。冷却器中用工艺水作为冷却洗涤水时，在降温烟气的同时将烟尘、SO₂、HF、HCl、重金属、碱金属等洗涤下来，洗涤下来的烟尘细粒径大部分悬浮在废水中。故烧结烟气脱硫冷却段废水特征为酸性，主要污染物为SS、SO₄^2-、金属和重金属离子、NH₃-N等；主要水质指标如下：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；烟气冷却废水酸性较强，SS、NH₃-N、Fe、Pb、Cl^-、SO₄²-含量较高也限制了其在脱硫系统内外的循环利用，需寻求一种经济、有效的烧结脱硫烟气冷却废水的处理方法，同时合理的综合利用处理后的出水。

常规的酸性废水的处理一般用石灰乳作为中和剂，但如用石灰乳来处理此烧结烟气脱硫烟气冷却废水，存在中和反应pH难控制、污泥松散体积大、污泥沉降慢、且由于石灰乳其本身理化性质的特点决定其对冷却废水中的部分污染物无效，废水处理不能一次达到回用要求。

中国专利CN1858011和CN2898004均公开了一种利用钢渣层作为吸附层之一来处理氮磷、重金属以及难降解有机物废水的装置，CN1948190公开了一种利用钢渣处理铜盐车间废水的方法，该方法往废水中加入钢渣，利用钢渣来去除铜盐和硫酸盐。

发明内容

本发明的目的是提供一种脱硫烟气冷却废水的处理方法及处理后产物的用途，该方法采用钢铁渣用为中和吸附剂加入到脱硫烟气冷却废水中，经处理后产生的废水在烧结系统内可再循环利用，废渣泥就近添加到高温熔融转炉钢渣中进行处置利用。

本发明的技术构思为：因本发明的处理对象主要是烧结烟气脱硫烟气冷却产生的废水，而钢铁渣为钢铁企业炼铁和炼钢工序产生的碱性渣，主要化学组分为CaO、SiO₂、MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、P₂O₅等，因其碱性和多孔吸附能力强的特点，适用于酸性、重金属等废水的处理，且钢铁渣廉价易得，废水处理成本较低，因此在本发明中选择钢铁渣作为中和吸附剂，并可在其中掺入粉煤灰，利用粉煤灰的吸附、溶解硅酸盐的化学固定作用来提高对氨氮、部分金属和重金属离子的去除效果。钢铁渣中和吸附处理烧结烟气脱硫冷却废水的出水经沉淀过滤后重新利用为烧结脱硫烟气冷却水或利用为烧结混料用水，废水处理产生的渣泥添加到转炉出钢后的高温熔融转炉钢渣中进行处置利用。

本发明根据酸碱中和反应原理，对酸性较强的烧结烟气脱硫烟气冷却废水，其主要污染物成分为SO₄^2-、SO₃^2-、Cl^-、F^-、NH₃-N、SS，还有含量较高的部分金属和重金属离子，利用钢铁渣来中和吸附处理该冷却废水。同时为提高对氨氮、部分金属和重金属离子(如Fe、Mn)的去除效果，钢渣中配合施用一定比例的粉煤灰，利用粉煤灰的吸附、溶解硅酸盐的化学固定作用来提高对氨氮、部分金属和重金属离子的去除效果。

钢铁渣及其混施的粉煤灰在酸性废水作用发生下式反应：