[发明专利]一种钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺及系统

说明书

本发明公开了钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺及系统，工艺包括以下步骤：将钢铁厂脱硫废水在酸性条件下进行多效强制循环蒸发浓缩处理，获得第一浓水；将第一浓水调整至碱性，利用高温烟气对所得碱性的第一浓水进行雾化干燥处理，得到含氨气混合烟气后进行资源化利用。系统包括：多效蒸发单元，对钢铁厂脱硫废水进行多效强制循环蒸发浓缩处理；pH调节单元，对多效蒸发单元输出的第一浓水进行pH值调节处理；旁路烟道干燥单元，对调节pH值后的第一浓水进行雾化干燥处理；脱硫脱硝单元，向旁路烟道干燥单元提供高温烟气并接收来自雾化干燥处理后的含氨气混合烟气。本发明能有效避免系统结垢，无需额外增加废水除氨氮设备且废水中的氨氮可以有效回收。

技术领域

本发明涉及钢铁厂脱硫废水处理的技术领域，更具体地讲，涉及一种钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺及系统。

背景技术

钢铁企业是工业企业中的用水大户，虽然全国重点钢铁企业水的重复利用率达到了96％以上，但仍然有大量的污废水外排。根据新的《钢铁工业水污染排放标准》(GB13456-2012)的要求，从2015年1月1日起，现有企业执行该标准2的水污染排放限值，钢铁联合企业的废水排放量从2.0m³/t(粗钢)降为1.8m³/t(粗钢)，同时多项排水水质指标的要求也进一步提高。此外，由于我国水资源紧缺状况加剧，许多钢铁企业面临外部水源供给日益紧张的情况。因此，进一步提高钢铁企业的废水回用率，逐步实现废水零排放，是钢铁行业正面临的一项重要任务。

石灰石-石膏法脱硫工艺在钢铁厂被广泛应用，为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡，防止烟气中可溶部分氯离子浓度超过规定值和保证石膏的品质，必须从系统中排放一定量的脱硫废水。脱硫废水浓度高，成分复杂，传统的三联箱不能处理废水的盐分，如三联箱出水直接排放将对环境将造成极大的危害。随着环保要求不断提升，钢铁厂的脱硫废水实现零排放将势在必行。

钢铁厂脱硫废水中盐浓度很高(TDS：30000-60000mg/L)，同时氨氮含量也很高(NH⁴⁺：500～2000mg/L)，含有多种重金属离子且硬度高，CaSO₄趋于饱和，属于典型的高盐难处理废水，难以用传统水处理技术进行处理。

目前对于钢铁厂脱硫废水零排放的研究尚处于起步阶段。钢铁厂脱硫废水除具有石灰石-石膏法脱硫废水的共性外，其氨氮含量也很高，需要特殊处理。高氨氮废水的处理方法主要有生物脱氮技术和物理化学处理技术，脱硫废水盐浓度很高，生物脱氮技术不适用；而物理化学处理技术主要有吹脱法、离子交换法、折点加氯法、沉淀法、膜分离法等方法，使用这些方法均需要增加较大的投资成本和运行成本。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出了一种适用于钢铁厂高氨氮脱硫废水处理并且能够实现脱硫废水零排放的工艺及系统。

本发明的一方面提供了钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺，所述工艺包括以下步骤：

A、将钢铁厂脱硫废水在酸性条件下进行多效强制循环蒸发浓缩处理，获得第一浓水；

B、将所述第一浓水调整至碱性，利用高温烟气对所得碱性的第一浓水进行雾化干燥处理，得到含氨气混合烟气后进行资源化利用。

根据本发明的钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺的一个实施例，所述工艺还包括在步骤A之前对钢铁厂脱硫废水进行预处理以降低悬浮物浓度的预处理步骤，所述预处理步骤采用传统三联箱或混凝沉淀装置进行。

根据本发明的钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺的一个实施例，在步骤A中，对所述钢铁厂脱硫废水进行pH值检测并在需要时调节钢铁厂脱硫废水的pH值至6以下的酸性条件，采用HCl作为步骤A中调节酸性条件的pH调节剂；所述多效强制循环蒸发浓缩处理采用硫酸钙晶体为启动晶种，蒸发效数为二效至四效，浓缩倍数为4～8倍。