專利名稱：鋼鐵生產的廢水、廢料處理利用方法及其處理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于冶金工業(yè)生產的技術領域，涉及其焦化、煉鋼和煉鐵生產工藝，更具體
地說，本發(fā)明涉及一種鋼鐵生產的廢水、廢料處理利用方法。另外，本發(fā)明還涉及采用上述 處理利用方法的處理系統(tǒng)。
背景技術：
焦化廢水是在原煤高溫干餾、煤氣凈化和化工產品精制過程中產生的廢水，其主 要來源有三個一是剩余氨水，它是在煤干餾及煤氣冷卻中產生出來的廢水，其水量占焦化 廢水總量的一半以上，是焦化廢水的主要來源；二是在煤氣凈化過程中產生出來的廢水，如 煤氣終冷水和粗苯分離水等；三是在焦油、粗苯等精制過程中及其它場合產生的廢水。焦化 廢水是含有大量難降解有機污染物的工業(yè)廢水，其成分復雜，含有大量的酚、氰、苯、氨氮等 有毒有害物質，超標排放的焦化廢水對環(huán)境造成嚴重的污染。 目前，在煉焦生產過程中所產生的含有苯、酚、氰等有害物質的廢水處理難度大， 效果差。很多企業(yè)上了處理設備，但為了節(jié)約成本也不運行，造成了含有大量有害物質的廢 水外排，污染環(huán)境且造成了對水體中的生物的傷害，這部分廢水確實難以處理，特別是一些 小型煉焦廠，處理后根本無法達標或干脆就不處理。 煉鋼轉爐除塵產生的"紅泥"粘度大，主要成分為？6203，用壓濾機處理成型也較 難，經常堵塞濾布造成設備故障，該物質滴落哪里都是紅紅的一片，極難清理，對環(huán)境影響 很大。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的第一個問題是提供一種鋼鐵生產的廢水、廢料處理利用方法， 其目的是把焦化生產過程中產生的難處理的廢水和煉鋼轉爐除塵產生的廢物結合起來綜 合處理，節(jié)能減排，保護環(huán)境。 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為 本發(fā)明所提供的這種鋼鐵生產的廢水、廢料處理利用方法，應用于焦化生產工藝、 煉鋼生產工藝，所述的焦化生產工藝產生焦化廢水，在所述的煉鋼生產工藝中，經濕式除塵 工藝產生紅泥狀的廢料； 所述的焦化廢水由廢液泵泵入紅泥池； 所述的經濕式除塵產生紅泥狀的廢料，經沉淀池沉淀后，其紅泥狀的沉淀物進入 紅泥池； 采用渣漿泵，將所述的紅泥池內的紅泥狀的沉淀物與焦化廢水的混合物泵至混合
攪拌機，與燒結原料一道進行混合攪拌，形成燒結拌料； 所述的燒結拌料送至燒結機進行燒結，形成燒結礦料。 所述的燒結礦料送至煉鐵高爐作為煉鐵原料，所述的煉鐵高爐產生的高爐煤氣供 煤氣用戶使用。
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所述的沉淀池內廢料沉淀后產生的澄清水，返回至煉鋼轉爐，供濕式除塵設備的 濕式除塵工藝使用。 所述的燒結機產生的燒結煙氣，由煙氣脫硫設備處理并達到排放標準后排放。
所述的焦化生產工藝采用A-A-0法，利用生化和物化綜合處理的方法對焦化廢水 進行處理，處理后的污水使酚氰的含量降低。 本發(fā)明所要解決的第二個問題是提供用于實施以上所述的鋼鐵生產的廢水、廢料 處理利用方法的處理系統(tǒng)，其發(fā)明目的與上述技術方案是相同的。具體技術方案是
所述的處理系統(tǒng)包括焦化生產設備、設在煉鋼轉爐上的濕式除塵設備，該系統(tǒng)中 設廢液泵，所述的廢液泵將焦化生產設備產生的焦化廢水泵入紅泥池；所述的濕式除塵設 備設沉淀池，所述的沉淀池與紅泥池連通。 所述的處理系統(tǒng)設渣槳泵，所述的渣槳泵與混合攪拌機連通，所述的混合攪拌機 的出料口與燒結機連通。 所述的燒結機與煉鐵高爐之間設有輸送燒結礦料的裝置。
所述的燒結機的燒結煙氣排氣口與煙氣脫硫設備連通。
所述的沉淀池采用斜板式沉淀器。 本發(fā)明采用上述技術方案，集環(huán)保、節(jié)能于一體，最終可通過燒結對煙氣脫硫工藝 的處理，把有害物質從水中轉化到煙氣中和煉鐵高爐中，有害物質逐級遞減，使焦化工藝產 生的酚氰廢水含有有毒物質全部回收利用，對廢棄物進行綜合利用，減少了對環(huán)境的污染， 達到最終去除的目的；同時減少了新水用量；整個工藝占地很小，工藝流程簡化，工藝簡 單、合理，投資少；解決了長期以來焦化廢水、煉鋼"紅泥"處理困難的問題。


下面對本說明書附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明
圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
圖中標記為 1 、焦化生產設備，2、廢液泵，3、紅泥池，4、煉鋼轉爐，5、濕式除塵設備，6、沉淀池， 7、渣漿泵，8、混合攪拌機，9、燒結機，10、煉鐵高爐，11、煤氣用戶，12、煙氣脫硫設備。
具體實施例方式
下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式
如所涉及的各構 件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理、制造工藝 及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域的技術人員對本發(fā)明的發(fā)明構思、 技術方案有更完整、準確和深入的理解。 如圖1所表達的本發(fā)明的結構，本發(fā)明提供的是鋼鐵生產的廢水、廢料處理利用 方法，以及實施該方法的處理系統(tǒng)。所述的處理利用方法應用于焦化生產工藝、煉鋼生產工 藝，所述的焦化生產工藝產生焦化廢水。 由于焦化生產工藝產生的酚氰廢水含有有毒物質，處理難度大，采用該處理方法 全部回收利用，減少了對環(huán)境的污染，同時減少了新水用量。煉鋼轉爐除塵紅泥黏度大，處 理較難，現(xiàn)全部回收，并且整個工藝占地很小。
本發(fā)明的具體實施方式
是該方法的生產工藝是 在所述的煉鋼生產工藝中，經濕式除塵工藝產生紅泥狀的廢料； 所述的焦化廢水由廢液泵2泵入紅泥池3 ; 所述的經濕式除塵產生紅泥狀的廢料，經沉淀池6沉淀后，其紅泥狀的沉淀物進 入紅泥池3 ; 采用渣漿泵7，將所述的紅泥池3內的紅泥狀的沉淀物與焦化廢水的混合物泵至 混合攪拌機8，與燒結原料一道進行混合攪拌，形成燒結拌料；
所述的燒結拌料送至燒結機9進行燒結，形成燒結礦料。 本發(fā)明將焦化生產工藝產生的酚氰廢水和煉鋼后利用高效斜板沉淀器處理轉爐 除塵的紅泥結合在一起，并利用管道直接輸送供用戶使用，對廢棄物進行了綜合利用。
所述的燒結礦料送至煉鐵高爐10作為煉鐵原料，所述的煉鐵高爐10產生的高爐 煤氣供煤氣用戶使用。 沉淀池6內廢料沉淀后產生的澄清水，返回至煉鋼轉爐4，供濕式除塵設備5的濕 式除塵工藝使用。 澄清水的回收利用，減少了新水用量。節(jié)約了大量的新鮮水，降低了生產成本。
本發(fā)明所述的燒結機9產生的燒結煙氣，由煙氣脫硫設備12處理并達到排放標準 后排放。 通過燒結對煙氣脫硫工藝的處理，把有害物質從水中轉化到煙氣中和煉鐵高爐 中，有害物質逐級遞減，最終做到接近零排放。 本發(fā)明所述的焦化生產工藝采用A-A-0法，利用生化和物化綜合處理的方法對焦 化廢水進行處理，處理后的污水使酚氰的含量降低。 A-A-0法的生產工藝，由三段生物處理裝置組成，根據(jù)微生物存在形式不同，A-A-0 工藝又包括活性污泥法和生物膜法。該工藝將預處理的廢水依次經過厭氧、缺氧和好氧三 段處理，其特點在于在一般缺氧/好氧工藝(A/0)的基礎上增加厭氧段。厭氧段能較好地對 污水水解酸化，以便提高缺氧/好氧的處理效率(水解酸化促使焦化廢水可生化性提高)。 目前該工藝是國內較先進的處理焦化廢水的生物脫氮工藝。
1、焦化A-A-0法廢水處理，具體工藝如下 焦化工藝中經蒸氨處理后的各種焦化廢水(冷卻后)送入重力除油池，經重力除 油處理后，再用泵加壓送入浮選系統(tǒng)進行氣浮除油。浮選池出水進入厭氧池吸水井，缺氧池 內中設有組合填料，浮選出水經泵加壓后進入厭氧池中，同時在厭氧池內加入少量回流污 泥。通過厭氧活性污泥將廢水中難以生物降解的有機物進行水解、酸化，改善廢水的可生化 性。厭氧池出水與二沉池約3倍回流水充分混合后進入缺氧池。缺氧池內設有組合填料， 回流水中的亞硝態(tài)氮在缺氧條件下由厭氧菌反硝化還原成氮氣從廢水中逸出，達到脫氮目 的。缺氧池出水靠重力作用流入好氧池，廢水中的有機物在好氧池中通過活性污泥在有氧 條件下得到降解，同時將廢水中的NH4-N氧化成亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮。好氧池出水一部份靠自 流進入二沉池進行泥水分離，分離后的上清液回流到缺氧池進行反硝化脫氮處理，另一部 份進入絮凝反應池。在絮凝反應池中投加高分子混凝劑、助凝劑等，經管道混合反應后進入 混凝沉淀池，并在此進行泥水分離?；炷恋沓刂饕峭ㄟ^物理化學方法對好氧池出水進 行處理，目的是去除出水中的懸浮物和COD。它包括加藥混合、反應及泥水分離三個過程。經混凝沉淀處理后出水COD約在300mg/L，為進一步降低出水COD，設置過濾裝置。混凝沉淀池 出水進入過濾器吸水井，經水泵加壓后進入陶瓷管過濾器。廢水經過濾后COD降至200mg/ L左右。 具體工藝參數(shù) (1)水力停留時間總水力停留時間為36h，各反應器水力停留時間之比為
Ai : A2 : o = i : i. 8 : 4.8 ; (2)混合液回流比5:1; (3)溫度厭氧反應器35°C 37°C ;缺氧、好氧反應器25°C 28°C ; (4) pH值進水用磷酸控制pH = 6. 9 7. 2 ，好氧段通過投加20g/L的NaHC03溶
液，使其pH維持在6. 7 7. 2 ; (5)溶解氧好氧段DO控制在2 4mg/L，缺氧段DO < 0. 5mg/L。
酚所需要的曝氣時間為4 6h，硫氰化物為16h， COD為24h (使COD降至200mg/ L以下)，說明4 6h只能使大多數(shù)酚類污染物氧化分解，其它的方法均不能達到此目的。 因此，延長曝氣池的停留時間是提高焦化廢水生化處理的有效辦法。 但是，上述利用生化和物化綜合處理的方法對焦化廢水進行處理，處理后的污水
仍含有酚氰等有害物質。 2、轉爐煙氣處理工藝如下 進入一文的轉爐煙氣溫度約為850。C 90(TC，含塵量80 150g/i^(標準)，通過 一文除塵降溫，煙氣溫度約70°C 75t:，經重力脫水器后，進入二文進行精除塵，煙氣溫度 降到63°C 67t:，之后進入90°彎頭脫水器、旋流脫水器，通過煤氣風機送住放散閨點燃 放散。該工藝除塵過程中的塵、水混合物送往斜板沉淀器進行沉淀處理，澄清水循環(huán)使用， 沉積在斜板沉淀器下部錐形斗的"紅泥"經螺旋輸泥機排放到泥池。
該工藝過程各項工藝參數(shù)如下 爐氣成份(體積，％ ) :CO為86 ;C02為10 ;N2為3. 5 ;02為0. 5 ; 煙塵主要成份(質量，% ) :FeO為67. 16 ;Fe203為16. 2 ;CaO為9. 04 ;Si02為3. 64 ;
MnO為0. 74 ;其它; 煙氣進一文前溫度回收期900。C，燃燒期950°C IOO(TC ; 煙塵粒度< 10iim :9% 10iim :91% ; 原始含塵濃度80 150g/Nm3。 斜板沉淀器參數(shù) 總處理水量960mVh ; 進水SS :《1000mg/L ; 出水SS:50mg/L; 進水懸浮物含量6000mg/L ; 出水懸浮物含量< 50mg/L 表面水力負荷2. 5 4m3/m2h ; 排漿濃度>50%。
3、紅泥處理工藝如下 在上述轉爐煙氣處理工藝過程中產生的"紅泥"排到泥池，再把工藝一過程中處理后的廢水引道泥池加以稀釋，同時在池底鼓風進行攪拌。經過稀釋的紅泥通過渣漿泵送往
燒結，該過程中工藝參數(shù)如下 補充焦化廢水13 16m3/h ; 稀釋后的泥漿含水率85% 90% ; 空壓風用量合45Nm3/h ;—次使用時間約2分鐘； 泥漿泵揚程160m; 泥漿泵流量150mVh ; 4、燒結工藝如下 利用鐵精粉、無煙煤、焦粉、氧化鐵皮等含鐵雜料，經一次混合機加水混勻，混勻后 物料進入二次混勻機內進行混勻和造球?；靹蚝玫奈锪辖浧н\輸機送至燒結機主廠房的 混合料礦倉，通過梭式布料器向燒結機上布料，燒結生產完后大塊燒結礦送入單輥破碎機 破碎后進入冷卻機內冷卻，冷卻完的燒結礦經篩分整粒后得到成品礦送往高爐煉鐵，煉鐵 過程中產生的副產品高爐煤氣供生產使用。 本工藝過程中，利用了上述紅泥處理工藝中送過來的"紅泥"，該部分紅泥就是送 到了送往一次混合機的輸送皮帶上，經過燒結各道工序，把含有焦化廢水的"紅泥"與其它 物料一起轉變?yōu)闊Y礦，同時使焦化廢水中的一些有害物質和氧化鐵成分進一步轉化到燒 結況中，送往高爐使用。經過該工藝一方面回收了"紅泥"中有用的氧化鐵成分，另一方面 把焦化廢水中的有害物通過燒結、煉鐵的高溫過程進一步轉變到爐渣和煤氣中，再通過燃 燒等使用，一步步去除。 經過上述系列工藝的處理，使煉鋼和焦化工序中產生的廢物、廢水得以綜合利用， 使得兩種處理難度較大且處理效果不佳的兩種污染物得以回收利用，減少了燒結混合拌料 過程中的新水使用量，節(jié)能減排，保護了環(huán)境。 根據(jù)實際運行的結果情況，平均回收煉鋼轉爐除塵干灰量2噸/小時，平均節(jié)水 14. 2mVh，燃氣燃燒后尾氣達標，是一項鋼鐵企業(yè)處理廢棄物的較好的一項工藝。
本發(fā)明所要解決的第二個問題是提供用于實施以上所述的鋼鐵生產的廢水、廢料 處理利用方法的處理系統(tǒng)，其發(fā)明目的與上述技術方案是相同的。具體技術方案是
本發(fā)明所述的處理系統(tǒng)包括焦化生產設備1、設在煉鋼轉爐4上的濕式除塵設備 5，該系統(tǒng)中設廢液泵2，所述的廢液泵2將焦化生產設備1產生的焦化廢水泵入紅泥池3 ; 所述的濕式除塵設備5設沉淀池6，所述的沉淀池6與紅泥池3連通。 所述的處理系統(tǒng)設渣漿泵7，所述的渣漿泵7與混合攪拌機8連通，所述的混合攪 拌機8的出料口與燒結機9連通。 本發(fā)明所述的燒結機9與煉鐵高爐10之間設有輸送燒結礦料的裝置。煉鐵高爐
10產生的高爐煤氣直接送往煤氣用戶11使用。 所述的燒結機9的燒結煙氣排氣口與煙氣脫硫設備連通。 最終可通過燒結對煙氣脫硫工藝的處理，把有害物質從水中轉化到煙氣中和煉鐵
高爐中，并且有害物質逐級遞減，達到最終去除的目的。
以上所述的處理系統(tǒng)的技術參數(shù) 1、平均回收煉鋼轉爐除塵干灰量2噸/小時； 2、從斜板沉淀器排放的紅泥的體積濃度30% 45% ;
3、由渣漿泵房送往燒結拌料的濃度為5% 15%，平均每小時稀釋用焦化廢水 13 16噸； 4、送往燒結的管道規(guī)格為①219X8mm，長度約1030m ; 5 、渣漿泵揚程1. 6MPa 。 所述的沉淀池6采用斜板式沉淀器。 采用了高效斜扳沉淀器和管道直接輸送工藝，使得工藝流程簡化。 本發(fā)明工藝集環(huán)保、節(jié)能于一體，工藝簡單、合理，投資少，解決了長期以來焦化廢
水、煉鋼"紅泥"處理困難的問題。 上面結合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式 的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改 進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內。
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權利要求
一種鋼鐵生產的廢水、廢料處理利用方法，該方法應用于焦化生產工藝、煉鋼生產工藝，所述的焦化生產工藝產生焦化廢水，在所述的煉鋼生產工藝中，經濕式除塵工藝產生紅泥狀的廢料，其特征在于所述的焦化廢水由廢液泵(2)泵入紅泥池(3)；所述的經濕式除塵產生紅泥狀的廢料，經沉淀池(6)沉淀后，其紅泥狀的沉淀物進入紅泥池(3)；采用渣漿泵(7)，將所述的紅泥池(3)內的紅泥狀的沉淀物與焦化廢水的混合物泵至混合攪拌機(8)，與燒結原料一道進行混合攪拌，形成燒結拌料；所述的燒結拌料送至燒結機(9)進行燒結，形成燒結礦料。
2. 按照權利要求1所述的鋼鐵生產的廢水、廢料處理利用方法，其特征在于所述的燒結礦料送至煉鐵高爐(10)作為煉鐵原料，所述的煉鐵高爐(10)產生的高爐煤氣供煤氣用戶使用。
3. 按照權利要求1所述的鋼鐵生產的廢水、廢料處理利用方法，其特征在于所述的沉淀池(6)內廢料沉淀后產生的澄清水，返回至煉鋼轉爐(4)，供濕式除塵設備(5)的濕式除塵工藝使用。
4. 按照權利要求1所述的鋼鐵生產的廢水、廢料處理利用方法，其特征在于所述的燒結機(9)產生的燒結煙氣，由煙氣脫硫設備(12)處理并達到排放標準后排放。
5. 按照權利要求1所述的鋼鐵生產的廢水、廢料處理利用方法，其特征在于所述的焦化生產工藝采用A-A-O法，利用生化和物化綜合處理的方法對焦化廢水進行處理，處理后的污水使酚氰的含量降低。
6. —種鋼鐵生產的廢水、廢料處理系統(tǒng)，包括焦化生產設備(1)、設在煉鋼轉爐(4)上的濕式除塵設備(5)，其特征在于該系統(tǒng)中設廢液泵(2)，所述的廢液泵(2)將焦化生產設備(1)產生的焦化廢水泵入紅泥池(3);所述的濕式除塵設備(5)設沉淀池(6)，所述的沉淀池(6)與紅泥池(3)連通。
7. 按照權利要求6所述的鋼鐵生產的廢水、廢料處理系統(tǒng)，其特征在于所述的處理系統(tǒng)設渣漿泵(7)，所述的渣漿泵(7)與混合攪拌機(8)連通，所述的混合攪拌機(8)的出料口與燒結機(9)連通。
8. 按照權利要求7所述的鋼鐵生產的廢水、廢料處理系統(tǒng)，其特征在于所述的燒結機(9)與煉鐵高爐(10)之間設有輸送燒結礦料的裝置。
9. 按照權利要求7所述的鋼鐵生產的廢水、廢料處理系統(tǒng)，其特征在于所述的燒結機(9)的燒結煙氣排氣口與煙氣脫硫設備(12)連通。
10. 按照權利要求6所述的鋼鐵生產的廢水、廢料處理系統(tǒng)，其特征在于所述的沉淀池(6)采用斜板式沉淀器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼鐵生產的廢水、廢料處理利用方法，焦化廢水由廢液泵泵入紅泥池；經濕式除塵產生紅泥狀的廢料，經沉淀池沉淀后，其紅泥狀的沉淀物進入紅泥池；采用渣漿泵，將所述的紅泥池內的紅泥狀的沉淀物與焦化廢水的混合物泵至混合攪拌機，與燒結原料一道進行混合攪拌，形成燒結拌料；燒結拌料送至燒結機進行燒結，形成燒結礦料。本發(fā)明還公開了實施上述方法的處理系統(tǒng)。采用上述技術方案，使焦化工藝產生的酚氰廢水含有有毒物質全部回收利用，對廢棄物進行綜合利用，減少了對環(huán)境的污染，達到最終去除的目的；減少了新水用量；整個工藝占地很小，工藝簡單、合理，投資少。
文檔編號C02F11/00GK101734776SQ200910258299
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月16日 優(yōu)先權日2009年12月16日
發(fā)明者孫韶華, 江書生, 王桂生, 許國方, 連獻功 申請人:蕪湖新興鑄管有限責任公司