脱硫废水在烧结系统的应用研究

所属行业: 水处理 关键词：脱硫废水 烟气脱硫 脱硫废水处理

离子液循环吸收法是目前较为理想的烟气脱硫 技术，不仅脱硫效率高、调节灵活，而且适应范围宽，能耗低，无二次污染，系统运行可靠，产生的SO2烟气可回收生产硫酸。但是由于脱硫原理不同于传统石灰石-石膏法，加之生产控制和吸收原料杂质等因素的影响，使得该法产生的脱硫废水 成分更加复杂。

目前脱硫废水的处理研究多集中在火电和湿法脱硫方面，并形成了一套典型脱硫废水处理 方法[1-3]。经过现场实践，该处理方法并不适用于离子液脱硫废水。经该方法处理的出水指标仍然难以满足排放要求，而且回用于生产时对烧结成矿产量和生产环境造成恶劣影响，难以实现废水的综合利用。本文对此进行试验改造和应用情况跟踪，找到了一条适合离子液废水处理的更加经济的工艺路线，有效控制了废水回用对生产系统的影响。 1典型工艺处理废水情况

典型工艺主要包括中和沉淀、絮凝澄清，可以有效去除重金属和悬浮物，具体流程如图1所示。

但从表1可以看出，根据《钢铁行业水污染物排放标准》(GB13456-2012)表2间接排放标准，脱硫废水经该工艺处理后，其pH值、悬浮物以及大部分重金属能够达标，但是CODcr、NH3-N等指标与标准还存在相当大的差距，而且废水中Cl-、S、可溶解性固体(TDS)等物质浓度很高。将该废水出水直接回用于烧结机时，发现其制备的石灰乳质量明显下降，不仅严重影响烧结矿成矿率，致使烧结矿产量降低10%;而且烧结除尘管道频繁堵塞，喷洒在烧结矿上，现场刺激性气味严重，作业环境恶劣(见图2)。因此，要实现脱硫废水的正常回用，必须对处理工艺进行重新改造。

2改造后的废水处理工艺

根据对水质的全面分析和大量实验论证，本文提出一条新的工艺处理路线，如图3所示。

该路线主要分为4个部分： 1)去除硫和CODcr

一般来说，CODcr来自于有机物和还原性物质。本文所处理的废水经检测其总有机碳(TOC)含量仅为1.68mg/L，因此，可以判断脱硫废水中CODcr主要来自于亚硫酸盐和亚硫酸氢盐。对此部分污染物的去除废水先经过废水氧化池，氧化池控制PH

3出水在烧结系统的应用 3.1回用于烧结机配消器

本文将工业新水、原工艺处理废水出水和改进工艺处理后的废水出水用于生产后的情况进行对比。如图4(a)所示，改进工艺处理的废水出水回用于烧结机的配消器消化生石灰时，生石灰的活性度为295mL，较使用工业新水时仅下降4%，却比原工艺处理出水消化生石灰活性度提高约39%。

在2016年12月14日到12月26日期间(见图4(b))，对工业新水和原工艺废水进行生产对比试验中发现，烧结矿的日产量和台时产量均明显下降，下降率约为10%。2017年4月起，开始使用改进工艺处理的出水后，烧结矿产量与工业新水时相比略有下降，但成矿下降率控制在2%以内，基本稳定，效果明显优于原工艺处理的出水。

如图5所示，2017年1～3月期间，使用原工艺处理废水喷洒成品烧结矿，因为除尘管道堵塞，除尘效果明显下降，产生的除尘灰量较2016年10～12月份使用工业新水时下降0.006t/t-产品，平均每月减少687t除尘灰。2017年4月起开始使用改进工艺处理废水喷洒成品烧结矿时，除尘灰量恢复正常，除尘管道堵塞情况明显好转。废水产生量约为25t/h，可满足1台烧结机用水量，节约用水成本8万元/年。

3.1配制溶液喷洒烧结矿

烧结矿送高炉过程中需要喷洒CaCl2溶液，通过氯离子附着在烧结矿表面和空隙中，形成保护膜，阻止CO、H2等与烧结矿发生还原反应，可有效防止烧结矿低温粉化[7]。该厂烧结矿长期使用CaCl2溶液喷洒烧结矿，其氯离子浓度要求为22～24g/L。原工艺处理的废水出水由于还残存有大量酸根离子，配制CaCl2溶液时会有大量沉淀

出现，影响保护效果，并且喷洒在灼热的烧结矿上会产生大量SO2、NH3等刺激性气体，作业条件恶劣。而经过新工艺处理后，以上影响全部消除，脱硫废水出水可作为溶剂，适当添加液体氯化钙，即可满足使用要求。脱硫废水产生量为20～25t/h，氯离子浓度为15g/L。用于制备氯化钙溶液后，可减少氯化钙溶液(22～24%wt.)用量75t/d，一年共节省费用约850万元。 4结语

1)脱硫废水成分复杂，典型的废水处理工艺无法满足回用要求，必须进行改造。

2)废水处理工艺改造后，废水出水除CODcr外均满足《钢铁行业水污染物排放标准》(GB13456-2012)标准要求。经验证可回用于烧结系统正常使用。

3)回用于烧结机配消器，负面影响明显减弱，生石灰活性度仅下降4%，烧结矿成矿率仅下降2%，除尘管道堵塞频率降低，除尘效果基本恢复正常。回用后，一年可节省用水成本8万元。

4)废水中含有高浓度的氯离子，用于制备氯化钙溶液、喷洒烧结成矿，一年可以节省成本850万元。