[发明专利]一种高炉煤气洗涤废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理设备技术领域，具体涉及一种高炉煤气洗涤废水的处理方法。

背景技术

炼铁厂在钢铁联合企业中是用水量较多的部门，其中高炉煤气净化过程中需要大量的洗涤水，在高炉煤气湿法除尘工艺中，高炉冶炼产生的有毒有害污染物质随洗涤过程溶解进入高炉煤气洗涤水中，其中氰化物是最有害的污染物。氰化物属于剧毒物质，严重威胁人、动物、水生生物的生命安全，需做妥善处理才能排放或循环使用。国家《污水综合排放标准》GB 8978-1996中规定：一般企业的含氰废水质量浓度排放标准<0.5mg/L。

大型高炉煤气洗涤水系统中的溢流水，因其水量大，含氰浓度不高，一直未能得到有效治理。氰化物在高炉煤气洗涤废水中的存在形式主要为无机氰化物，而络合物主要为铁氰化物。对于如高炉煤气洗涤水等的中低浓度含氰废水，应用于工业生产的处理方法有：碱性氯化法、双氧水氧化、臭氧氧化等化学氧化法以及酸化法、硫酸亚铁法、活性炭处理、微生物处理法等其它处理方法，其中对于中低浓度含氰废水，最为广泛的处理方法为碱性氯化法和硫酸亚铁法。其中碱性氯化法使用较多，但该法药剂消耗量大，处理后有余氯，产生的氯化氰气体毒性很大，而且不能有效去除铁氰络合物；硫酸亚铁法处理程度不够、难以达到排放标准，分离出不溶物后的水体呈蓝色。专利“CN1189462 A：过氧化氢氧化法处理含氰废水工艺”利用过氧化氢在碱性条件下，在加入CuSO₄做催化的条件下剩余氧化氰化物。此专利需要加入价格较高的硫酸铜试剂，且加入的重金属铜离子不能完全去除。专利“CN1059133 A：处理含氰废水的活性炭催化氧化法”利用活性炭在硫酸铜的催化作用下氧化氰化物。该专利需要使用硫酸铜试剂活化活性炭，容易造成重金属污染，且需要大量曝气，增加成本。论文“Fenton法处理低浓度含氰电镀废水的研究”完全使用Fenton试剂处理氰化物，使Fenton试剂用量大，成本高且效果不稳定。

在可供选择的技术方案中，有的脱氰效果不理想，有的效果好、但运行费用非常高，增加了产品的成本。因此，从技术、经济效益、社会效益等因综合素来考虑，探寻合适的脱氰方法，使企业与社会达到共赢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用铁炭微电解、Fenton氧化和混凝沉淀组合工艺处理高炉煤气洗涤水溢流废水的方法。此种工艺可以有效的去除高炉煤气洗涤废水中主要的氰化物等有毒有害物质，且能适应高炉煤气洗涤废水的水量和氰化物含量均波动的特点。处理后废水中总氰化物浓度低于0.5 mg/L，达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准。

本发明的技术方案是：针对高炉煤气洗涤水的溢流废水，采用铁炭微电解、Fenton氧化和混凝沉淀组合工艺处理高炉煤气洗涤废水中的总氰，包括以下几个步骤：

A. 首先向装有废水的调节池中加入硫酸，使其pH值位于3.0~4.0之间，满足于内电解反应的要求；

B. 废水由泵注入微电解反应器，进行微电解反应，反应时间为45~90分钟。该工艺利用铁屑和颗粒炭组成的铁炭微电解反应提供的廉价Fe²⁺，与氰根离子反应生成亚铁氰化物，然后再与过量的Fe²⁺反应生成亚铁蓝及铁蓝沉淀；同时由于反应中产生大量新生态的氢，能够还原氰根离子，破坏络合态的含氰物质，促进了总氰的去除。经过这两种反应的协同作用，从而除去大部分的氰化物。

C. 微电解反应器的出水流入Fenton氧化反应池。反应池为间歇式操作，水量达到一定容积后，在不断搅拌的状态下，加入稀硫酸，调pH值至3.5~4.5以适合Fenton氧化反应，然后再加入2~3mL/L的30%双氧水溶液，利用溶液中的Fe²⁺与双氧水组成Fenton试剂。利用H₂O₂在Fe²⁺的催化作用下产生具有很高氧化电位的羟基自由基，氧化废水中剩余总氰，进行氧化反应。 

D. Fenton氧化结束后，废水流入混凝沉淀池，在搅拌的状态下投加NaOH-Ca(OH)₂混合液，调pH值为7.5~8.5，搅拌3~5分钟后自然沉降45~90分钟，所得上清液即为处理后的高炉煤气洗涤废水。 

通过上述的三种工艺的协同作用，可使总氰化物浓度低于0.5mg/L，达到排放标准。