热轧高线含油废水深度净化处理及回用技术究与应用项目研究总结报告.doc

热轧、高线含油废水深度净化处理及回用技术研究与应用 研究总结报告 1 课题来源 本课题来源于2010年武钢科技进步项目（钢政发[2010]7号文件）。 2 课题目标 本课题的研究目标是根据“点源治理和综合治理相结合”的原则，针对武钢热轧、高线废水处理循环利用回水含油量普遍超高这一技术难题，以武钢某冶金工业综合废水回收利用处理厂的污泥为主要原料，通过对原材料以及经过高温烧结后的多孔滤料制备与性能评价、对滤料进行亲油性表面改性、实验室除油除浊对照试验、中试装置和生产性装置的开发等一系列研究工作，提出了基于亲油性改性多孔滤料的串级连续流精细过滤除油工艺，确定其在实际应用中的最佳运行参数，并将其应用到钢铁企业的含油废水处理中，在探寻一种简便、经济的冶金工业浊环水含油废水回用处理的新方法及新工艺的同时，实现冶金工业综合废水处理污泥资源化的合理利用，以期取得良好的社会和经济效益。 3 研究内容 1）对目前武钢热轧车间高线水站含油废水深度过滤处理系统中的循环利用进出水进行全面的水质分析，对油份浓度的化学组成成分以及油滴的表面荷电特性进行系统分析，为废水中油份物质及其他有机物质的去除提供理论依据； 2） 利用工业废料—武钢某冶金工业综合废水回收利用处理厂污泥（以下简称武钢综合污泥）制备出表面具有极小的微孔隙和很大的比表面积和表面能的滤料，并进行性能的测试和评价；并选择亲油性涂层进行表面改性，确定最优改性条件，以充分发挥改性滤料的除油功能，在此基础上，评价其在长期运行中的耐酸、耐碱、耐腐和耐磨性，为含油废水的深度净化处理提供良好和稳固的保障。 3） 利用改性滤料，设计并制作完成一套串级连续流的压力过滤装置，采用“反粒度过滤”的运行方式，即前段采用粒径较大、比重较小的滤料；下层采用粒径较小、比重较大的滤料，同时每段滤层仍保持均质滤料结构，使得截污量在整个滤层中分布趋于均匀，并有效避免了混层的发生。 4）通过实验室实验和现场中试试验及应用性生产试验验证其可行性。选取武钢热轧车间高线水站的实际废水，利用这套中试装置并结合对实际过滤罐的改造，着重研究滤料级配、滤层厚度和滤速对除油效果，以及反冲洗条件对改性滤料再生效果的影响。 4．钢铁工业综合废水处理污泥资源化利用技术研究 4.1前言 目前，钢铁工业综合废水处理过程中产生的综合污泥必须用汽车送去填埋、既增加运输和处置费用、又会造成二次环境污染，为使其资源化利用，本项研究以武钢北湖综合废水处理厂的综合污泥为主要原料，通过对成孔剂的筛选、烧结制备工艺的优化、表面亲油改性、各种性能测试等系列研究，研制出一种新型高性能的亲油陶瓷滤料，为钢铁工业综合污泥资源化利用提供了新途径。 4.2 实验 4.2.1原料 综合污泥的特性和成份分析 采用武钢北湖综合废水处理厂的综合污泥为主要原料，其干化脱水后成分分析如表4-1: 表4-1 综合污泥的化学成分 Table 4-1 Chemical compositions of of comprehensive sludge 成分 含量（%） MgO 1.05 Al2O3 3.12 SiO2 6.37 P2O5 0.29 SO3 0.72 K2O 0.28 CaO 40.00 TiO2 0.21 Cr2O3 0.05 MnO 0.24 Fe2O3 5.71 ZnO 0.14 SrO 0.05 ZrO2 0.01 BaO 0.04 Cl 0.06 烧失量 41.67 从上表中可以看出，综合污泥中含有较多的氧化钙（40%）及部分SiO2（6.37%）、氧化铁（5.71%）和Al2O3（3.12%），这些成分及其组成比例对保证多孔性滤料具备较高机械强度和气孔率是极其有利的。同时，说明剩余污泥中有机杂质成分相对较高，烧失量达到41.67%，说明这些有机杂质一方面虽然有助于多孔滤料制备过程中气孔的大量生成，但另一方面在高温烧结过程中还需要设置有机除尘的装置，以免对周边大气环境造成新的污染。 其它骨料和成孔剂 在本研究中，除采用武钢北湖综合废水处理厂产生的综合污泥为主要骨料外，还采用武钢自备电厂产生的粉煤灰、煤矸石为骨料，选择煤粉、锯末、可溶淀粉作为成孔剂进行对照实验。其化学成分见表4-2。 表4-2 其它原料的化学成分(wt %) Table 4-2 Chemical compositions of other raw materials (wt %) 原料 成分 煤矸石（骨料） 粉煤灰（骨料） 煤粉（成孔剂） SiO2 52.23 41.53 5.54 Al2O3 21.67 22.29 1.31 Fe2O3 3.81 5.46 0.92 CaO 2.15 1.97 0.91 MgO 1.42 0.54 0.42 K2O 1.07 1.85 0.23 Na2O 1.19