化工废渣处理技术十篇

化工废渣处理技术篇1

关键词：有色金属工业；固体废物；环境；腐蚀性

中图分类号：X758 文献标识码：A

前言

随着近年来我国社会经济的快速发展，以及工业生产行业的发展壮大，有色金属工业固体废弃物的类型和数量都在逐年增加，有色金属工业固体废弃物的来源较多，主要包括：化工厂的化工渣；发电厂的粉煤灰， 炉、窑、灶的煤渣；金属冶炼厂的冶炼渣等等，传统的有色金属工业固体废弃物处置方法包括填海、倒入大江大河等，然而，固体废物的长时间露天堆放会对环境产生较为严重的影响，因此，对有色金属工业固体废弃物进行密切监测，采取科学有效的处理措施，避免破坏环境卫生，逐渐成为环境管理部门关注的焦点。

1 固体废物处置现状

1.1 冶炼工业固体废物的处置

冶炼厂生产过程中会形成包括污泥、烟尘、熔炼炉渣等在内的多种废渣，利用后处置是现阶段较为常用的处置方法，而对于危险程度较高的固体废物，则通常指定有资质的单位进行针对性处理，但通常存放于固体废物建渣场内，现阶段，固体废物建渣场的设计建设均采用了较为先进的淋溶水收集处理技术和防渗措施。

1.2 矿山固体废物的处置

（1）尾矿库。选矿过程中通常会形成部分尾矿，而无法利用的尾矿则需要建库统一存放和处置，所以，尾矿库指的就是用于堆存选矿尾矿的库。现阶段，通常使用山洼建库的方式建设尾矿库，工程设施主要涉及回水设施、放矿设施、排水构筑物、堆积坝、基本坝等。尾矿中砷、铅、硫等有害物质的含量较高，且尾矿浆pH值通常大于9，因而有必要采取适当的防渗措施。

（2）废石场。采矿工程施工过程中所产生的废石渣土，需要在采区边界外选择适当的位置进行堆存。部分废石可以堆浸回收或是充填井下，而大多数的废石则需要建设专门堆场进行适当的堆放和处理。然而，废石场的建设易造成水土流失，且占地面积较大。经雨水淋溶后，重金属矿山废石会发生氧化，进而形成重金属水污染，所以，有必要根据危险废物鉴别技术，根据国家相关污染控制标准，对Ⅱ类一般固体废物或是危险废物的废石进行相应的淋溶水收集和防渗处理。

2 有色金属工业固体废物处置技术展望

2.1 有色金属工业固体废物利用技术

根据国家固体废物资源化“十二五”规划的相关固定，有色金属工业固体废物资源化开发利用主要表现在下述几个方面：（1）水泥生产中铜熔炼渣选铜尾矿再选铁及尾矿的利用。优质强氧化熔炼炉渣含有大量的铜，需利用炉渣贫化将铜回收，选矿贫化和电炉贫化是现阶段较为常用的处置技术，该方法的应用有助于渣铜含量的减少。（2）规模化消纳技术和赤泥低成本脱碱技术。赤泥多组分预处理或脱碱回收后，可用于复合肥、流化床脱硫材料、路基固结材料、环保修复材料、环保建材等的生产。（3）全尾矿胶结充填技术。大泵量高浓度井下输送设备开发和全尾矿胶结生产高效胶凝充填材料技术也是近年来坑采矿山尾矿处置技术的主要发展方向。

2.2 固体废物无害化处置技术

（1）废水处理泥渣。按照废渣的鉴别结果和性质采取相应的废水处理渣处置技术，根据危险废物填埋污染控制规定和一般固体废物处置要求进行相应处理。按照条件送尾矿库堆存矿山废水处理渣，废水处理渣在进入加工厂和冶炼厂进行处置前，通常需要进行相应的固化预处理，并按照危险废物的需要，经定化/固化预处理后置于渣场。

（2）冶炼渣。按照废渣的鉴别结果和性质堆放废弃的冶炼炉渣，根据《危险废物填埋污染控制标准》（GB 18598-2001） 或《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB 18599-2001）的相关规定加以处理。

（3）赤泥处置。氧化铝生产所用赤泥的主要包括Al2O3，Fe2O3，SiO2，CaO等。赤泥附液pH值通常在13～14。受到赤泥产品使用和销售的限制，赤泥通常需要进行建库存放。因为赤泥固结快本身具有较强的防水效果，因而干式堆存不会对地下水造成不良影响，拜耳法赤泥是现阶段最为理想的处置技术。

（4）选矿尾矿处置。若没有选矿尾矿利用技术，其通常需要存放在尾矿库内。在设计建设尾矿库时，需要严格执行《尾矿设施设计规范》的相关规定。根据《危险废物鉴别标准》的要求，对Ⅱ类尾矿一般固体废物进行相应的防渗处理。

（5）采矿废石处置。现阶段，采矿废石的处理方法通常为就近堆放，根据《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB 18599-2001）和《有色金属矿山排土场设计规范》（GB 50421-2007）的相关规定，对废石场进行设计建设和地址选择。对于《危险废物鉴别标准》认定为Ⅱ类一般固体废物的废石，其所堆放的废石场需加强防渗处理，对于危险程度较高的废弃物，需要根据《危险废物填埋污染控制标准》的规定，首先进行无害化预处理。

2.3 管理支持

（1）监督和管理。建立现场检验检查、在线申报登记和固体废物台账相结合的监督和管理制度。

（2）技术经济。相关部门应逐步建立完善有色金属工业固体废物利用减税政策，加强有色金属工业固体废物无害化处置设备和技术的开发力度，并采取一定的低息贷款优惠和财政资金支持措施。

（3）标准、法规、政策。现阶段，我国仅仅推行了城市污水处理污泥污染防治技术和相关政策，而对于污染风险较大、数量不等、种类繁多的有色金属工业固体废物，相关措施和政策仍然有待于进一步完善，尤其是固体废物处置分类技术规范的制订以及废石、尾矿、炉渣等鉴别标准的研究。

结语

随着近年来我国科学技术的快速发展，以及工业生产规模的日渐扩大，有色金属固体废物的综合利用也实现了相应的发展，例如，化工渣中铬渣具有较强的毒性，因而仅有少量可用于玻璃着色剂，多数仍然需要在人迹罕至的废物厂矿院内或是山谷地进行堆放；化工渣中硫铁矿渣可以用于制砖，电石渣可以中和酸性废水或是用于筑路；煤渣能够代煤再燃烧或是用于制砖等等。通过综合的处理和利用，能够最大限度地减少有色金属工业固体废物，实现其减量化和资源化，防止有色金属工业固体废物危害环境。

化工废渣处理技术篇2

[关键词] 焦化生产；工艺废渣；开发利用

[中图分类号] TQ520.9 [文献标识码] A

对焦化企业来说，其在炼焦和煤气回收以及化产品加工等相关的过程中，会产生一定量的废渣，这些废渣主要包括焦油氨水分离工序产生的焦油渣、煤焦油经超级离心机分离的焦油渣和硫铵工序产生的酸焦油以及各化产工段检修清槽时产生的废渣等。这些废渣的成分十分复杂，其中，焦油渣含量一般会占到一半以上，这一比例达到了焦油总产量的4%左右[1]。现实的情况是，大量的焦化企业在对这些废渣进行处理的过程中缺乏相关的技术，可供利用的资源形成了大量的浪费。在焦化生产的过程中，容易产生各种不同类型的固体废弃物，这种焦化废渣往往呈黏稠状，对其进行处理将会遭遇较大的困难。长期以来，业内都在寻求对其进行优化处理的方法，并试图从中寻找开发利用的机会。本文以此为视角，对焦化生产工艺废渣的开发与利用问题进行了系统的研究，旨在通过本文的工作，为相关工作的有效开展提供可供借鉴的信息。

1 焦化生产工艺废渣开发和利用的必要性

在焦化厂的具体生产过程当中，通常会产生许多的废渣，诸如焦油渣及其各类清槽的焦油类渣。这些焦油渣是焦化厂进行处理煤气过程当中因为焦油与氨水澄清槽排出的粘在焦油的粘稠状的固体废渣，它一般包括的固体主要是焦粉与煤粉、沥青与游离以及碳、焦油与沥青的聚合物等各种含碳物质。以往这些废渣处理办法如下：当有用户时，他们会无偿运走作为化工原料与燃料。当没有用户时，通过市郊化工厂拉出厂然后排掉[2]。因为这些废渣包括很多种成分，因此一旦二次利用不当，抑或排掉均存在着非常严重的二次污染后果。倘若这种处理方法延续下去，一定会影响到焦化厂未来生产的正常运行。

2 焦化生产工艺废渣开发和利用的途径

2.1 废渣制型煤

通常废渣回配炼焦一定要解决以下两个根本性的技术难题：首先是要实现均匀配入；其次是煤渣要稳定结合。基于此，相关企业通常采用圆盘给料机完成配入，而渣斗应用夹层保温维持下料畅通，使用双轴搅拌机与挤压成型机让煤渣完全混匀同时实现稳定结合[3]。目前，焦化废渣制型煤的运行过程是通过叉车把超级离心机与机械澄清槽等机器设备排出的焦油渣发送到斗式提升机，然后再提升到一定高度后倒入焦油渣储槽同时经过蒸汽加热使之融化成流体，通过电液刀型阀门与螺旋输送机送入双轴搅拌机。接下来再通过犁式卸料机把皮带机上的煤倒进储煤槽，再通过园盘给料机、皮带输送机把煤倒进双轴搅拌机。当二者通过充分搅拌混匀之后，再倒入成型机挤压制为成型煤之后和配合煤一并进入焦炉进行炼焦。

2.2 开发高效的炼焦生产工艺技术装备

目前，我国炼焦行业在干熄焦技术与脱硫脱氰技术等层面均取得非常大的进步，我们要在不断大力推进这些技术装备应用的同时，也要跟踪其他污染较少、效率较高的炼焦生产技术的发展步伐。而焦化工业属于高投入、高能耗、高污染与高依赖的行业，通常焦化工业会排出大量的废水、废气以及苯并花等危害性大的污染物，对人民群众的生命健康产生极其严重威胁。随着国家对焦化行业清洁生产与污染防治技术研发投入的不断加大，随着一些拥有自主知识产权的新工艺、新技术以及新设备的不断出现，随着《炼焦工艺技术规范》与《炼焦化学工业污染物排放标准》等一些国家标准的不断完善，使得我国焦化行业污染物控制标准能够适应我国国情并逐步和国际标准进行接轨，整个焦化工业的环境污染现状必然会发生显著的提高。

2.3 稳定运行条件

当废渣制型煤工艺在保持稳定工作时，通常应注意以下几个问题：首先，工艺要求布置在破碎机之后或者配有专门的除铁器，以防铁块等硬质物件无意进入系统，进而造成挤压成型机三角带打滑等机器设备出现故障[4]。其次，要使用灵敏可靠的控制机器，这样可以适应各类废渣的生产需要。最后，这种工艺需要和主料线连锁一并运行，不允许空皮带运送型煤，不但要防止型煤在主皮带上不断堆积，而且要规避型煤统一装炉影响焦炭质量。

3 结束语

我国的炼焦技术在不断朝着节约煤资源、不断地提高焦炭质量以及高效保护环境的方向发展，不仅要加大产、学、研相结合的力度，才能不断推广焦化废渣型煤炼焦先进技术，真正实现煤炭的高效综合运用，造福于社会，造福于人民。

参考文献：

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化工废渣处理技术篇3

关键词：炉渣 废水处理 吸附

炉渣是电厂锅炉、各种工业及民用锅炉，炉窑燃烧煤炭后排出的固体废弃物。由于煤炭在燃烧过程中进入大量空气，冷却后又逃逸，导致生成的炉渣形成多孔结构。炉渣中含有的多种碱性氧化物（cao、al2o3等）在与工业废水接触后能溶出部分碱性物，因而对工业废水中的有机物、重金属、悬浮物具有一定的吸附、过滤、中和及絮凝作用。近年来国内利用炉渣对工业废水进行处理的报道越来越多，一些技术已用于工业实践，本文即对炉渣在处理工业废水的机理和应用实践作一综述。 1 炉渣的化学组成和理化特性 1.1 炉渣的化学组成

炉渣是煤炭燃烧后的融熔产物，含有大量硅、镁、钙、铝、铁的氧化物，化学组成见表1[1]。 表1　燃煤炉渣化学成分 煤种 w(sio2) w(fe2o3) w(al2o3) w(cao) w(mgo) w(k2o) w(残炭) 烟煤 37.8-60.9 4.3-24.9 16.8-35.2 0.9-9.6 0.4-3.9 0.3-3.4 10-30 无烟煤 49.3-62.5 5.1-16.1 15.1-25.2 0.7-4.9 0.5-1.8 1.3-2.8 10-30 褐煤 21.0-59.1 4.5-12.2 12.2-23.1 1.7-41.3 1.1-2.4 0.9-2.8 10-30 1.2 炉渣的物理特性

炉渣的物理特性见表2[2]。 表2 炉渣的物理特性 有效粒径d10/m 不均匀系数k80 当量粒径dp/m 床层孔隙率ε 密度ρs/（kg.m-3) 吸水率h2o 0.315×10-3 1.99 0.45×10-3 0.555 2.30×103 0.413 注：经人工破硫筛分，粒径在0.2-0.9mm范围 表3 炉渣被水浸泡后水的ph值 tr> 水浸泡时间/h 1 2 3 4 5 ph值 7.83 8.64 9.12 9.54 9.76 注：浸泡水的ph=7.0 表4 炉渣被水淋洗后水的ph值 水淋溶时间/h 24 48 72 96 120 ph值 9.05 9.55 9.67 9.80 9.94 注：淋溶水的ph=6.86 表5 炉渣被水浸泡后铝的溶出量 炉渣被水浸泡时间/min 35 45 55 65 溶出铝ρ（al)/(mg.l-1) 22.48 44.6 46.75 53.04 1.3 炉渣被水浸泡、淋洗后的部分化学特性

炉渣在被水（ph=7.0）浸泡、淋洗后，水中ph值变化和铝的溶出量见表3、表4[4]和表5[5]。 2 炉渣处理废水机理

炉渣去除工业废水中污染物的过程较复杂，与其物理结构、化学成分，废水性质(ph值、有机物组成等）等因素有关。根据目前的有关资料，炉渣处理废水的主要机理为吸附、中和及絮凝沉降作用。

2.1 吸附过滤作用

炉渣具有多孔结构，孔隙率达50％－60％，比表面积较大，表面能高，炉渣中含有的残炭达10％－30％，这些残炭具有活性炭的性质，因此炉渣对工业废水中的有机物、重金属、悬浮物具有较强的物理和化学吸附作用。表6为炉渣对某些废水中污染物的吸附情况[5-7]。 表6 炉渣对工业废水中污染物的吸附情况 废水种类 炉渣吸附情况 中药废水 有机物（cod）吸附量达1.71g/kg[炉渣] 化工硝基废水　 硝基废水中有机物吸附为23.7-37.7g/kg[炉渣] 对硝基物（nb）吸附为1.5-27.3g/kg[炉渣] 植物油脂废水 油脂吸附率为5-8kg/m3[炉渣]，废水中悬浮物吸附为25-30kg/m3[炉渣] 2.2 中和作用

炉渣中含有的cao，mgo，fe2o3，al2o3，k2o，na2o等碱性氧化物被水浸泡后进入废水中，能提高废水的碱度，可用来中和酸性废水的酸度，这在处理酸性除尘废水，酸性矿井废水以及某些酸性重金属废水方面有较好的效果。

2.3 絮凝沉降作用

炉渣在被中性水浸泡35－65min后，被溶出的铝达到22.5－53mg／l。铝在水中形成的氢氧化物是良好的絮凝剂，能对废水中有机物、重金属、悬浮物起絮凝作用，加强其澄清沉降效果，此外炉渣中的部分无机粉尘对废水也有混凝作用。 3 炉渣在工业废水处理中的应用 3.1 对印染废水的处理

印染废水的特点是水质复杂，含各种有机物浓度高，碱度大、色度大。近年来纺织行业不断改变产品结构，提高纺织物印染性能，带来印染废水中难生物降解物质日益增多。炉渣所具有的对废水吸附和中和性能特别适宜对印染废水中染料、浆料。

助剂、色度、碱度等进行吸附处理。表7[8-11]为国内部分印染厂采用炉渣吸附处理印染废水实例。 表7 炉渣吸附处理印染废水 处理工艺 进水水质 炉渣过滤后水质 ρ（cod）/(mg.l-1) 色度 ph值 ρ（cod）/(mg.l-1) 色度 ph值 废水絮凝炉渣过滤 946.5 1.03×30（吸光度） 10.82 93.3 0.021(吸光度） 10 废水除尘炉渣过滤 729.5 885.1（倍） 10.85 94.5 0.33（倍） 6.98 废水烟气中和炉渣过滤 400-1200 ＞250(倍） ＜10 ＜10 无色 7-7.8 废水sbr炉渣过滤 cod去除率30.7%-35.7% 色度脱色率60%-80% 3.2 对染料废水的处理

染料废水是较难处理的难生物降解废水，与印染废水相比，染料生产废水不仅成分复杂，而且各种污染物浓度更高。国内一些研究者研究了利用炉渣来处理染料废水。例如：张建志研究了用炉渣直接过滤染料废水，废水中色度，cod，ss，s，胺基物和硝基物去除率分别达94％，73.7％，78.5％，25％，9.4％和25.5％。如在炉渣中掺人少量粉煤灰和焦渣，在过滤废水大于炉渣体积16.7倍情况下，对废水中硝基物和胺基物去除率在70％以上[12]； 孙华研究了利用炉渣处理含偶氮、酞菁有机染料的废水，在进水ρ（cod）为251mg／l时，处理效率为44.3％，脱色率为 50％[13]。

3.3 对制药废水的处理

制药废水不论是中药废水还是化学制药废水都是含有机物和各种化学物质较多的工业废水，特别是抗菌素废水，每升废水中含cod高达数万毫克，是当前国内外都较难处理的一类工业废水。表8[14-16]为国内部分制药厂（含中药厂和化学制药厂）利用炉渣处理制药废水的情况。 表8 炉渣处理制药废水情况 废水类型 处理工艺 废水处理前 废水处理后 ρ（cod）/（mg.l-1) ph值 ρ（ss）/（mg.l-1) ρ（cod）/（mg.l-1) ph值 ρ（ss）/（mg.l-1) 中药废水 炉渣直接过滤 1728 6.4 1656 822 8.5 106 中成药废水 炉渣吸附 2500 0.5 1050 8 麻黄素、抗菌素废水 炉渣过滤 460 7.4 120 7 化学制药厂有机废水 炉渣过滤+生物处理 1162 6.8 382 35.8 7.1 22.4 3.4 对造纸废水的处理

同秀芝[17]等利用炉渣处理再生纸废水，处理工艺为炉渣吸附-化学混凝沉淀，经炉渣吸附过滤后的废水，其水质色度，ss，cod和bod去除率分别达41.5％，29.6％，32.6％和30.3％。

3.5 对锅炉湿法除尘废水的处理

锅炉湿法除尘废水的特征是ph值低（ph=2－4），含大量悬浮物，要达到除尘废水回用目的，需除去废水中过高的酸度和悬浮物。表9[18]为国内厂家利用炉渣处理锅炉除尘废水情况。

3.6 炉渣对其它工业废水处理

炉渣直接过滤吸附二艺适用于许多工业废水净化处理，如对再生胶废水，化工硝基废水。制革废水等。 表9 炉渣处理锅炉除尘废水 废水类型 处理工艺 进水 出水 ρ（cod）/（mg.l-1) ph值 ρ（ss）/（mg.l-1) ρ（cod）/（mg.l-1) ph值 ρ（ss）/（mg.l-1) 锅炉脱硫除尘废水 炉渣过滤 830 3.22 1712 100-400 7.94 未测出 锅炉除尘废水 炉渣和微孔陶瓷过滤 2.4 300-430 6.5 100

4 影响炉渣处理效果因素 4.1 炉渣的粒径和比表面积

炉渣的粒径越小，同样体积的炉渣比表面积越大，与废水接触面积也越大，对废水的吸附效果也越好。因此对于链条炉和一些老式锅炉炉渣（多呈块状）在一定条件下可将其打碎筛选后使用，而对于沸腾炉的炉渣可不需筛选直接用于废水处理。

4.2 炉渣的化学成分

如果炉渣化学组分中，sio2及al2o3等活性物含量高，则有利于化学吸附。cao的含量对炉渣处理效果有一定影响，当炉渣中cao含量较低时，应投加一定量的石灰对炉渣进行改性，提高炉渣处理废水能力。

4.3 废水ph值

炉渣对于ph值较低的酸性工业废水处理效果较好，这主要由于炉渣含碱性物质，炉渣在处理这类废水时既起到了吸附作用也起到了中和作用。例如炉渣处理硝基苯工业废水，ph值是影响其吸附效果的主要因素，当废水ph值从1上升到3时，炉渣对硝基苯废水中cod和nb吸附效果由42％－74％和9％－27％下降到10％－31％和1.5％－16％。

4.4 温度影响

一般来说，炉渣处理废水，温度越低处理效果越好。

4.5 污染物浓度影响

炉渣处理合重金属离子的工业废水，对于低浓度的工业废水，处理效果较好。如含cr3+和pb2+的废水，在ρ（cr3+）＜10mg／l，ρ（pb2+）＜50mg/l时，经炉渣吸附能使废水很快达到排放标准，而对于较高浓度的cr3+、pb2+、废水，需加大炉渣量或采用絮凝沉淀法后再用炉渣吸附工艺处理。 5 结语

炉渣是一种良好的吸附介质，对工业废水中的有机物，重金属离子、悬浮物（ss）、酸性物、色度有良好的吸附和中和能力，可用于工业废水的前处理和深度处理，并可在一定程度上代替活性炭，因而可降低工业废水处理费用，吸附饱和后的炉渣可进焚烧炉焚烧，以消除二次污染。 参考文献：

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化工废渣处理技术篇4

介绍了钢渣的形成和性质，分析了钢渣热焖的基本原理，钢渣热焖的工艺流程及技术特点，钢渣热焖技术应得到推广。

关键词：

钢渣；钢渣热焖；推广

中图分类号：

TB

文献标识码：A

文章编号：16723198（2014）06019201

1 钢渣的形成和性质

1.1 钢渣的形成

钢渣是炼钢过程中为了去除钢中杂质而副产的物质。它包含脱硫、脱磷、脱氧产物及因之而加入的造渣剂，如石灰、萤石、脱氧剂等；金属料中带入的泥砂；铁水和废钢中的铝、硅、锰等氧化后形成的氧化物；作为冷却剂或氧化剂使用的铁矿石、氧化铁皮、含铁污泥等；炼钢过程中侵蚀下来的炉衬材料等。

1.2 钢渣的性质

1.2.1 钢渣的物理性质

碱度较低的钢渣呈黑灰色，碱度较高的钢渣呈褐色、灰白色。钢渣密度为3.1～3.6g/cm3；转炉渣粉的体积密度为1.74g/cm3。含水率为3%～8%，容重1.32～2.26t/m3，抗压强度高达300MPa，冲击强度为15次，莫氏硬度为5～7。

1.2.2 钢渣的化学成分

钢渣的化学成分主要为：

2 钢渣热焖技术基本原理

钢渣热焖技术就是通过向加盖的热焖渣池中喷水，有效利用液态钢渣所含的余热，将水变成蒸汽，并产生饱和蒸汽压，蒸汽在一定的压力下与钢渣充分接触，由于发生了游离氧化钙和游离氧化镁水化以及硅酸二钙晶形转变，体积增大，产生的巨大的膨胀力使钢渣开裂、粉化，实现渣钢分离。经热焖技术处理后的钢渣，游离氧化钙、游离氧化镁和C3S通过各自反应生成稳定产物。钢渣膨胀机理分为以下两种状况：

（1）钢渣中氧化镁和氧化钙不能与二氧化硅等充分反应，形成了游离氧化镁和游离氧化钙，这两种物质化学性质不稳定，遇水即发生如下反应：

（2）钢渣中C3S冷却到一定温度下分解，反应式如下：

式（3）反应过程中，钢渣体积也发生膨胀.其生成的游离氧化钙又可与水发生式（1）的膨胀反应。

3 钢渣热焖工艺流程

钢渣热焖工艺流程为：转炉倒渣渣罐渣车运输到渣跨起重机吊运渣罐焖渣坑倒渣挖掘机翻渣盖焖渣盖喷水热焖揭盖出渣。

焖渣处理后，钢渣冷却到50℃用铸造起重机将热焖渣盖移至焖渣盖支架后，焖渣坑开始出渣，用挖掘机将坑内炉渣抓起装车外运。清理完后，渣坑需干燥3.5小时，再重新铺底装渣热焖。

钢渣经过热焖处理后，由于游离氧化钙和游离氧化镁含量的降低，提高了钢渣粉的稳定性，有利于钢渣粉的后续综合利用。

4 钢渣热焖技术特点

（1）由于转炉溅渣护炉技术的广泛应用，渣中MgO含量得以增加，这使得钢渣粘度相应提高，流动性也随之下降。钢渣热焖工艺对任何种类和各种流动性的钢渣均适用。此工艺可实现100%处理率。

（2）通过高强度密封锁紧装置、泄爆阀和蒸汽压力调节装置控制热焖池中的蒸汽压力，生产安全，解决了热态钢渣处理的安全隐患问题，同时能保证蒸汽保持一定压力与钢渣充分接触，使钢渣粉化彻底。钢渣粉化效果较好，钢渣粒度小于20mm的可达到80%以上，如果热焖效果比较好时小于20mm的钢渣比例可达到90%以上，废钢与渣分离好，易于回收金属料。

（3）处理后的钢渣游离氧化钙含量低于3%，钢渣膨胀性小，性质稳定，可直接用于建材和钢渣的后续综合利用。

（4）处理过程中环境污染物排放水平小，钢渣转运时间短，整个处理过程在热焖池中进行，消除了粉尘污染，改善了劳动环境。通过废水回收系统收集产生的废水和蒸汽冷凝水，处理后循环使用，节约了大量水资源。

（5）机械化程度高，劳动强度低。

（6）焖渣坑壁采用废连铸坯固定，保证热焖坑可长期稳定运行，降低了设备运行和维护费用。

5 结论

（1）钢渣热焖技术生产工艺先进、可靠。实现了钢渣中的渣、钢高效分离。消解了f-CaO和钢渣粉化效果稳定，实现了炼钢钢渣资源回收与综合利用的目标。

（2）钢渣热焖技术处理过程节约水、环境污染物排放少、处理系统安全安全系数高。

（3）钢渣热焖技术处理后的钢渣可直接装车外运用于水泥建材行业，减少了钢渣存放用地，消除了因钢渣自然堆放而产生的扬尘污染和河道水源污染等，经济效益、社会效益和环保效益显著。

综上所述钢渣热焖技术在钢铁企业中做为钢渣处理的一项技术应该得到推广并被广泛的应用。

参考文献

[1]张文霖.主成分分析在SPSS中的操作应用[J].市场研究，2005，（12）：3134.

[2]王绍文等.固体废弃物资源化技术与应用[M].北京：冶金工业出版社，2003：342359.

化工废渣处理技术篇5

关键词：热轧废水　稀土磁盘　废水分离净化

中图分类号：TH11　文献标识码：A　文章编号：1007-3973(2011)003-019-02

稀土磁盘废水分离净化设备是利用稀土钕铁硼永磁材料的高强磁能积，使废水中铁磁性物质微粒，在磁场力作用下，吸附在稀土磁盘表面，从而将废水中的悬浮物和油吸附分离出来。稀土磁盘分离净化技术针对于钢铁企业的轧钢废水中含有大量铁磁性氧化铁皮，在该类水处理实践中有一定的优势。本文将结合某钢铁公司热轧带钢水处理工程实例，对稀土磁盘分离净化技术在轧钢水处理工程浊环系统中的设计应用进行探讨。

该钢铁公司热轧带钢水处理工程浊循环冷却水主要用于各殴各的直接冷却。使用后的水不仅水温升高，而且含有大量的氧化铁皮和废油。系统设计总循环水量16500m3／h。

1、工艺流程

经技术经济比较，该钢铁公司热轧带钢水处理工程采用稀土磁盘分离净化技术作为该工程浊环水系统处理工艺。

用户使用后的水经铁皮沟进入旋流沉淀池。废水在旋流池沉淀后，一部分水用泵加压回用作为铁皮沟冲渣水，另一部分用泵提升至稀土磁盘分离净化废水设备进行二级处理，去除水中的氧化铁皮和油。设备出水至浊环调节池，再用泵送至冷却塔冷却。冷却塔出水进入吸水井，用循环水泵组加压后供用户循环使用。

为利于乳化油的分解，加速非铁磁性物质和油类与铁磁性物质的磁絮凝，在旋流池吸水井及旋流池至稀土磁盘设备之间的管道上投加微磁絮凝剂。

稀土磁盘设备出水自流进入浊环调节池，在调节池出水处设置圆盘式除油机，将水中的浮油收集在油箱中，由排油泵抽入集油桶，废油统一收集后外运。

稀土磁盘设备吸附的氧化铁皮及油通过隔磁卸渣装置卸入螺旋槽，经非磁性的输渣装置输出，进入磁力压榨脱水机脱水，脱水后的泥进入渣池由汽车外运。滤后液进入滤液池，滤液中所含的浮油通过圆盘式除油机收集后，由排油泵拙入集油桶，滤液由泵定期泵入旋流池。

旋流沉淀池设有抓斗吊，定期将沉淀的氧化铁皮抓出至脱水坑；稀土磁盘设备渣池也设有抓斗吊，脱水后的氧化铁皮统一外运利用。

2、稀土磁盘废水分离净化系统设备

2.1　稀土磁盘废水分离净化设备

稀土磁盘废水分离净化设备利用稀土钕铁硼永磁材料的高强磁能积，通过稀土磁盘的聚磁组合，在磁路的设计上进行创新，产生的磁力是重力的600多倍，实现工作空间的高磁场强度和高磁场梯度，使轧钢废水中铁磁性物质微粒及絮凝吸附在其上的非磁性物质微粒和渣油，在磁场力作用下，克服流体阻力和微粒重力等机械外力，产生快速定向运动，吸附在稀土磁盘表面，从而将废水中的悬浮物和油吸附分离出来，再通过隔磁卸渣装置将稀土磁盘表面的吸附物卸下，刨入螺旋槽，经非磁性的输渣装置输出，实现轧钢废水的净化和循环使用。

本工程稀土磁盘设备设计布置在调节池平台上。旋流井出水经提升泵送入稀土磁盘废水分离净化设备，经处理后的浊环水进入调节池。磁盘机进水端还设置了旁通管。

经稀土磁盘废水分离净化设备处理前后的水质如下：

旋流井出水水质SS≤300mg／L

oil≤20mg／L

磁盘机出水水质SS≤30mg／L

oil≤8mg／L

2.2　磁力压榨脱水机

磁力压榨脱水机是利用稀土永磁吸筒的高强磁力为含水铁磁性渣或磁性絮团脱水的设备。磁盘机的稀渣通过压榨机脱水，干渣进入渣池。磁盘机出口稀渣含水率：90％，压榨机出口干渣含水率：≤35％。

本工程磁力压榨脱水机布置在渣池平台上，磁盘机刮出来的稀渣通过溜渣槽进入脱水机脱水，干渣落入渣池由抓斗抓出。

2.3　圆盘式除油机

圆盘式除油机是一种漂浮式水面浮油回收装置，布置于调节池挡油墙前，收集于油箱内的浮油由排油泵抽入集油桶。废油经处理后回用。

2.4　微磁聚凝剂投加装置

微磁聚凝剂投加装置为与稀土磁盘分离净化技术专用配套使用，投加微磁聚凝剂有利于乳化油的分解，加速非铁磁性物质和油类与铁磁性物质的磁絮凝。

微磁聚凝剂投加分为两个加药点，第一加药点直接投加到旋流井内，第二加药点在旋流井至稀土磁盘设备之间的管道上距稀土磁盘约20-40m(按1.5m／s计)。投加设备置于加药间内。加药量一般为2-3ppm。

3、设计处理后水质指标

经上述工艺处理后的浊环水设计出水指标如下：

pH值6－9

SS(mg／L)≤50

油(mg／L)≤20

颗粒尺寸(mm)≤0.2

从以上数据可以看出稀土磁盘废水分离净化设备完全能够达到传统工艺(旋流池―平流池―过滤器)的出水水质指标。

4、与传统工艺的比较

传统的浊环水处理工艺一般为：铁皮沟――旋流池―平流沉淀池――过滤器，使用稀土磁盘废水分离净化设备的浊环废水处理工艺流程，与传统的浊循环水处理相比，具有工艺流程短，占地面积小等优点。另外，设备适应能力强，废水悬浮物可在150-500mg／L范围内波动。采用与之配套的磁力压榨脱水机，可省去浓缩池，降低投资和设备运行费用。

传统工艺虽然处理效果较为稳定，但仍存在平流沉淀池占地面积大，表面浮油不易有效收集，过滤器滤料易板结，滤料需定期更换，工艺流程长，系统阻力损失大能耗高等缺点。

5、结语

稀土磁盘工艺为近年来发展起来的处理含有铁磁性污染物废水的新工艺，本案例中浊环水系统采用该工艺后，目前生产状况良好，出水水质稳定。介于近年来钢铁行业的迅猛发展以及国家对节能环保综合利用的逐步重视，工程设计人员也应顺应国家政策，大胆探索新工艺，着眼于实际，为节能环保多做贡献。本工程实例的介绍旨在为今后的工程项目提供参考借鉴。

参考文献：

[1]殷瑞钰.钢的质量现代进展(第四版)[M].冶金工业出版社.1995.

[2]成大先.机械设计手册(第四卷)[M].化学工业出版社，2002.

化工废渣处理技术篇6

关键词：dh高效污水净化器；高浓度灰渣水；灰渣水处理；回用

0 引言

火电厂除渣系统传统的处理 方法 是灰渣经碎渣机粉碎后，由炉底液下泵将灰渣水抽至脱水仓，使大部分灰渣在脱水仓内沉淀，灰渣由脱水仓底部运出。少部分渣与水经脱水仓溢流堰流至浓缩机沉淀，澄清水再循环使用。

现在大部分300mw以上电厂采用了刮板捞渣机直接上渣仓的运行方式。灰渣水大多经沉淀池、自清洗过滤器、板式换热器，然后循环使用；或采用浓缩机沉淀、微孔陶瓷板过滤方式。

在煤质情况良好，产生灰渣量较少的情况下，上述渣水处理方法均可以稳定运行。但若灰渣量大，悬浮物含量高，上述处理方法就无法正常运行，导致渣水浓度严重超标，给回用带来一定的困难， 影响 生产。

dh高效污水净化器技术的 应用 ，使高浓度灰渣水的水质得到很大的改善，解决了灰渣水回用中的难题。

1电厂灰渣水及处理现状

火电厂的冲灰渣水悬浮物含量较高。一般情况下，经过脱水仓或捞渣机沉淀溢流后的ss浓度为2000～3000mg/l。如国华北京热电分公司的脱水仓溢流水实测为1900 mg/l；大唐国际托克托发电有限责任公司的1号炉捞渣机溢流水实测为1750 mg/l。

随着电煤供应紧张，燃煤价格居高不下，大部分火电厂燃煤中灰灰和杂质成分大幅上升，导致锅炉的排渣量和冲渣水量增加，渣水悬浮物含量高，并伴有大量不易沉淀的漂珠和浮灰。如贵州纳雍发电厂的渣水悬浮物含量高达9000 mg/l以上，大唐国际王滩电厂的捞渣机溢流水悬浮物含量也高达6000mg/l以上，且废水中含有大量漂珠和浮灰，每天人工捕捞的漂珠和浮灰约800kg。

对全国大多数燃煤电厂来说，煤质状况变差，渣水循环系统负荷增大，是逐步需要面对的 问题 。

渣水悬浮物浓度高，负荷大，导致原有的渣水处理设施无法正常运行。如纳雍发电一厂采用浓缩机，二厂采用沉淀池处理灰渣水，导致出现浓缩机经常堵塞，沉淀池悬浮物去除率低等问题，无法正常运行，严重影响生产。大唐国际王滩电厂采用沉淀池、自清洗过滤器、板式换热器的处理方法，由于渣水悬浮物含量高且粒度细，自清洗过滤器频繁堵塞，每天需要人工清理过滤网；而且渣水对板式换热器产生严重磨损，导致板式换热器运行仅二三个月就出现漏水现象。

目前 国内的渣水处理方法一般采用沉淀池、浓缩机、陶瓷滤砖池等处理方法，也有少数厂家采用絮凝沉淀＋斜管＋砂滤的方式。上述处理技术都存在各种各样的问题，在处理能力、运行稳定可靠性上还有所欠缺。如采用沉淀池工艺悬浮物去除率较低，出水水质差，占地面积大，清池频繁且工作量大；浓缩机要求入口悬浮物含量低，出水水质差，斜管（板）易堵塞需人工清理，排灰口立管易堵塞导致排泥不畅，常发生压耙事故；陶瓷滤砖池的占地面积大，需要人工清池和反冲洗，清池频繁，劳动强度大；絮凝沉淀＋斜管＋砂滤工艺，要求入口悬浮物含量低，需要配置庞大的预沉池，斜管（板）易堵塞，砂滤负荷大，需经常反冲洗，滤层易板结。上述几种工艺最大的问题是耐冲击负荷低，对于悬浮物ss>3000mg/l，特别是对ss>5000mg/l以上的灰渣水，无法正常处理。

在高悬浮物污水处理中，dh高效污水净化器显示了较大的技术优势。它无须设置预沉池，可以快速连续高效地将ss≤30000mg/l的污水净化到5～50mg/l，该技术最高可以处理ss≤90000mg/l的污水，为高浓度灰渣水处理开辟了一条新途径。

该项技术已经在国华北京热电分公司、贵州纳雍二电厂、大唐国际托克托发电有限责任公司、北京京丰燃气发电有限责任公司（渣水、煤水混合处理）开始使用，其优异的技术性能，简单合理的工艺路线，相信可以给火电厂的渣水处理带来一次革命。

2 dh高效污水净化器的原理

dh高效污水净化器是将物理、化学反应有机融合在一起，集成了直流混凝、临界絮凝、离心分离、动态过滤及污泥浓缩沉淀技术，短时间内（25～30min）在同一罐体中完成废水快速多级净化的一体化组合设备。该设备ss去除率高达99.9%，cod去除率达到40%～70%。净化器为钢制罐体，上中部为圆柱体，下部为锥体，自下而上分别为污泥浓缩区、混凝区、离心分离区、动态过滤区、清水区。

直流混凝和临界絮凝技术取代了混凝反应池，在泵前及泵后投加絮凝和助凝药剂，利用泵、管道、水流完成药剂的水解、混合、压缩双电层，吸附中和作用后高速沿切线方向进入罐体快速完成吸附架桥，絮凝形成矾花。

离心分离是利用废水沿切线方向进入罐体产生高速旋流、产生离心力，在离心力的作用下废水中形成的悬浮颗粒及矾花被甩向器壁，并随下旋流及自身重力作用沿罐内壁下滑至锥形污泥浓缩区，废水向下作螺旋运动到一定程度后向中心靠拢，又形成向上的旋流，这股旋流水质较清，流向设置在上层动态过滤区。在离心分离区一般粒径大于20μm的悬浮颗粒（矾花）被固液分离至污泥浓缩区。废水经离心分离进入动态过滤区再次完成吸附作用，过滤区采用表面吸附的悬浮滤料，表面积大、吸附能力强，可截留5μm以上的粒径的悬浮物。在动态状态下过滤，因此滤料不易堵塞，吸附的颗粒物易脱落又下沉至离心分离区，因此滤料反洗周期长（0.5～1个月反冲洗一次）。废水经多级固液分离及净化后排出。

离心分离和过滤脱落的悬浮颗粒在离心力及重力的作用下进入污泥浓缩区，污泥在锥形泥斗区中上部经聚合力的作用下，颗粒群体结合成一整体，各自保持相对不变位置共同下沉，在泥斗区中下部ss很高，颗粒间将缝隙中液体挤出界面，固体颗粒被浓缩压密后从锥体底部排出，一般污泥含水率≤90%（排污量只有传统工艺的1/6）。

3 dh高效污水净化器典型应用工艺及特点

对于国华北京热电分公司、贵州纳雍二电厂、大唐国际托克托发电有限责任公司、北京京丰燃气发电有限责任公司等厂的灰渣水改造和新建项目，根据电厂原有设施和现场条件，采用的工艺略有不同。但基本的工艺系统是一致的。下面以贵州纳雍二电厂4×300mw机组灰渣水处理工程为例，说明新技术的典型工艺系统（见图1）。

灰渣水处理系统选用3套dh-csq-200型高效（旋流）污水净化器（处理水量为每台200m3/h），为保证在事故或检修状况下不影响系统的正常运行，1套作为备用设备。捞渣机溢流水自流进排水槽（原有设施），排水槽用作调节池，调节池污水经渣浆泵提升，在泵后管道上设置混凝混合器，在混凝混合器前后分别投加絮凝剂、助凝剂，在管道中完成直流混凝反应，然后进入高效（旋流）污水净化器中，经离心分离、重力分离、动态把关过滤及污泥浓缩等过程，从净化器顶部排出经处理后的清水自流进入冷却塔，经冷却后水温度在30～35℃以下，然后进入到清水池，再经回用水泵送回，用于炉膛密封及捞渣机链条冷却。灰水处理产生的浓渣则进入污泥池，再用污泥泵打回捞渣机循环处理。

结合上述工艺流程和其他电厂设计、运行情况，该工艺具有以下特点：

（1）工艺流程短，故障率低，运行稳定可靠。

（2）处理能力强，效率高。设备处理负荷可达ss≤30000mg/l，最高可达≤90000mg/l；废水的设备停留时间≤30min。

（3）设备占地面积小：处理量为200m3/h的单台设备，直径仅为3.6m；无须配备预沉池，污水调节池、污泥池和清水池，可按普通过渡水池设计以节省占地面积。

（4）处理后的出水水质好ss=5～50mg/l，防止了冷却塔和水封槽集灰，并可回用于炉膛密封。

（5）采用plc控制，并和电厂辅控网连接，自动化程度高，工人劳动强度低。

（6）调节池和污泥池采用鼓风曝气，无须人工清池。

（7）采用冷却塔替代板式换热器，降低了工程造价，而且不需要大量循环冷却水。

（8）设备排污量少，污泥浓度高（ss>230000mg/l），含水率低，可以根据情况采用以下几种处理方法：a.用压滤机压成泥饼外运；b.采用捞渣机系统的可以将污泥排至捞渣机或渣仓；c.采用脱水仓系统的可以将污泥打回脱水仓。

(9) 若采用不带过滤层的净化设备，出水可达到≤150mg/l，设备本体可以免维护，减少维护工作量。

(10) 在对王滩电厂含大量浮灰和漂珠的高浓度冲灰渣水进行为期9天设备小试试验中，绝大多数的浮灰和漂珠被絮凝沉淀下来；少数漂珠可从设备的漂珠排放口定期排出。

(11) 设备运行只需一次提升，节省配套设备，节省电耗。

 

4 设备实际运行及数据 分析

4.1、 1999年10月，南京慧邦 科技 研究 所的第1套用于灰渣水处理的dh高效（旋流）污水净化器在国华北京热电分公司正式投运。该厂选用2台φ2800mm的dh高效污水净化器用于120m3/h冲灰渣废水的处理回用。单台处理能力为60m3/h，最大处理能力80m3/h，处理原水为浓缩机沉淀排出的灰渣水，水质浓度ss 2000～3000mg/l，最大浓度ss 10000mg/l，运行至今状况良好。经国华北京热电分公司测试，净化器进出水水质如表1所示。

 

4.2、2006年3月1日-3月9日，对大唐国际王滩电厂2×600mw机组1号炉含大量漂珠和浮灰的高悬浮物冲灰渣废水做了处理量为1t/h的小试设备实验，试验数据为：

（1）1号样（王滩电厂1号炉沉淀池原水）：   悬浮物55447mg/l

（2）2号样（王滩电厂小试设备出水）：       悬浮物24mg/l

（3）3号样（王滩电厂小试设备排泥水）：      悬浮物368668mg/l

设备悬浮物去除率为99.96%，设备承受住了极高悬浮物处理负荷的考验，运行稳定可靠。净化器污泥浓缩倍率为6.65倍。排放污泥实测高达368668mg/l。设备所排污泥含水率较低，浓度很高，有利于污泥的干化。净化器出水浊度见表2。试验结果得到了厂方的认可和赞赏。

4.3、2006年4月，大唐国际托克托发电有限责任公司2台处理能力为100m3/h的灰渣水处理净化器正式投入运行。经化学车间测试，净化器进出水水质见表3。

5 结论

dh高效污水净化器用于火电厂浓灰渣水处理回用效果很好，设备运行安全、稳定、可靠、操作简便、滤料使用时间长、反冲洗周期达0.5～1个月一次，运行成本较低，具有显著的节水、节能及环境、 社会 、 经济 效益，和传统的处理工艺相比具有较大的技术优势。同时该净化器也已成功 应用 于多家火电厂 工业 废水和含煤废水的“零排放”项目，获得了用户好评。该净化器将为火电厂废水“零排放”，实现废物减量化、资源化、无害化的清洁生产发挥更大的作用。

参考 文献 ：

[1]于水利，李圭白.高浊度水絮凝投药控制[m].大连：大连理工大学出版社，1997.

化工废渣处理技术篇7

上海宝钢新型建材科技有限公司（以下简称宝钢建材）于2013年1月成立，隶属于宝钢发展有限公司，是专业从事资源综合利用产业的单位。主要经营项目为宝钢集团矿渣、钢渣、粉煤灰、脱硫石膏、用后耐材等冶金固废的综合利用，年处理量共可达800万吨。宝钢建材拥有5条钢渣处理线（其中1条为国内领先水平的特殊钢钢渣处理线），年处理能力即达200万吨，2012年处理利用的钢渣180万吨。

宝钢建材本着“G011”发展战略（走绿色之路（G），提升钢渣综合利用能力，实现钢渣资源“零废弃”（0），服务宝钢，实现金属资源“100%返生产”（1），大力发展尾渣产业化，实现尾渣“100%产品化”（1），十分注重科研，每年投入自有资金就达2000万元以上，同时建立起产、销、研（内部）和产、学、研（外部）平台，更为公司研发人员提供了良好的工作条件和环境。

考察组的到来，张波总经理给予了热情接待和周到的安排。在他的带领下，大家参观了固废渣循环利用展示沙盘、模拟图以及厂房作业区，对现代化的宝钢固废渣循环利用有了一个整体上的认知。

在考察中记者得知，在钢渣利用领域，宝钢建材已成功开发了“钢渣在水泥生料中的应用”、“钢渣在干粉砂浆和灌浆材料中的应用”、“钢矿渣微粉复合掺合料”、“钢渣用于人工湿地污水处理应用”、“钢渣混凝土应用技术”及“钢渣用于冶金辅料技术”等应用技术，获得发明专利3项，参与相关钢渣利用国家标准的制定6项。

去年，宝钢建材技术中心与同济大学材料学院共建联合实验室，近40多名员工进入同济大学攻读材料专业在职硕士学位；宝钢建材与宝钢集团中央研究院共建资源综合利用联合研发中心，从而实现宝钢集团范围内研发资源共享、人才队伍共建的局面；宝钢建材下属宝田公司技术中心经中国资源综合利用协会认定，成为高炉炼铁渣资源综合利用行业技术中心；宝钢建材积极参与钢渣联盟建设，并成为副理长单位，公司执行董事担任联盟副理事长。

今年，宝钢建材推动了多项资源综合利用项目建设工程，高炉热态渣制矿棉项目（2万吨/年）正在宁波钢铁紧张建设，20万吨钢渣粉及30万吨钢铁渣粉产线正在宝龙建设（预计2013年8月投运），50万吨矿粉生产线（宝钢建材第5条产线）正在宝钢内河码头建设。为更快地推进钢渣资源利用产业，宝钢建材于2013年3月成立SBU小组，重点推进热态熔渣等三大研发项目工作。

在调研中，中国资源综合利用协会王书文副秘书长详细解读了“十二五”期间工信部、财政部、发改委等国家职能部门在资源综合利用方面的惠利政策及支持计划，同时对目前国家提出的产业应用、税收优惠相关政策等进行了解析并对企业的发展提出宝贵意见。中国废钢铁应用协会李树斌常务副会长介绍了其协会职能，亦针对企业科研经费的申请事宜做出周详指导。

化工废渣处理技术篇8

目前，“青霉素菌渣无害化、资源化成套技术集成”项目通过河北省科技成果鉴定中心鉴定，在国内率先取得突破。

“河北是抗生素生产大省，产量占全国产量的1/4，大量抗生素菌渣实现无害化处理意义重大。”华药集团环境保护研究所副所长王勇军介绍说，这项技术为制药企业废弃物无害化处置和菌渣资源化处理开辟了新路径。

菌渣为何被列为危险废物？

高高的3座圆柱型发酵装置紧密连接，工程技术人员正在紧锣密鼓地对电器、仪表等进行检查、测试。在河北省石家庄经济技术开发区内，投资上亿元的华北制药集团抗生素菌渣无害化处理工程正在为正式运行做最后准备。

“抗生素菌渣之所以难处理，关键在于它含有残留药物。”王勇军介绍说，根据检测，菌渣中抗生素药物残留的平均含量要达到近1/1000。

2008年，菌渣被国家列为危险废物。“这是因为如果不能进行安全处理，这些残留药物成分会通过环境进行转移和累积，对环境安全构成较大风险。”王勇军说，此外，还有可能通过食物链进入动物和人体内，使其产生耐药性。由于菌渣中存在药物残留，国家规定只能进行焚烧和填埋处理。

“但是这两种方式不但成本高昂，同时焚烧和填埋过程中的二次污染防治也很困难。”王勇军介绍说，由于菌渣含有大量有机物，其中包括氮、硫、氯等元素，焚烧时会产生一级致癌物二Ⅱ恶英、氮氧化物等多种有害物质，如果尾气处理不到位会产生很大危害。而采用填埋方式，菌渣中的有机物也会发酵，产生二次污染，而且浪费大量土地资源。

为何要对菌渣高温处理？

“新的无害化过程首先采用高温预处理技术。”王勇军说，这是利用了抗生素化学结构在高温水解作用下会被降解的原理。“科研人员通过反复实验发现，菌渣和热水混合后，菌渣中的大部分抗生素药物成分会溶解于水。在一定高温条件下，这些溶解于水的抗生素化学结构，会被破坏并分解成结构更小的物质。这些物质不再具备抗生素特有的杀菌作用，也不会再对环境和人体产生危害。”

“高温处理的作用不仅在此，还会双管齐下，对菌渣中产生药物成分的工业发酵菌类进行灭活。”王勇军表示，经过高温水解这一步骤，菌渣中的大部分抗生素药物残留会被分解，但仍有少量未分解残余。

如何啃掉这最后的“硬骨头”，将菌渣药物残留彻底消化、降解？王勇军介绍说，主要通过厌氧发酵，利用生物代谢的方法。“根据菌渣特性人工驯化的上千种微生物将发挥巨大作用。”

据介绍，在35～38℃的中温环境和无氧条件下，这些微生物在长达20余天的厌氧发酵之后，把菌渣中抗生素残留及其分解产物中的有机碳转化为二氧化碳和甲烷，从而彻底消除菌渣中的药物成分。

“通过多次检测，菌渣处理后的沼渣中药物残留已微乎其微，不会给环境安全带来危害。”王勇军说，相关部门检测发现，药物残留含量比食品标准中要求的0.05mg/kg还要低得多。对沼渣进行急性毒性、浸出毒性等检测结果，也均远低于国家《危险废物鉴别标准》中规定的标准值。

菌渣资源化是否可行？

一方面，抗生素菌渣富含营养，含有大量的多糖、蛋白质和多种氨基酸及微量元素，是农业生产中的优质肥料；另一方面，却因为含有残留药物对安全和环境产生较大风险。

据统计，我国2011年生产抗生素近130万吨，由生产工艺决定，发酵生产1吨抗生素原药会产生8～10吨湿菌渣。在消除菌渣污染危害的同时，如何将菌渣变为资源，一直是研究人员思考的问题。

“厌氧发酵的过程产生沼气和沼渣，沼渣脱水可作为有机肥原料。”王勇军说，由此找到了菌渣资源化利用的核心环节。

厌氧发酵是一项比较成熟的技术，农村沼气池、城市污泥和餐厨垃圾消化都是此技术的应用。据介绍，菌渣的有机物含量高，是沼气发酵的理想原料。其中含有大量含碳有机物，在厌氧发酵过程中被转化成甲烷，而甲烷就是沼气的主要成分。

“但是针对菌渣的厌氧发酵却有其特殊的困难。”王勇军说，这是因为其有机物含量和氮元素含量过高，其中干菌渣中有机物含量高达90%，会显著影响微生物厌氧消化的速率。而氮元素含量甚至比餐厨垃圾中的含量还要高，在发酵过程中会转化成带有一定毒性的氨氮，对厌氧消化过程产生抑制。

“由此，提高厌氧发酵反应率的关键在于，如何控制有机负荷和降低高氮含量的影响。”王勇军说，在这一问题上，项目组进行了大量探索，对相关工艺控制参数进行反复比较，最终掌握了温度、固体浓度、消化时间、pH值、碱度、氨氮浓度等成套控制参数，实现了稳定的厌氧消化。“这些参数也是我们申请菌渣资源化处理国家发明专利的核心技术。”

“经过厌氧发酵这一步骤，菌渣就变成了沼渣，沼渣经过脱水处理，就可以作为生产有机肥的原料。”王勇军介绍说，经过肥料指标检测发现，处理后的沼渣总养分（氮十五氧化二磷+氧化钾）为5.63%，各项指标基本达到农业部关于有机肥的标准要求，可用作生产有机肥的原料。

“目前菌渣转化率可达到每公斤干物质产生450升沼气，为华北制药的环保和生产项目供热。”王勇军说，有机肥原料将会卖给肥料厂家，用于生产有机肥。“这样不仅能为集团节省上亿元的处理费用，还能给企业带来一定经济效益。”

为何在菌渣中混入污泥？

减量化优先，是菌渣综合治理项目研发的一项重要原则。在菌渣中混入污泥的方法，就是在减量化排废过程中的一次大胆创新。

王勇军说，利用污泥可以有效降低菌渣的有机物含量和含氮量，既提高了厌氧发酵的效果，同时也降低了污泥排放，实现了环境和效益的双赢。

化工废渣处理技术篇9

鑫联环保，是目前全国乃至全世界范围内钢铁烟尘处理规模最大、技术最先进、产业链最完整的高科技环保企业，也是中国在含重金属固危废的资源化利用领域的龙头企业。全国十余家生产基地，目前含重金属固危废处置能力近200万吨/年，预计三年内处理规模达到300万吨。

其核心技术“钢铁烟尘火法富集――湿法分离多段耦合集成处理技术”已发展到第七代，拥有多项国家发明专利，可以实现多种含重金属固危废的协同资源化清洁利用，并可实现零排水、零排渣，无二次污染，国内外尚无同类技术。

重金属固危废排量大

国内

作为世界冶金第一大国，中国的钢铁、有色、化工等工业每年产生巨量的各种重金属废渣、废泥、废灰等固体废物，每年新增进入环境中的排放总量多达5000万吨以上，历史存量超过7亿吨（数据来源：《中国钢铁烟尘及有色冶炼渣回收利用研究报告》（冶金工业规划研究院）），绝大部分只是在自然环境中简单堆存，其中含有铅、锌、镉等多种重金属，以及铟、铋、锡、银等稀贵金属，并含氯、氟、硫等多种有害杂质，成分复杂、有价元素含量低、处理难度大，是导致我国土壤重金属污染的主要来源，如何对其进行有效处置也一直是困扰环境保护的难题。

云南

10亿吨危废沉积、3亿亩耕地受污染，危及国计民生。

云南作为我国最为重要的有色金属工业产区，每年产生上千万吨钢铁烟尘等各类冶金固危废，含有多种重金属，亟需得到有效处置。各类冶金危废在露天堆置过程中，不仅占用大量土地资源，而且废渣中的砷、铜、镉、铅等具有高度迁移性的有价金属元素和有毒元素，经过自然风化和淋洗容易释放到自然环境中，对土壤、地表水、地下水等周边生态环境造成严重的污染和潜在危害，最终直接或间接地危害人类的生命健康。红河州作为多年的有色金属工业基地，重金属污染更为集中和严重，亟需有效的手段来予以改善。

重金属污染危害巨大

环境污染

重金属污染土壤和地下水。钢铁烟尘等涉重金属固危废中含有铅、锌、镉等重金属，经过自然风化和淋洗容易渗透到地表中，对土壤、地下水、大气形成重金属污染，政府对重金属污染极为重视。若直接作为废渣处理，包括作为建材处理，均因其中的重金属并未被分离提取出来，而导致其重金属污染继续形成威胁。

造成大气污染形成雾霾。钢铁工业排放的粉尘是雾霾的重要组成部分。以京津冀地区为例，煤电厂和钢铁厂、水泥厂等工业排放源占京津冀地区一次PM2.5颗粒物总排放的57%，占二氧化硫和氮氧化物总排放的81%和64%。

大量固危废堆存占用土地资源形成环境隐患。钢铁烟尘等涉重金属固危废体积庞大，堆放占用大量土地资源，形成严重环境隐患。处理难度大现有处理能力远不及每年新增。钢铁、有色等行业产生的各类涉重金属危废数量庞大、成分复杂、金属品位低、杂质含量高，现有以填埋为主的处置能力远不能满足每年新增6000万吨涉重金属危废的处理要求。绝大部分危废通过非法手段堆存、简易处理，以至于十几亿吨的涉重金属危废“大雪球”越滚越大，危逼全国。

人体伤害

以各种化学状态或化学形态存在的重金属，在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移，造成危害。如随废水排出的重金属，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝的体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。

镉中毒早期表现为咽痛、咳嗽、胸闷、气短、头晕、恶心、全身酸痛、无力、发热等症状，严重者可出现中毒性肺水肿或化学性肺炎，有明显的呼吸困难、胸痛、咯大量泡沫血色痰，可因急性呼吸衰竭而死亡。

汽车尾气排放的铅经大气扩散等过程进入环境中，造成目前地表铅的浓度已有显著提高，致使近代人体内铅的吸收量比原始人增加了约100倍，损害了人体健康。

如何解决

现有的固废集中处置中心主要以处置医疗和化工固废为主，工艺为焚烧、固化、填埋，而钢铁、有色等行业产生的重金属固废数量庞大、成分复杂、金属品位低、杂质含量高，对其进行固化填埋成本高昂，且填埋的处置能力远不能满足每年新增的巨量重金属固废的处理要求。发挥市场作用，提高规模效益，建设重金属固废集中资源化利用示范中心；建设专门针对重金属固废处理的集中资源化利用中心，运用已有成熟的重金属固废资源化利用技术，将重金属固废中的铅、锌、镉等重金属提取出来实现资源化利用，并将提取重金属后的尾渣制成水泥、超细粉、免烧砖等环保建材等产品，实现“吃干榨尽”和彻底的资源化，有效地解决重金属固废所导致的环境问题。

“火法富集”与“湿法分离”

成立于2008年8月的鑫联环保科技股份有限公司，是一家致力于钢铁烟尘等含重金属固危废无害化环保处理及资源化清洁利用的高科技企业。公司主业是对钢铁、有色、化工等行业生产中产生的尘、泥、渣等进行减量化、无害化处理及资源综合利用。

公司历经多年努力而发展成熟的核心专利技术“钢铁烟尘火法富集――湿法分离多段耦合集成处理技术”，对各种重金属固废进行无害化和资源化处理，从中提取出锌、铅、铟、铋、铁等金属，尾渣则全部用于制造环保建材，并通过余热发电等手段实现节能和清洁利用，消除环境污染，创造经济效益与环保效益。公司所涵盖的产业链能够提供完整的一站式综合处理，将原始的重金属固废经过多道工序直至最终制成金属产品，零排水、零排渣，无二次污染，实现清洁生产，是符合重金属污染治理、雾霾治理、循环经济、节能减排要求的资源化清洁利用项目。目前国内、国外均尚无能达到同样经济性、环保性的类似技术。

与国外技术比较

鑫联环保经过近几年的快速成长，目前已经具备年处理200万吨烟尘的能力，在全国设有16个火法工厂，实际已年处理各类烟尘及冶金固废130万吨。公司技术覆盖烟尘原位分选、火法富集协同处理、节能环保配套、窑渣选铁及还原铁粉制备、湿法分离提取等全产业链领域，具有技术全面、产品种类齐全、处理烟尘及固废种类多的领导优势。已经成为全球处理烟尘规模最大、技术最全面的烟尘环保治理公司。

马头控股公司（Horsehead Holding Corp.）在美国NASDAQ上市，是北美最大EAF处理企业。在美国和欧洲设有火法工厂8个，年处理烟尘能力约100万吨。2014年，马头控股公司总资产10亿美元，净资产5亿美元，营业收入4.5亿美元、净利润亏损1550万美元，2015年预计亏损额将超过5000万美元。马头公司2012年开始尝试湿法技术，迄今尚未成功且严重亏损。

德国Befesa公司的处理重点是电炉灰。目前主要技术包括威尔兹回转窑、等离子炉、埋弧电炉等火法处理工艺，未涉及湿法处理技术。BEFESA公司是全球仅次于鑫联环保和Horsehead的第三大含锌烟尘处理商，曾是西班牙的上市公司，2014年初被瑞典基金Rriton以10.75亿欧元的高估值私有化收购。Befesa公司年烟尘处理能力约60万吨，设有火法工厂6个。该公司尚未开始尝试湿法技术。

工艺主要特点：

1. 火法富集方面：变废为宝，将原本的钢铁含锌烟尘和有色冶金固废变成了多金属资源。鑫联环保的火法富集回转窑技术针对含锌烟尘进行了优化，在设计、建设、运营、能耗、生产指标控制、成本等方面均具有显著的优势，已经克服了高铁、高氟氯、低铅锌等现实困难，且综合处理能耗低、还原铁效果好，并可实现余热回收利用产出蒸汽或发电。配套的窑渣选铁工艺，可实现对窑渣中铁的最大限度选别，直接回收产出还原铁粉供冶金化工使用。

2. 湿法冶炼方面：（1）主要是氟氯问题、鑫联环保公司针对硫酸锌溶液脱氟氯已申报相关发明专利4项，并投入生产使用，效果稳定。目前，鑫联环保已成功研发第七代脱氯技术并正在实施。（2）铟铋锡分步回收，通过控制浸出条件，根据元素特性，使铟、铋、锡分离回收，得到高价值的富集物产品，是综合回收和实现高附加值的关键技术。（3）稀贵金属富集，火法富集后的次氧化锌粉进入湿法后，在锌、铟等进入溶液回收的同时，各种稀贵金属得到富集，综合价值高。（4）含氟氯液的处理回收钾钠盐，通过生产控制，使用三效蒸发结晶含氟氯液，生产稳定，技术成熟，是废水零排放的关键技术。

3. 投资模式方面 ：该工艺技术投资模式灵活。火法工序投资相对较小，可设置于钢铁企业和有色冶金固废集中产地周边，处理10万吨钢铁含锌烟尘、有色冶金固废，仅需投资2千万左右，转底炉工艺则需投资上亿元；此外，湿法工序对规模有要求，可集中部署于某个地点，用于处理全国范围内多个火法工厂富集所得到的高氟氯次氧化锌粉。鑫联环保该生产工艺的大规模工业化生产已经持续运行7年以上，相关工艺已经得到充分检验、完善，环保达标，完全成熟。

成果及运用

现有技术运用取得的成果

多年来，公司共获省部级以上科技奖3项，其中中国有色金属工业科学技术二等奖1项，云南省科学技术三等奖1项，云南省创新成果奖1项。累计申请专利13项，获授权专利8项。起草参编制定行业标准4项。

公司今年来在国家、省级各政府部门立项计划项目总数为12项，获得批准各类项目经费共计6833万元。

截至2015年11月，公司获得国家、省级认定创新能力平台建设情况：（1）国家高新技术企业2家；（2）省级企业技术中心1个；（3）省级工程技术研究中心1个；（4）省级创新型试点1家；（5）院士工作站1个；（6）云南省科技小巨人企业1家。

产业化运用成果

鑫联环保在全国拥有全资、控股分子公司10余家，公司在云南个旧、河北唐山曹妃甸、江西新干布局了三个深加工基地，未来辐射全国20个以上的火法富集基地，处理全国的钢铁烟尘等含重金属固危废。

泗水庄新区。公司于2011年5月斥资约5亿元，新建泗水庄新区――固废物炼铁烟尘资源化综合利用项目，项目占地面积240亩，总建筑面积5.4万m2，可无害处理云南地区生产的高炉炼铁烟尘11万吨，并处理红河锌联集团在全国范围内各大钢厂钢铁烟尘而产生的次氧化锌粉8万吨，合计相当于年处理钢铁烟尘约100万吨（同行业世界第一）。项目于2013年月6月进入试生产，2014年4月达产。达产后，年产金属锌4万吨、铟锭40吨、铋精矿含铋520吨、粗镉80吨。全年总产值近10亿元，经济效益良好。目前，经过技术创新改造，项目已扩产至年产金属锌4.8万吨。

化工废渣处理技术篇10

云南解化集团有限公司作为云南煤化工集团公司控股的一个大型煤化工生产企业，也是云南省重点节能目标企业。长期以来，解化坚持以科学发展观统领全局，秉承可持续发展理念，自觉履行节约资源和保护环境的社会责任，把节能减排作为循环经济的重要战略任务，贯穿到企业发展和经营管理的全过程和各环节，取得了显著成果，使公司的节能减排工作做到了认识好、起步早、重投入、求实效。 解化的节能减排工作可以用一句话来概括：“坚定一个信念，采取两个措施，确保三个目标”。 即坚定循环经济可持续发展的信念；采取技术支撑和经济保障、首长工程与责任考核两个措施；确保公司产能规模“45321”目标的实现；确保公司从化肥向化工方向的转型以及“十一五”节能减排目标的实现。 1目标明确，措施保障 国家在“十一五”期间下达给解化的节能降耗指标为企业综合能耗总量（折标准煤）95100吨，年均节约19020吨标准煤以上。我公司“十一五”节能减排的目标是（折标准煤）181000吨，实现吨氨综合能耗1900kg/t，吨氨煤耗1380kg标煤/t，电站蒸汽耗煤94kg标煤/t。为实现这一个目标，解化分三个阶段实施。第一阶段，结合公司的发展优势与有利条件，以立足现有和在建生产设备，加强能源管理，改进生产管理和技术管理，提高操作水平，充分发挥生产潜力。主要措施是：杜绝水、电、风、气系统的跑冒滴漏，加强热力设备保温，优化燃烧方式，提高供电系统功率因数，改进操作方法等。第二阶段，通过增加、改造设备，以主体生产工序的技术改造为重点，淘汰技术落后、能耗高的设备，提高余热余能回收水平，提高设备的能源利用效率，达到先进水平。主要措施是：对局部落后工艺进行节能改造，充分利用化工余热，充分回收利用副产品等。第三阶段的核心内容是能量系统的整体优化。开发新型节能工艺，进一步提高能源利用效率，达到领先水平。 2技术支撑，挖掘潜力 2.1合成氨原料路线改造项目顺利实施 解化公司是国内唯一一家以劣质褐煤为原料采用鲁奇纯氧加压气化制气生产合成氨的企业，但该技术存在气化灰渣含炭量高，造成资源浪费的缺点。为此，公司引进英国Advantica公司开发的BGL碎煤熔渣气化技术。通过对该技术的吸收转化，开发自有知识产权的碎煤熔渣加压气化技术。该技术具有煤气化转化率高，产气量大，耗氧量较低，煤中90%以上的能量被转化成可利用的燃料气，气化过程中无飞灰产生，灰渣含炭量在0.5%以下，灰渣适于作建筑材料，且产生的污水量也较少等特点。 此项目建成后，产气量可由原来的9000Nm3/h提高到23738Nm3/h，蒸汽消耗量只有原来的20%，大大提高了合成氨产量和降低消耗，节能降耗效果明显，具有显著的经济效益。特别在环保方面，将大大减少废渣和污水的产生量，对减轻煤焦油、酚废水对泸江河的污染，以及改善开远地区的环境质量具有积极的作用。该项目目前正处于投料试车、优化操作，进行各种原料、生产负荷及气体成分的调整试验阶段。 2.2走循环经济道路，“三废”治理显成效 解化从“三废”产生的源头着手，花大力气做好“三废”污染治理工作，大力发展循环经济，取得了明显的成效。 废气治理方面，解化于2003年投资近160万元，对75t/h锅炉进行烟气治理。2004年投资1000多万元对4＃130t/h锅炉实施烟气脱硫治理，洗涤烟气中的SO2，每年还可生产3万吨硫酸铵产品，增加2000多万元的收入，这样不仅保证了锅炉烟气达标排放，也回收了合成氨装置排放废液中的氨，达到“以废治废，变废为宝”资源综合综合利用的目的，真正实现综合利用，符合国家当前倡导的“资源—产品—废弃物—再生资源”的闭环反馈式循环经济的要求。 2006年，组织实施了硝酸尾气N2O减排项目（简称CDM项目），与英国益可环境国际金融集团公司合作并签订了CDM项目的《购买协议》和《投资协议》，采用二级炉内减排技术，对公司全加压、双加压、常压硝酸三套机组的尾气实施N2O减排。 该项目总投资649.67万元，目前处于设备安装阶段，工程计划于今年12月完成。项目建成后，每年N2O排放量从1790吨可削减到268.8吨，实现温室气体减排，达到清洁生产的目的。 废水治理方面，先后通过对一期焦系统冲渣水治理进行改造、新建尿素含氨废液回收装置、蒸汽冷凝液回收装置、尿素水解汽提装置及BGL熔渣气化示范项目的实施等，每年可削减向泸江河排放的悬浮物648.4吨，不仅削减了污水排放所带来的环境污染，同时也回收利用了360万m3的水量，节约了宝贵的水资源，有效地控制了废水排放总量。废渣治理方面，解化的煤制氨及焦制氨系统每年可产生煤渣9万吨、焦渣2万吨，公司于2001年新建一台75t/h循环流化床锅炉，2003年投产后，按褐煤与炉渣1：2的比例掺烧，将煤渣和焦渣全部回收利用作为循环流化床锅炉的燃料，在SO2总量控制上，每年可削减779.88～3085.2吨，削减率为35.25%～58.09%，使有用资源得到充分的利用。仅此一项，每年可节省褐煤13.0176万吨，节约原料资金1500多万元，另外，还可减少炉渣的堆存量11万吨/年，具有较好的节能效果、经济效益和环境效益。