¿Cómo reciclar el gas de alto horno?
Hay una cierta cantidad de monóxido de carbono (CO >: 20%), por lo que se denomina gas de alto horno. El gas de alto horno contiene una gran cantidad de componentes combustibles y una gran cantidad de polvo, y la temperatura suele ser de 150 a 400 ℃. Los gases de escape descargados desde la parte superior del horno generalmente pasan a través de un colector de polvo por gravedad y luego se someten a un lavado y eliminación profunda del polvo. El tratamiento de depuración consiste en lograr la depuración y enfriamiento del gas mediante contacto convectivo entre el gas y el agua en una torre depuradora o tubo venturi. El agua lavada y enfriada es agua residual de lavado de gas de alto horno. La temperatura de las aguas residuales es superior a 60°C, y las principales impurezas son sólidos en suspensión, polvo y lodos (lodos gaseosos), óxidos, polvo de coque, etc. Además, también contiene algunas sales inorgánicas y sustancias tóxicas como fenoles, cianuros y metales pesados. ¿Debido a la gran cantidad de agua y a la fuerte contaminación, las aguas residuales deben tratarse y reciclarse en la medida de lo posible[1]? . ?
1 Estado actual del tratamiento
En la actualidad, el tratamiento por precipitación de las aguas residuales de depuración de gases de altos hornos de tamaño grande y mediano se puede dividir en precipitación natural y precipitación por coagulación.
1.1 Método de precipitación natural
Las aguas residuales de lavado de gas de alto horno de Capital Iron and Steel Company, Panzhihua Iron and Steel Company, Xiangtan Iron and Steel Company y Shanghai No. 1 Iron and Steel Todas las plantas utilizan la precipitación natural como principal método de tratamiento. Las aguas residuales del lavado de gas del alto horno de Laigang solían tratarse mediante dos tanques espesadores de D=12 m, que no cumplían con los estándares de aguas y descargas industriales. Posteriormente, se utilizó un tanque de sedimentación horizontal para la sedimentación natural. La eficiencia de la sedimentación fue de aproximadamente el 90%. El contenido de sólidos suspendidos en el efluente fue inferior a 100 mg/L. Después del enfriamiento, la temperatura del agua fue de aproximadamente 40°C. la tasa de circulación alcanzó el 90%, excepto algunos indicadores (como el plomo y el fenol). La mayoría de las aguas residuales de lavado de gases de altos hornos extranjeros se tratan mediante el método de sedimentación natural [2]. Su característica es que las aguas residuales se descargan en un tanque de sedimentación o tanque de concentración por gravedad y se reciclan después de ser enfriadas por una torre de enfriamiento. sólidos SS
1.2 Mezcla Método de coagulación y sedimentación
La coagulación y sedimentación también es un método de tratamiento ampliamente utilizado. Por ejemplo, las aguas residuales del lavado de gas de alto horno de la planta de hierro y acero de Wuhan, la planta general de Baosteel y la empresa Shougang se tratan principalmente mediante coagulación y sedimentación. Indicadores de tratamiento de aguas residuales de lavado de gas de alto horno WISCO: agregue 0,5 mg/L de poliacrilamida, y los sólidos suspendidos en el efluente del tanque de sedimentación serán inferiores a 50 mg/L; agregue floculantes de polímeros orgánicos e inorgánicos a Bengang, y la eficiencia de sedimentación alcanzará; 98%. Después de la purificación por coagulación y sedimentación en la planta general de Baosteel, los sólidos suspendidos en el agua se pueden reducir de 2000 mg/l a menos de 100 mg/l, con una tasa de recuperación total del 97 %. El sistema de tratamiento de aguas residuales funciona normalmente y tiene buenos efectos de tratamiento, pero los productos químicos importados para el tratamiento del agua que se utilizan son caros. Se utilizó poliacrilamida (dosis de 0,3 mg/l) para coagular y precipitar las aguas residuales del lavado de gases del alto horno de Shougang, y la eficiencia de precipitación alcanzó más del 90%. Cuando el tiempo del ciclo es largo y la velocidad del ciclo es alta, la poliacrilamida combinada con una pequeña cantidad de cloruro férrico puede eliminar partículas finas ricas y lograr resultados de tratamiento satisfactorios. Las aguas residuales de lavado de gas de alto horno de la planta siderúrgica Iijima en Japón separan las partículas gruesas a través de un separador de partículas gruesas, luego agrega soda cáustica para aumentar el valor del pH y luego inyecta coagulante polimérico en el tanque de sedimentación y coagulación para hacer que el hierro y el zinc reaccionen con el Fe ( OH)2 y precipita en forma de Zn(OH)2. Para eliminar el Zn que contamina el medio ambiente, el valor del pH debe mantenerse en el rango de 7,5 ~ 8,5. Las aguas residuales tratadas mediante coagulación y sedimentación se enfrían en la torre de enfriamiento y luego se reciclan. El contenido de sólidos en suspensión en el agua tratada es SS
Desarrollo de nueva tecnología de tratamiento
La eficiencia de eliminación de sólidos en suspensión en las aguas residuales depende de la velocidad de separación sólido-líquido, que a su vez depende del crecimiento del tamaño de las partículas y de la densidad de la materia en suspensión. Cuanto mayor sea el tamaño de las partículas en crecimiento, mayor será la densidad y mayor será la eficiencia del tratamiento del agua. Según la cinética de floculación, debido a la aleatoriedad del proceso de crecimiento de los flóculos en la tecnología de tratamiento tradicional, la densidad efectiva de los flóculos disminuye exponencialmente con el aumento del tamaño de las partículas. Otras tecnologías de floculación de alta eficiencia que se están estudiando actualmente en China, aunque aumentan la velocidad de agregación de partículas y el tamaño de las partículas de crecimiento de los flóculos, no han resuelto fundamentalmente la contradicción del aumento en el tamaño de las partículas de los flóculos y la fuerte disminución de la densidad efectiva. Sin embargo, al cambiar las condiciones cinéticas y las condiciones físicas y químicas del proceso de crecimiento de partículas suspendidas para limitar la aleatoriedad del proceso de coagulación y formar flóculos aglomerados de alta densidad, la velocidad de separación sólido-líquido se puede mejorar considerablemente. Esta nueva tecnología de tratamiento se denomina método de aglomeración o método de lecho fluidizado de granulación por aglomeración. Este proceso ha logrado muchos resultados en investigación teórica, pruebas y aplicaciones en el tratamiento de agua y concentración de lodos [3 ~ 5]. También ha logrado resultados gratificantes en el tratamiento de aguas residuales con alta concentración de sólidos suspendidos en lechos fluidizados aglomerados. Los resultados del tratamiento de las aguas residuales del lavado de gas de alto horno de la planta de hierro y acero Shaanxi Lueyang muestran que bajo las condiciones de una dosis de PAC de 0,5 ~ 1,5 mg/L y una dosis de PAM de 0,06 ~ 1,05 mg/L, la carga hidráulica (velocidad de aumento del flujo de agua). ) puede hasta 116 cm/2 min, el tiempo total de residencia es de solo 2. Cuando la dosis de PAC es de 0,75 mg/L y la dosis de PAM es de 0,375 mg/L, la carga hidráulica o la carga superficial puede llegar a 112 cm/min, el tiempo de residencia total es de aproximadamente 2 minutos y la turbidez del efluente es inferior a 2 NTU. . Utilizando el proceso de lecho fluidizado de granulación y aglomeración, la carga superficial de las dos aguas residuales anteriores se puede aumentar aproximadamente 10 veces en comparación con los procesos de tratamiento tradicionales. Para el tratamiento de aguas residuales del lavado de carbón, la carga superficial puede llegar a 70 cm/min, la turbidez del efluente es inferior a 40 NTU y el tiempo de residencia total es inferior a 5 min. En comparación con los procesos de tratamiento tradicionales, la carga superficial también se puede aumentar más de 6 veces.
Esta nueva tecnología de tratamiento tiene amplias perspectivas de aplicación para resolver los problemas de contaminación de las principales fuentes de contaminación actuales, porque este tipo de aguas residuales, como las aguas residuales de lavado de minas de carbón mencionadas anteriormente, aguas residuales de procesamiento de minerales de minas metalúrgicas y relaves. aguas residuales y lavado de gas de empresas siderúrgicas. Las aguas residuales, etc., tienen las características de un gran volumen de agua y una fuerte contaminación. Con esta tecnología, no sólo se pueden eliminar los contaminantes en suspensión y una gran cantidad de metales pesados, fenoles, cianógenos y otros contaminantes de las aguas residuales para resolver los problemas de contaminación, sino que también se pueden reciclar las aguas residuales, ahorrando y aprovechando al máximo los recursos hídricos, lo que tiene importantes ventajas. beneficios ambientales y beneficios sociales.