① 钢渣厂直排废水污染环境 老板终获刑,污染环境行为有哪些
故意破坏环境罪
② 含砷废水怎样处理
处理含砷废水,目前国内外主要有中和沉淀法、絮凝沉淀法、铁氧体法、硫化物沉淀法等,适用于高浓度含砷废水,生成的污泥易造成二次污染。在化学法方面的研究已经比较成熟,很多人曾在这方面做了深入的研究。
1 化学法处理含砷废水
中和沉淀法作为工程上应用较广的一种方法,很多人在这方面作了深入的研究,机理主要是往废水中添加碱(一般是氢氧化钙)提高其pH,这时可生成亚砷酸钙、砷酸钙和氟化钙沉淀。这种方法能除去大部分砷和氟,且方法简单,但泥渣沉淀缓慢,难以将废水净化到符合排放标准。
絮凝共沉淀法,这是目前处理含砷废水用得最多的方法。它是借助加入(或废水中原有)Fe3+、Fe2+、Al3+和Mg2+等离子,并用碱(一般是氢氧化钙)调到适当pH,使其形成氢氧化物胶体吸附并与废水中的砷反应,生成难溶盐沉淀而将其除去。其具体方法有,石灰-铝盐法、石灰-高铁法、石灰-亚铁法等。
铁氧体法,在国外,自70年代起已有较多报道,工艺过程是在含砷废水中加入一定数量的硫酸亚铁,然后加碱调pH至8.5-9.0,反应温度60-70℃,鼓风氧化20-30分钟,可生成咖啡色的磁性铁氧体渣。Nakazawa Hiroshi 等研究指出,在热的含砷废水中加铁盐(FeSO4或Fe2(SO4)3),在一定pH下,恒温加热1 h。用这种沉淀法比普通沉淀法效果更好。特别是利用磁铁矿中Fe3+盐处理废水中As(III)、As(V),在温度90℃,不仅效果很好,而且所需要的Fe3+浓度也降到小于0.05mg/L。赵宗升曾从化学热力学和铁砷沉淀物的红外光谱两个方面探讨了氧化铁砷体系沉淀除砷的机理,发现在低pH值条件下,废水中的砷酸根离子与铁离子形成溶解积很小的FeAsO4,并与过量的铁离子形成的FeOOH羟基氧化铁生成吸附沉淀物,使砷得到去除。
马伟等报道,采用硫化法与磁场协同处理含砷废水,提高了硫化渣的絮凝沉降速度和过滤速度,并提高了硫化剂的利用率。研究发现经磁场处理后,溶液的电导率增加,电势降低,磁化处理使水的结构发生了变化,改变了水的渗透效果。国外曾有人提出在高度厌氧的条件下,在硫化物沉淀剂的作用下生成难溶、稳定的硫化砷,从而除去砷。
化学沉淀法作为含砷废水的一种主要处理方法,工程化比较普遍,但并不是采用单一的处理方式,而是几种处理方式的综合处理,如钙盐与铁盐相结合,铁盐与铝盐相结合等等。这种综合处理能提高砷的去除率。但由于化学法普遍要加入大量的化学药剂,并成为沉淀物的形式沉淀出来。这就决定了化学法处理后会存在大量的二次污染,如大量废渣的产生,而这些废渣的处理目前尚无较好的处理处置方法,所以对其在工程上的应用和以后的可持续发展都存在巨大的负面作用。
2 物化法处理含砷废水
物化法一般都是采用离子交换 、吸附、萃取、反渗透等方法除去废液中的砷。物化法大都是些近年来发展起来的较新方法,实用的尚不多见,但是有众多学者在这方面做了深入的研究,并取得了显著的成果。
陈红等曾利用MnO2对含As(III)废水进行了吸附实验,结果表明,MnO2对As(III)有着较强的吸附能力,其饱和吸附量为44.06mg/g(δ-MnO2)和17.9 mg/g(ε-MnO2),阴离子的存在使MnO2吸附量有所下降,一些阳离子(如Ga3+、In3+)可增加其吸附量,吸附后的MnO2经解吸后可重复使用。
胡天觉等报道,合成制备了一种对As(III)离子高效选择性吸附的螯合离子交换树脂,用该离子交换柱脱砷:含As(III)5 g/L的溶液脱砷率高于99.99%,脱砷溶液中砷含量完全达标,而且离子交换柱用2mol/L的氢氧化钠(含5% 硫氢化钠)作洗脱液洗涤,可完全回收As(III)并使树脂再生循环利用。
刘瑞霞等也曾制备了一种新型离子交换纤维,该离子交换纤维对砷酸根离子具有较高的吸附容量和较快的吸附速度。实验表明该纤维具有较好的动态吸附特性,30mL 0.5mol/L氢氧化钠溶液可定量将96.0 mg/g吸附量的砷从纤维上洗脱。
另外,还有不少人作了用钢渣、选矿尾渣、高炉冶炼矿渣等废渣处理含砷废水的研究,取得了不错的成果。但由于物化法只能处理浓度较低,处理量不大,组成单纯且有较高回收价值的废水,而工业废水的成分较复杂,所以物化法的工程化程度较低。
3 微生物法处理含砷废水
与传统物理化学方法相比,用微生物法处理含砷废水具有经济、高效且无害化等优点,已成为公认最具发展前途的方法。
3.1 活性污泥
国内外诸多研究表明,活性污泥ECP(胞外多聚物)能大量吸附溶液中的金属离子,尤其是重金属离子,他们与ECP的络合更为稳定。关于吸附机制,在ECP的复杂成分中吸附重金属离子的似乎是糖类。Brown和Lester(1979)指出ECP中的中性糖和阴离子多糖有着吸附不同金属离子的结合点位,不同价态或不同电荷的金属离子可以在不同的点位与 ECP结合,如中性糖的羟基、阴离子多聚物的羟基都可能是金属的结合位。Kasan、Lester、Modak和Natarajam等认为:活性污泥对重金属离子的吸附有两种机制即表面吸附和胞内吸收;表面吸附是指活性污泥微生物的胞外多聚物(甲壳素、壳聚糖等)含有配位基团—OH,—COOH,—NH2,PO43-和—HS等,他们与金属离子进行沉淀、络合、离子交换和吸附,其特点是快速、可逆和不需要外加能量,与代谢无关;胞外吸收通过金属离子和胞内的透膜酶、水解酶相结合而实现,速度较慢需要能量,而且与代谢有关。
此外,Ralinske指出:好氧生物能大量富集各种重金属离子,这些离子积累于细胞外多聚物中,并在厌氧条件下释放回液相中。这就有利于我们在二沉池中分离和沉降重金属离子。
在活性污泥法处理含砷废水的实验中,存在许多影响因素,主要影响因素如下:
(1)砷的浓度及价态
不同价态的砷对活性污泥的毒性不同。实验表明,As(III)对脱氢酶的毒性比As(V)平均大53倍。As(III)对蛋白酶活性的毒性约为As(V)的75倍。还有,As(III)对活性污泥脲酶活性的毒害作用是As(V)的35倍。所以处理含砷废水时有必要将As(III)氧化成As(V)。实验还表明,活性污泥对低浓度砷的去除率高于对高浓度砷的去除率,这是由于污泥的吸附能力有限所造成的。此外,重金属离子浓度小于5mg·L-1时,活性污泥法对污水中有机物的处理效果不受重金属影响,当重金属离子浓度大于30mg·L-1时,活性污泥法污水中有机物的处理效果则大大受到影响。
(2)有机负荷
有机负荷对活性污泥去除五价砷也有较大的影响,有机负荷高,去除率也高。主要有两方面的原因:一是污水中的有机物本身可和五价砷相结合,降低了污水中砷的浓度;二是有机物浓度高有利微生物生长繁殖,这进一步提高活性污泥对五价砷的去除率。此外,有机负荷高还可以防止污泥膨胀。因为在高有机负荷环境中絮状菌比大多数丝状菌有更强的吸附和存贮营养物能力,能够充分利用高浓度的底物迅速增殖,具有较高的比生长速率,抑制了丝状菌的生长。在低负荷下混合液中底物浓度长时间都低,由于缺少足够的营养底物,絮状菌的生长受到抑制,而丝状菌具有较大的比表面积,当环境不利于微生物的生长时,丝状菌会从菌胶团中伸展出来以增加其摄取营养物质的表面积。一方面,伸出絮体之外的丝状菌更易吸收底物和营养,其生长速率高于絮状菌,从而成为活性污泥中的优势菌种;另一方面,丝状菌越多,其菌丝越长,活性污泥越不易沉降,SVI越高,导致了污泥膨胀。
(3)pH
pH 对金属去除影响很大,因为pH不仅影响金属的沉降状态,而且影响吸附点的电荷。一般pH 升高有利于污泥对阳离子金属的吸附。直至产生氢氧化物沉淀,反之则有利于对呈负电荷状态存在的金属的吸附。但是,过高或过低的pH对微生物生长繁殖不利,具体表现在以下几个方面:①pH过低(pH=1.5),会引起微生物体表面由带负电变为带正电,进而影响微生物对营养物的吸收。②过高或过低的 PH还可影响培养基中有机化合物的离子化作用,从而间接影响微生物。③酶只有在最适宜的pH时才能发挥其最大活性,极端的pH使酶的活性降低,进而影响微生物细胞内的生物化学过程,甚至直接破坏微生物细胞。④过高或过低的pH均降低微生物对高温的抵抗能力。
(4)生物固体停留时间(Qc)
Qc对阳离子金属去除有较大影响,因为活性污泥表面常被难溶性或微溶性的多聚物所包围(如多糖),这些多聚物表面的电荷可使金属迅速地得以去除。已经证实,细菌多聚物产生和细菌生长相有关,稳定相和内源呼吸阶段多聚物产量最大,而Qc增大,污泥中细菌处于稳定相和内源呼吸阶段,有利于对金属的去除。
(5)污泥浓度
污泥浓度高,吸附点也随着增加,从而有利于金属的去除。从去除金属的角度出发,高有机负荷,高污泥浓度的运行方式最为理想。
活性污泥法处理含砷废水,不论在处理费用,还是二次污染,或者工程化方面,都比传统处理方法具有相当突出的优势。虽然在理论研究方面还不是十分完善,但是在处理机制和影响因素方面都已达成一定的共识。如果在处理工艺上再进行一定的改进,如往污泥中投加优势菌种,可以改善污水的处理效果;此外,还可以引进生活污水进行混合处理并进行曝气,这样不仅降低了砷的浓度以及砷对污泥的毒害作用,同时还解决了活性污泥的营养源问题,为活性污泥法处理含砷废水的工程化应用开辟了一片新天地。
3.2 菌藻共生体
国外研究表明,生物迁移转化作为一种新的微生物法处理重金属废水,与传统方法相比,具有更高效,费用更低等优点。用小球藻的生物迁移转化处理重金属废水的工艺,有一些已投入工程运作。
菌藻共生体对砷的去除机理可认为是藻类和细菌的共同作用。许多研究表明,在去除金属过程中,微生物的表面起着重要作用。菌藻共生体中,藻类和细菌表面存在许多功能键,如羟基、氨基、羧基、硫基等。这些功能键可与水中砷共价结合,砷先与藻类和细菌表面上亲和力最强的键结合,然后与较弱的键结合,吸附在细胞表面的砷再慢慢渗入细胞内原生质中。因而在藻类和细胞吸附砷中,可能经过快吸附过程和较慢吸附两过程后,吸附作用才趋于平衡。
廖敏等人曾研究了菌藻共生体对废水中砷的去除效果。研究发现:培养分离所得菌藻共生体中以小球藻为主,此时菌藻共生体积累砷达7.47 g/kg干重。在引入菌藻共生体并培养16h后,其对无营养源的含As(III),As(V)的废水除砷率达80%以上,并趋于平衡,含营养源的As(III)、As(V)的废水中,菌藻共生体对As(V)的去除率大于As(III),对As(V)去除率超过70%,但对As(III)的去除率也在50%以上,在除砷过程中同时出现砷的解吸现象。在无营养源条件下,对As(III)、As(V)混合废水的除砷率超过80%。
菌藻共生体是一种易培养获得的材料。其对废水中的砷具有较强的去除力,并能同时去除废水中的营养物,因此其在含砷废水的处理运用中有着广阔的前景。
3.3 投菌活性污泥法
投菌活性污泥法(Application of Bio-Augmentation Process with Liquid Live microorganisms)是将具有强活力的细菌投入到曝气池里去,使曝气池混合液内的各种细菌处于最佳活性状态,这样.不仅投入了吸气池内所缺少的细菌,在流入污水水质不变的条件下,微生物氧化作用显著,而且,当污水水质改变,环境变异的情况下,微生物仍能适应,保持活性,其氧化代谢过程依然充分,投入菌液后使曝气池耐冲击负荷,提高污水处理厂的处理效果,改善了出水水质。
投菌活性污泥法(LLMO)是出之一种新的概念,它是根据在同一环境里,最适宜的细菌能自然繁殖,同样,污水处理厂曝气池混合液内的细菌也会自然繁殖到一定数目,自然界无处不可找到细茵,然而,在同一环境里并非可以找到一切细菌这一原则,作为理论指导,从自然界土壤内筛选出污水厂中的有用细菌制成液态的或固态的产品。液态菌液微生物成活率高;固态菌使用前需先用水溶成液态,细菌的成活率较液态菌液低,使用时按一定比例将液态菌液投入曝气池内或投到需用处,投菌活性污泥法(LLMO)在国外已收到良好的应用效果。
因此,我们可望通过向活性污泥中投加对砷具有高耐受力,对砷具有特殊处理效果的混合菌种,达到对砷的高效处理,净化工业含砷废水。
4 前景展望
随着冶金、化工等产业的日益发展,以及含砷制品市场的日益拓大,含砷废水的排放和污染问题,必将影响到人们的生活水平的提高,影响到人类生存环境的改善,所以解决含砷废水的污染问题已迫在眉睫。然而传统的处理方法都存在一定的问题。如化学法,虽然在工程上有了一定的应用,处理效果也较明显,但由于化学药剂的添加,导致了产生大量的废渣,而这些废渣目前尚无较好的处置办法。而物理法的处理费用较高,处理投资非常大,无法进行工程运作。微生物法作为一种最有前途的处理方法,不仅具有高效、无二次污染,而且处理费用低等优点。其中,活性污泥法处理含砷废水的理论在国内外处于热点研究探索中,又由于活性污泥具有的来源广泛,容易培养,处理后二次污染小等一系列优点,使其在工程上的应用成为可能,成为含砷废水的主要处理方法。此外,若对单纯活性污泥法进行工艺上的改进,如引进优势菌种,或掺入生活污水进行混合处理等工艺上的改进,都可能为活性污泥法的应用创造更为广阔的前景。
③ 钢渣吸附剂处理废水,制造改性钢渣的设备和改性剂都是什么啊!!
以钢渣、粉煤灰、水泥熟料为主要原料,掺入少量激发剂,制备了早强钢渣粉煤灰复版合水泥。研权究了复合水泥组分和不同激发剂对水泥性能的影响,并通过 SEM 分析了激发剂对复合水泥硬化浆体结构的影响。结果表明,当钢渣粉煤
灰复合水泥的组成范围为熟料 30%、钢渣 35%~40%、粉煤灰 25%~35%、石膏 5.0% 时,掺入激发剂 2.75%,性能指标达到国家标准 42.5 复合水泥要求;掺入激发剂可进一步提高钢渣、粉煤灰的水化活性,加快复合水泥的水化速度,
提高水泥的力学性能,缩短复合水泥的凝结时间。
④ 钢渣坑闷处理工艺中水循环问题怎么解决
在整个钢渣热闷处理工艺中,水作为转炉钢渣热闷的工作介质,热闷需要通过加水完成,因此水的正常供应是关键。热闷喷水过程分为两步:第一步为倒入每罐熔融钢渣后喷水冷却,第二步为热闷装置装满钢渣后喷水热闷。对单个热闷装置而言,第一步和第二步分开喷水,但对多个热闷装置而言,第一步和第二步有可能重合。
(1)第一步喷水冷却
每次将一组钢渣倒入热闷装置后,排蒸汽罩车移动到热闷装置上,开始进行喷水冷却,倒渣后喷水冷却用水最大喷水量为100m3/h,每次喷水冷却时间为10分钟,间隔30分钟,再喷10分钟,最大喷水量为100m3/h,静停,进行第二次倒渣。
喷水制度:每倒入一罐熔融钢渣后开始喷水冷却,喷水时间为10分钟,然后静停30分钟,再次喷水时间为10分钟,静停。等待第二次运渣车,至6小时最后一车渣倒完之后,进入第二步。
(2)第二步喷水热闷
转炉钢渣处理一般需要8~12个热闷装置,一个热闷装置最大喷水量为100m3/h,最多有4~8个热闷装置同时喷水,设计最大喷水量为400~800m3/h,水压为0.35M~0.40MPa。
喷水制度:当第一步喷水冷却过程结束后,开始进入第二步喷水热闷过程,热闷过程分4次喷水,每次喷水时间为1小时,两次喷水间隔时间也为1小时,
钢渣热闷处理生产线用水采用全厂废水处理系统处理后的回用水。本着节约用水、提高水资源重复利用率的原则,生产线采用循环系统。除停产检修时,正常生产不向外排水。
生产用水系统主要是转炉钢渣热闷用水、抑尘冷却用水。生产系统用水采用循环给水系统。该系统由以下部分组成:
回水井→回水泵房→冷却沉淀池→吸水井→供水泵房→各用水点钢渣热闷用水, 一部分水变成蒸汽与钢渣中f-CaO、f-MgO发生水化反应使钢渣自解粉化,钢渣含有3%~5%的水分;另一部分水为使钢渣降温由热闷装置底部排水孔流入排水沟。回水经排水沟收集后汇同进入回水井。进入回水井后,由耐热潜污泵(90℃)提升后进入沉淀池。
在沉淀池的一端底部有污泥池,悬浮物聚集到污泥池便于清运。在沉淀池上方安装有电动单轨抓斗起重机,可以定期将沉淀在污泥池中的污泥吊运至运输车中,待脱水后将污泥送到钢渣处理生产线的受料斗从而进入生产线。平流沉淀池出水进入吸水井和供水泵房,供水泵房出水供热闷循环使用。
⑤ 钢渣可做机井滤料吗
可以抄
由于钢渣具有一袭定的碱性和较大的比表面积,因此可考虑用于吸附处理废水。郑礼胜等进行了用钢渣处理含铬废水的研究, 认为钢渣具有化学沉淀和吸附作用。对质量浓度在 300 mg/ L 以内的含铬废水,按铬/ 钢渣重量比为1/ 30 投加钢渣进行处理, 铬去除率达到 99%。王士龙等进行了用钢渣处理含锌废水的研究, 发现对质量浓度在 200 mg/ L以内的含锌废水, 按锌/ 钢渣重量比为 1/ 30 投加渣进行处理,锌去除率达 98%以上, 处理后的废水可达 GB-8978-88污水综合排放标准。钢渣还可用于处理含磷废水及含其他重金属废水。
⑥ 如何区分铅渣与钢渣
渣处理关于钢渣吸附剂的研究
作者:叶青 农登… 来源:大众科技网 时间:2006-2-27 阅读: 1499
【摘 要】文章介绍了钢渣的特性和综合利用现状,重点论述了钢渣作为吸附剂处理废水的优势和国内外对此新途径的研究。
【关键词】钢渣;吸附剂;综合利用
一、钢渣及其特性
(一)钢渣的形成
钢渣是炼钢生产的副产品。在炼钢过程中,从炉料熔化起,钢渣就开始形成,一直到出钢为止。炼钢过程是在高温下把炉料熔化成两个互不溶解的液相,将钢水和其他杂质分离。这里所说的杂质即为钢渣,它主要包括:炉料被氧化后生成的氧化物及硫化物、被侵蚀的炉衬及炉衬材料、金属炉料带入的杂质,如泥沙等;为调整钢渣性质所加入的造渣材料,如石灰石、铁矿石、萤石等。按炼钢工艺钢渣可分为:平炉渣、转炉渣和电炉渣;按冶炼过程一般可分为:初期渣、精炼渣、出钢渣及浇钢渣;按形成形态可区分为:水淬粒状钢渣、块状钢渣和粉状钢渣。
(二)钢渣的性质
钢渣的性质包括化学成分、矿物组成和主要的物理性能。由于钢渣受到炼钢炉、炉料来源及操作等方面影响,因此它的性质变化很大,各钢铁厂的钢渣性质也有显著差异,但同一类型钢渣还是存在着相似点。
1.钢渣的物理性质。由于化学成分及冷却条件不同造成钢渣外观形态、颜色差异很大。碱度较低的钢渣呈灰色,碱度较高的钢渣呈褐灰色、灰白色。渣块松散不粘结,质地坚硬密实,孔隙较少。渣坨和渣壳结晶细密,界限分明,尤其是渣壳断口整齐。自然冷却的钢渣堆放一段时间后发生膨胀风化,变成土块状和粉状。钢渣的含水率与焖渣方式和冷却条件关系较大。钢渣通常含水在3%~8%,容重1.32~2.26t/m3,抗压强度在1150㎏/cm3左右。平炉钢渣比重略小,孔隙稍多,稳定性要好一些。
2. 钢渣的化学成分。随着钢品种、原料、冶炼工艺及堆放期限的不同,钢渣的化学成分波动大。大多情况下,钢渣的主要化学成分为CaO、SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3、FeO、MnO、P2O5等,其混合样的化学成分范围如表1。
表1 钢渣混合样的化学成分范围 %
3. 钢渣的矿物组成。钢渣的主要矿物组成一般为:β-C2S、C3S、C3MS2、CSH、RO相和金属铁等。但随着堆放期的延长金属铁的含量增大。
钢渣的矿物组成决定了钢渣具有一定的胶凝性,主要源于其中一些活性胶凝矿物的水化,如平炉渣的CaO含量较高时,常生成C3S、C2S及铁铝酸盐。转炉渣的C3S含量更多,故活性高于一般平炉渣。电炉还原渣中常含有C2S、CA、CI2A7等,若CaO含量高时还形成C3S和C3A。与硅酸盐水泥熟料相比,钢渣中这些矿物要少得多,且警惕发育粗大,活性较低。钢渣中游离的CaO、MgO含量较高,因而稳定性差。此外,钢渣中铁和锰的含量也比较高,由于铁、锰离子具有极化能力,对氧有很大的亲和力,因此氧离子能脱离正硅酸钙(锰)四面体破坏正硅酸盐结构,使四面体互相连接起来,生成巨大而复杂的硅氧团,从而降低其易磨性。
二、钢渣的综合利用现状
由于钢铁生产技术的提高和发展,导致大量钢渣弃置堆积。堆积钢渣形成渣山,既污染环境又占用大量的土地。为了适应钢铁工业发展的需要,工业发达国家注重于研究钢渣的利用技术,寻求利用量大,简易可行的钢渣利用途径,并已取得显著成果,达到了消除渣害的目的。通过钢渣的综合利用,越来越多的国家意识到,钢渣不再是单纯的副产品,而是宝贵的资源。20世纪70年代以来,工业发达国家面临严重的资源不足和缺乏能源的处境,可是钢渣的处理和利用技术却得到进一步发展。工业发达国家钢渣的综合利用率得到迅速提高,一直处于世界领先行列。由于炼钢设备、工艺布置、造渣制度、钢渣物化性能的多样性及其利用上的多种途径,决定了钢渣处理工艺上的多样化。工业发达国家根据钢渣的用途、炼钢工艺特点以及有利于提高炼钢生产能力来选择钢渣的处理工艺,从而保障了钢渣综合利用率的提高。
尽管我国对钢渣的综合利用研究的积极性大有提高,但综合利用技术发展不平衡。钢渣在烧结、炼铁、化铁炉、水泥生产的利用量仅为60多万吨。钢渣在工程回填料、农肥、筑路、油田建设等方面利用,资源流失比例仍然不小。
三、钢渣利用新途径———钢渣吸附剂处理废水
钢渣处理和综合利用具有良好的社会经济效益,已被人们普遍认识。充分利用钢渣,不仅解决了堆积占地问题,而且也解决了环境污染,缓解了废钢供应紧张的局面。因此大力研究各种不排渣或少排渣的处理技术,开发钢渣综合利用新方法,推广钢渣处理和综合利用新成果,是各个钢铁企业面临的问题。
(一)吸附法与吸附剂的选择
吸附法处理废水就是利用多孔性固体(称为吸附剂)的表面吸附去除水中的一种或几种溶质(称为吸附质)以回收或去除某种溶质的过程。吸附法因操作简单、处理速度快、净化效率高、应用较广泛。
吸附法的关键技术是吸附剂的选择。吸附剂的种类很多,可分为无机的和有机的,天然的和合成的。众所周知,活性炭是应用最早、用途最广的吸附剂,它是由各种含炭物质,如煤、木材、石油焦、果壳、果核等炭化后,再用水蒸气或化学药品进行活化处理制成的空隙发达的吸附剂。活性炭虽然性能优良,但我国活性炭产量少、价格昂贵,且吸附时间长,再生工艺复杂,限制了它在一些经济不发达地区和一些行业的使用。此外,研究报道较多的吸附剂有:活性氧化铝、硅胶、腐殖酸类吸附剂(如磺化煤)、黏土类吸附剂(如沸石、膨润土、凹凸棒石、坡缕石等)交联聚苯乙烯、壳聚糖、废弃物吸附剂(如污泥、粉煤灰、煤矸石、矿山尾矿)等。虽然许多固体表面都具有吸附能力,但满足工业需要的吸附剂需满足:有巨大的内表面,选择性良好;有较好的机械强度、热稳定性和化学稳定性;原料来源广泛,制备简单,价格低廉。
显然,能够同时满足这些要求的吸附剂并不多,许多吸附剂还只是实验室研究结果,无法投入到工业中。因此,开发新型高效吸附剂尤其是需求量大的金属废水处理吸附剂,仍然是一个异常活跃的领域,而近年来利用废弃物开发吸附剂尤其引人注目。
(二)钢渣吸附剂处理废水的优势
近年来,钢渣在污水治理中的独特作用逐渐被环保工作者认识,钢渣在污水治理方面可应用于处理含磷、镍、铬、砷等废水及其它污染物。利用钢渣制作吸附剂,尤其是废水处理吸附剂是钢渣综合利用的新方法,所制作的吸附剂是一种新型的吸附材料。与其他吸附材料相比,钢渣制作吸附剂,尤其是制作废水处理吸附剂的优势明显,主要表现在:
1.吸附性能优异。钢渣对金属离子的吸附不仅速度快,吸附过程彻底,一次性投放钢渣处理含铬的重金属废水可以达标排放,而且钢渣对重金属离子吸附的pH值范围广,在很宽的pH值范围内都可以稳定去除重金属离子,能够适应pH值波动大的废水。这是许多吸附材料所不具备的优点。
2.易于固液分离,简化吸附后处理工艺,操作简单。钢渣比重大、粒度粗,因此利用物理沉淀就可以很容易从废水中分离,应用于废水处理可大大简化废水处理的操作环节,降低成本。许多黏土类吸附材料,虽然吸附性能好,但由于遇水后容易粉化,颗粒粒度小,固液分离困难,限制了它们的工业应用。可以说,吸附材料是否易于固液分离是衡量一种吸附剂能否真正工业化的关键因素。
3.钢渣性能稳定,无毒害作用。钢渣都经过了1000℃以上的高温处理,钢渣产品不再含有毒有害的易溶出成分,因此性能稳定、安全性能好。
4.变废为宝、以废治废,社会效益、经济效益和环保效益显著。钢渣是废弃物,利用钢渣做吸附剂,可以变废为宝,减少钢渣堆放的危害,减轻钢铁企业支付钢渣占用土地费用和环保排污废的负担。据介绍,广西柳州钢铁集团这样一个不大的企业,每年支付的钢渣土地占用费就高达200多万元。
5.钢渣来源广泛,价格低廉,十分有利于废水处理厂降低废水处理成本。
6.与开发其他吸附剂相比,钢渣吸附剂不需破坏其他矿物资源或生物资源(如黏土类矿物资源、木材等),这样不仅保护了这些矿物资源,而且避免了开发这些资源(主要露天开采)所造成的环境破坏,如露天开采的环境破坏,粉状材料焙烧固化过程中的排污等。
(三)国内外对钢渣吸附剂的研究
国外20世纪90年代中期分别研究了钢渣作为吸附剂对废水中镍、铅、铜等的吸附行为。国外文献曾报道了钢渣作为吸附剂去除废水中硝酸盐的特性;钢渣在处理废水中磷酸盐的应用;钢渣在处理染料、造纸废水中的应用;钢渣处理废水中铜离子、镍离子、铬离子、铅离子的应用等。所有这些研究都表明,钢渣是一种较好的环保吸附材料,而且钢渣处理废水,以废治废,变废为宝,具有较好的发展前景。
国内山东建材学院郑礼胜等人20世纪90年代初期最早研究了钢渣对废水中铬和砷的吸附情况。广西大学资源与环境学院马少健等人1999年以来系统研究了钢渣对铜、铅、铬、锌重金属离子和有机物等的吸附特征以及钢渣的改性吸附性能。但是至今为此,钢渣作为废水处理吸附剂的工业化开发与应用尚未见研究报道。根据广西大学马少健教授的研究实践,认为钢渣的工业化吸附剂尚有一些问题需要解决。其核心是:钢渣直接冷却后,大小块度极不均匀,最大块度可达一米以上,而且钢渣中因含有少量的铁导致钢渣脆性下降,韧性加强,因此利用常规破碎技术即费时又耗能,产品粒度不均匀,有不少会过磨,粒度难于控制,很难生产出粒度适宜、性能均匀的吸附剂产品。非但不能产生疏松多孔的产品,而且会破坏原有的孔隙,从而导致吸附效果下降。钢渣在炼钢过程中处于熔融状态(液态),具有液体的一些特点,有流动性,液体分子间引力较小,切割容易,可无限分割,遇水急剧冷却凝固,如果处理方法得当,可以说钢渣在熔融状态下的粒化加工处理要比固态下加工容易得多,省时省电。另外钢渣在液态下应该更容易控制加工粒度,使产出的产品颗粒大小适宜,粒度均匀。再次,如果往液态熔液中添加改性剂和孔隙强化材料,因液态钢渣具有流动性,较易于混合均匀。因此,钢渣吸附剂的开发关键在于如何能在液态下对其进行直接造粒。广西大学资源与环境学院潘利文以液态钢渣为模拟对象,研究液态钢渣的离心粒化设备水淬法处理技术,在钢渣刚出炉处于熔融状态(即液态)下对钢渣进行造粒,取得一定的成果。
四、结语
广西是有色金属之乡,拥有大量的有色矿山、冶炼和加工企业,这些企业都排放重金属离子污染废水,对环境和人体健康造成危害。因此,面向工业废水,尤其是有色金属行业重金属离子污染废水,利用钢渣开发吸附材料将为广西带来巨大的经济效益、社会效益和环保效益。
【参考文献】
[1]姜从盛,丁庆军,王发洲,等.钢渣的理化性能及其综合利用技术发展趋势[J] .国外建材科技,2002,(3).
[2]郑礼胜,王士龙.用钢渣处理含铬废水[J].1999,32(5).
[3]单志峰.国内外钢渣处理技术与综合利用技术的发展分析[J].工业安全与防尘,2000,(2).
[4]马少健,刘盛余,胡治流,等.钢渣吸附剂对铬和铅重金属离子的吸附特性研究[J].有色矿冶,2004,(4).
[5]潘利文.液态钢渣的离心粒化设备水淬法可行性模拟研究[J].
[6]郑礼胜,王士龙,张虹,等.用钢渣处理含砷废水[J].化工环保,1996,16(6).
叶 青,农 登 (广西大学机械学院,广西 南宁 530004)
⑦ 根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》的界定,如何区分固体废物、废水和废气
1、最有效的区分方法的看废弃物质(废水、废气、废渣)的形态:固体废物的形态是固态、半固态废弃物质;而废气是气态、废水是液态。
2、固态废物的存在,具有相对固定性;而废水、废气具有流动性、扩散性。
3、固态废物的比重大于2kg/m3,;而废水的 比重略大于1kg/m3、废气的 比重则更低。
(7)钢渣处理废水扩展阅读:
一、废物分类
1、工业废物
是指在工业交通等生产活动中产生的固体废物,其对人体健康或环境危害性较小,如钢渣、锅炉渣、粉煤灰、煤矸石、工业粉尘等。
2、生活垃圾
是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。通过调查研究、城建统计等方式可以得到城市生活垃圾的各种信息。
3、危险废物
是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物,即指具有毒性、腐蚀性、反应性、易燃性、浸出毒性等特性之一。
由于其数量、浓度、物理化学性质或易传播性引起死亡率增加。无法治愈的疾病发病率增高或者对人体健康或环境造成危害的固体、半固体、液体废物等。
二、废物国内管理
1、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》。2003年,全国人民代表大会常务委员会开展了《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》执法检查工作,并启动了该法的修订工作。
2、《医疗废物管理条例》。2003年6月16日,国务院颁布《医疗废物管理条例》。
3、《医疗废物分类目录》。为配合《医疗废物管理条例》实施,国家环保总局与卫生部联合发布。
4、国家环境保护总局制定并发布了《医疗废物集中处置技术规范》、《医疗废物专用包装物、容器标准和警示标识规定》、《医疗废物转运车技术要求》、《医疗废物焚烧炉技术要求》等标准和规范。
5、《全国危险废物和医疗废物处置设施建设规划》。2003年,国家发改委和国家环保总局制订,经国务院批准后印发各地实施。《规划》要求用3年时间建设综合性危险废物集中处置设施31座,医疗废物集中处置设施300座,基本实现全国危险废物、医疗废物和放射性废物的安全处置。规划总投资150亿元。
6、《关于实行危险废物处置收费制度,促进危险废物处置产业化通知》经国务院同意,2003年11月18日国家发展改革委员会、国家环保总局、卫生部、财政部、建设部联合发布。
⑧ 钢渣磁选产生的废水对环境的影响
1、氮磷的污抄染造成袭富营养化(设立专门除氮,除磷或在污水处理厂进行深度处理)
2、有机物污染(COD,BOD等)(建立污水处理设施,处理水达标排放)
3.、对景观的破坏(可新建管网等公共设施)
4、病毒引起的疾病等(出水时消毒)
⑨ 废渣处理的方法
工业废渣处理综合利用方法
1、含六价铬离子废渣的综合利用及无害化处理方法
2、建筑废渣砖
3、一种免挤压无粘土固体废渣烧结砖的生产技术
4、从含镍、AL2O3的催化剂废渣中制备镍化学品和铝化学品的方法
5、利用废渣和废水固态发酵生产果胶酶
6、用电厂废渣灰制砌抹砂浆方法
7、用锅炉废渣灰制水硬性凝固剂方法
8、一种利用β-内酰胺抗生素菌丝废渣制取生物饲料的方法
9、从生产AE-活性酯废渣中制备纯2-硫化二苯并噻唑的方法
10、用工业废渣生产水泥混合材的方法
11、利用双氰胺废渣添加粘土烧结红砖的工艺
12、薯蓣皂素工业废水、废渣处理技术
13、石膏矿废渣陶粒及其制备方法
14、工业重金属固体废渣的处理方法
15、含油废渣的碱性处理
16、磷铵废渣加工磷石膏的方法
17、磷铵废渣制造砖、瓦的方法
18、工业废渣综合利用、稳定化、固化处理电镀污泥的方法
19、工业废渣活化助磨剂
20、免烧废渣砖及其制作方法
21、由黄姜、穿山龙提取薯蓣皂素的方法及用其废渣生产生物有机肥
22、利用工业废渣生产的复合硅酸盐水泥
23、糠醛废渣制生物有机增效肥的制作方法
24、炼镁废渣的处理方法
25、一种以工业废渣为基料的合成材料及其生产工艺
26、利用工业废渣和EM活菌生产畜禽和水产动物饲料
27、金矿工业废渣釉面砖
28、含铬废渣烧结固化体长期浸出试验方法
29、用废渣铁生产铸造生铁和高纯度生铁的方法
30、利用饲料级磷酸氢钙的废渣制备德氮、磷复合肥的方法
31、用发酵生产废渣制造一次性餐具、食品包装及方法和用途
32、粉煤灰废渣微晶玻璃
33、用造纸废渣白泥生产的脱脂剂
34、用工业废渣制造的琉璃制品
35、由涤纶废液废渣制备聚氨酯涂料聚酯组分的方法
36、配制食用菌培养基治理糠醛废渣对环境污染的方法
37、含氰、钡工业废渣的处理方法
38、一种废渣作烧成水泥熟料矿化剂
39、含铬废渣的钡盐法处理工艺
40、全废渣内墙面硅的制造方法
41、氨碱废渣制水泥的方法
42、电解法从镀镍废渣中精制硫酸镍
43、用硫酸生产用后的硫铁矿废渣作原料,用加热焙烧法生产硫酸高铁粗精产品
44、用硫酸废渣生产的墙地砖
45、采用含三氧化二铁废渣的固定床煤气发生炉制气方法
46、造纸黑液碱回收废渣白泥的利用方法
47、用石膏或石膏废渣制造石膏陶瓷装饰材料
48、利用电石渣、白泥和赤泥等富钙工业废渣生产增钙渣
49、利用工业废渣在砖窑上生产节能型水泥的新方法
50、含栲胶废渣饲料及其制法
51、电镀含铬废水、废渣的处理方法
52、工矿废渣节能固体燃料
53、含工业废渣的固体配制燃料
54、用盐析法处理三羟甲基丙烷工业废渣的工艺
55、由咖啡废渣加热水解回收芳香物
56、环氧乙烷废渣变石灰膏的处理法
57、用薯干发酵柠檬酸废渣制活性炭的方法
58、利用工业废渣综合处理软土地基的方法及机具
⑩ 钢厂污水都有哪些种类各有什么特点
钢厂的污染物主要有三类:废水(包括废酸水,含有油污的冷却水等 ),废气(含有较高浓度二氧化硫等气体,粉尘),废渣(煤渣和钢渣)