第18卷第4期干旱環(huán)境監(jiān)測(cè)Vol.18 No.42004年12月Arid Enirormental MonitoringDec. .2004鋼渣在污水治理中的應(yīng)用張勇,呂瑞喜2(1.新疆化工設(shè)計(jì)研究院,新疆烏魯木齊 830006 ;2.新疆建材環(huán)境監(jiān)測(cè)站,新疆烏魯木齊 830000 )摘要:鋼渣作為鋼鐵生產(chǎn)的主要固體廢棄物,由于產(chǎn)生量大成分復(fù)雜，直接排放將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響加強(qiáng)鋼渣綜合利用的研究對(duì)消除其環(huán)境污染具有積極的意義。本文通過(guò)總結(jié)近年來(lái)鋼渣在污水治理方面的研究發(fā)展情況，為.環(huán)境管理部門(mén)]和環(huán)境保護(hù)工作者提供有益的參考。關(guān)鍵詞:鋼渣;成分;污水處理;重金屬離子中圖分類(lèi)號(hào):X705文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào): 1007 - 1504( 2004 )04 -0220- 02Application of Steel Slag in the Sewage Arrangement ProcessZHANG Yong' ,Li Rui - xi( 1. Xinjiang Chemistry Engineering Design Academe , Urumqi Xinjiang 830006 , China ;2. XinjiangArchitecture Material Environmental Monitoring Station , Uumqi Xinjiang 830000 , China )Abstract : As major solid waste of steel production , steel slag is abundant and complex component ,it is bad if steel slag is let envi-ronment directly . So strengthening research of steel slag comprehensive using is meaningful for eliminating environment pollution. Thepaper summarizes research status of applying steel slag to sewage arrangement , and provides profitable reference for environment man-agement branch and environment protection operator.Key words : seel slag ; component ; sewage arrangement ; heavy metal ion1鋼渣成分 與特性表1 轉(zhuǎn)爐鋼渣化學(xué)成分98鋼鐵生產(chǎn)是排污大戶(hù),其中的固體廢棄物渣種CaO MgO SiO2FeO Al2O3 Fe2O3 TiO2一鋼渣是主要污 染物之一。鋼渣排放量約占含量48.43 7.84 15.77 12.09 2.31 7.22 1. 15粗鋼產(chǎn)量的12%~15%全世界每年排放鋼渣MnO H20+ H0-NaO K20 .P20s約1 ~ 1.5億t ,是冶金工業(yè)頭號(hào)廢渣。煉鋼生含量0.82 0.42 0.12 0.13 0.038 1.87產(chǎn)是利用空氣中的氧氧化爐料(主要是生鐵)中注參考首都鋼鐵廠(chǎng)轉(zhuǎn)爐爐渣分析數(shù)據(jù)。所含的碳、硅、錳、磷等元素并在高溫下與熔劑(主要是石灰石)反應(yīng)形成鋼渣其中包括金屬爐鋼渣在污水治理中的綜合應(yīng)用研究料中各元素被氧化后產(chǎn)生的氧化物被侵蝕的爐根據(jù)其理化性質(zhì)鋼渣被嘗試在多種領(lǐng)域進(jìn)體和爐襯料，各種雜質(zhì)以及因調(diào)整鋼渣性質(zhì)而特行綜合利用，以削減其對(duì)環(huán)境的污染。目前除了意加入的造渣材料如石灰石、白云石、硅石等。常規(guī)用于水泥生產(chǎn)、路基材料和回填工程材料等鋼渣按生產(chǎn)工藝可分為轉(zhuǎn)爐渣和電爐渣。建材外,由于鋼渣含有大量有價(jià)元素,如鈣、鎂、轉(zhuǎn)爐渣的主要成分見(jiàn)表1。硅、鋁、錳等還可作為二次資源再次綜合利用,電爐煉鋼分氧化期和還原期氧化期產(chǎn)生的中國(guó)煤化工良劑、回收其中有價(jià)值渣稱(chēng)氧化渣，還原期產(chǎn)生的渣稱(chēng)還原渣,它們的TYHCNMHG_基本化學(xué)組成相同,見(jiàn)表2。鋼,但華牙疋-件回體廢棄物但由于其特殊收稿日期:2004-07- 13修回日期:2004-08- 19作者簡(jiǎn)介:張勇( 1972- )男河北保定人工程師在讀碩士研究生主要從事環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作。第4期張勇等鋼渣在污水治理中的應(yīng)用221.的結(jié)構(gòu)和成分被研究發(fā)現(xiàn)可以用于廢水污染治過(guò)濾性能。此外,因含有-定的鐵和鈦,具有良理通過(guò)以廢治廢”實(shí)現(xiàn)良好的環(huán)境效益。經(jīng)好的吸附作用,因此對(duì)廢水中的雜質(zhì)顆粒、溶解測(cè)試鋼渣粉末密度為1 600 ~ 2 200 kg/m3比性有機(jī)物和部分重金屬具有良好的去除作用其表面積0.32 m2/g平均孔徑5.3 nm具有良好的中在污水處理領(lǐng)域取得了顯著效果。表2電爐鋼渣化學(xué) 成分%渣種CaOMgOSiO2FeOAl2O3MnOP氧化渣29~3312~1415~1719~223~44~50.2~ 0.4還原渣44~558~ 1311~200.5 ~ 1.510~18近年來(lái),鋼渣在污水治理中的獨(dú)特作用逐漸2.3 含鉻廢水被環(huán)保工作者認(rèn)識(shí)鋼渣在污水治理方面的應(yīng)用含鉻廢水主要來(lái)自制革、電鍍、印染及化工如下。行業(yè)。鉻對(duì)人的毒害主要是能引起腎臟、肝臟、2.1含 磷廢水神經(jīng)系統(tǒng)和血液的廣泛病變,導(dǎo)致癌變甚至死水中過(guò)量的磷是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵亡。土壤中過(guò)量的鉻將抑制水稻、玉米、棉花、油之一。傳統(tǒng)除磷的方法主要是沉淀法、結(jié)晶法、菜、蘿卜等作物的生長(zhǎng)。生物法和吸附與離子交換法等。其中通過(guò)吸附目前對(duì)含鉻廢水的處理主要采取還原中和去除磷,不僅速度快且沒(méi)有二次污染操作相對(duì)法、離子交換法、鉻酸鋇沉淀法、吸附法等。簡(jiǎn)單。鋼渣對(duì)含鉻廢水的處理作用與含鎳廢水類(lèi).鋼渣用于除磷主要具有2種作用:-是鋼渣似可以使鉻離子形成C(0H》沉淀,同時(shí)鋼渣的吸附去除作用通過(guò)鋼渣特殊的結(jié)構(gòu)特征,可的吸附作用可以進(jìn)一步去除水中的鉻。經(jīng)試驗(yàn),以有效吸附水中的磷;二是鋼渣中的金屬離子，使用鋼渣處理含鉻廢水,去除率最高可達(dá)99% ,如Ca2+等溶解在水中，可以與磷形成沉淀,從而從而達(dá)到治理目的。達(dá)到除磷的效果。吸附與沉淀共同作用使含磷2.4含砷廢水廢水的濃度大大降低,去除率最高可達(dá)99%。.含砷廢水主要來(lái)自化工、冶金、石油等行業(yè)。這對(duì)治理含磷較高的生活污水具有很好的參考砷是水體一類(lèi)污染物劇毒,砷化物對(duì)人具有致價(jià)值。癌性。砷的氧化物或鹽類(lèi)溶解度高,可溶解于2.2含鎳廢水水其中三價(jià)砷毒性最大。隨著工業(yè)的發(fā)展人類(lèi)向環(huán)境中排放的鎳及常見(jiàn)的含砷廢水處理辦法有石灰法、石灰一其化合物越來(lái)越多,尤其是采礦、冶煉過(guò)程粉塵鐵鹽法、硫化法、軟錳礦法等其中石灰法和石灰中的亞硫化鎳( Ni;S2 )及精煉鎳過(guò)程的中間產(chǎn)物-鐵 鹽法應(yīng)用最廣但前者處理效果不好，無(wú)法羰基鎳污染環(huán)境。鎳能引起人類(lèi)DNA損傷使達(dá)標(biāo),而后者則操作十分復(fù)雜。DNA或RNA復(fù)制失真引起突變、致癌。此外,用鋼渣處理含砷廢水,鋼渣粉碎后具有較大鎳及其化合物對(duì)生物酶具有廣泛的抑制作用毒的比表面積并含有與砷酸鹽有較強(qiáng)親和力的鈣害作用很大。和鐵，對(duì)水中的砷具有吸附和沉淀作用其中起鋼渣中的CaO成分在水中可以部分溶解,主導(dǎo)作甲的早吸附作田經(jīng)試驗(yàn)廢水中砷的去使水質(zhì)呈堿性鎳離子可部分形成氫氧化鎳沉淀中國(guó)煤化工被去除。同時(shí)通過(guò)鋼渣的吸附作用可以進(jìn)一步Y(jié)HCNMHG去除水中的鎳經(jīng)試驗(yàn)使用鋼渣處理含鎳廢水,鋼渣對(duì)廢水中的重金屬離子具有良好的削去除率最高可達(dá)99%，從而達(dá)到治理含鎳廢水減去除作用。對(duì)其它污染物的去除效率見(jiàn)表3。的目的。(下轉(zhuǎn)第243頁(yè))第4期李艷萍等淺談環(huán)境監(jiān)測(cè)分析實(shí)驗(yàn)室在流動(dòng)分析技術(shù)上的選擇243 .明顯那就是預(yù)處理模塊的體積較龐大。與此相雜程度要求不高,同時(shí)能監(jiān)測(cè)地表水、工廠(chǎng)排放反的是FIA所采用的氣體滲透膜進(jìn)行相分離的的污水以及突發(fā)性的污染事故水樣等優(yōu)點(diǎn)因而技術(shù),以及雙通道萃取技術(shù)等新技術(shù)使得樣品它更能符合環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際需要。預(yù)處理效率提高的同時(shí)也減小了預(yù)處理模塊的FIA技術(shù)則在許多其它領(lǐng)域有著SFA所不體積。但它的缺點(diǎn)則在于預(yù)處理技術(shù)相對(duì)較新，可替代的優(yōu)勢(shì),如FIA更適應(yīng)樣品量大且基體成不穩(wěn)定如操作人員水平不高或有其它異常情況分簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)室的需要，如自來(lái)水公司,以及所時(shí)系統(tǒng)容易出錯(cuò)。因此我們認(rèn)為FIA技術(shù)更適需測(cè)定精密度要求較高的小型研究型實(shí)驗(yàn)室等。合小型研究型實(shí)驗(yàn)室的需要。參考文獻(xiàn):3結(jié)論[1] 馬惠昌.關(guān)于流動(dòng)分析的一些名詞解釋[ J].分析儀器,任何-種技術(shù)都不是完美無(wú)缺的但是我們200 (2)39- 44.應(yīng)該就實(shí)際需要和經(jīng)濟(jì)能力選擇合適的流動(dòng)分[2]李錦昕劉國(guó)均.氣泡對(duì)流動(dòng)注射峰形的影響及其干擾消析技術(shù)。通過(guò)以上比較我們可以看出2種技術(shù)除J]巖礦測(cè)試1996 ,15(2):104- 108.[3] 姜密.空氣隔斷連續(xù)流動(dòng)分析法簡(jiǎn)述[ J].磷肥與復(fù)肥,各有千秋,但從環(huán)境監(jiān)測(cè)的角度出發(fā)我們認(rèn)為1999(2)61一62.SFA技術(shù)由于具有系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng),對(duì)試樣基體復(fù)[4]朱曉蘭. ALPKEM RFA- 300自動(dòng)化學(xué)分析儀工作原理及故障分析J]分析測(cè)試技術(shù)與儀器1998 (3):186一189.(上接第221頁(yè))可繼續(xù)用于水泥生產(chǎn)等綜合利用渠道從而達(dá)到表3鋼渣處理廢水污染物去除效率徹底消除污染的目的。因此鋼渣用于污水治理,污染物P Ni2+ G3+ As3+ Gu2* Pb2+ C0Da. 色度對(duì)于環(huán)境保護(hù)具有積極的意義為廣大工業(yè)企業(yè)去除率99 99)8 99.3 89.7 94.9 87.5的污染治理工作提供了新的思路。新疆是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后,鋼3小結(jié)渣資源并不匱乏，充分利用一些學(xué)者在鋼渣應(yīng)用水中的重金屬離子毒害性大且難以降解不領(lǐng)域的研究成果治理污水是-條捷徑不僅可節(jié)能通過(guò)生物降解的方法轉(zhuǎn)化為無(wú)害物危害持續(xù)約資金,且有利于持續(xù)發(fā)展應(yīng)引起環(huán)保治理工的時(shí)間很長(zhǎng)容易在生物體內(nèi)富集而造成嚴(yán)重危作者的充分重視。害。而鋼渣對(duì)水中的重金屬離子以及CODc和色度等污染因子具有明顯的吸附去除作用,目前其作用機(jī)理還有待進(jìn)一步 研究但良好的治理效[1]國(guó)家環(huán)保局.鋼鐵工業(yè)固體廢棄物治理[ M]北京:中國(guó)環(huán)果已經(jīng)得到試驗(yàn)驗(yàn)證。鋼渣作為水處理劑可就境科學(xué)出版社,1992.32- 33.地取材成本低廉經(jīng)污水治理使用后的鋼渣還[2] 楊國(guó)清.固體廢棄物處理工程[ M]北京:科學(xué)出版社,2000.91 - 98.中國(guó)煤化工MHCNMHG