復合混凝法處理高爐煤氣冷凝水及設備腐蝕影響的研究

【摘要】：高爐煤氣冷凝水的水質特點是水量較大，懸浮物含量較高，濁度大，呈偏酸性，含有大量的氯離子。常規(guī)的混凝劑能有效的降低水中的濁度和懸浮物濃度，但對氯離子的去除能力有限，氯離子含量過高，回用時會造成設備嚴重腐蝕，大幅縮短設備的運行壽命，因此需要進行綜合考慮。本論文主要是對高爐煤氣冷凝水處理與回用技術進行研究，針對高爐煤氣冷凝水中氯離子難處理的技術難題，為高爐煤氣冷凝水的處理、回用提供一種更加經濟環(huán)保、簡單可行的方法，從而能夠減輕高爐煤氣冷凝水帶來的環(huán)境污染問題，實現循環(huán)利用高爐煤氣冷凝水。并且進行了深入的機理研究，為論文成果的應用提供一定的理論支持。 本文通過對包鋼高爐煤氣冷凝水中SS、濁度、氯離子濃度、硬度等指標的測定，分析了高爐煤氣冷凝水的特點，研究篩選出“混凝+緩蝕”的處理方案。 混凝沉淀實驗中，通過實驗分析，數據處理后，得出結論，并且研究探討了混凝去除氯離子的機理，得到聚合氯化鋁和高分子水處理劑聯用時，無論除濁、除懸浮物、除氯離子均具有極佳的效果。當聚合氯化鋁為25mg/L；高分子水處理劑為2mL/L； pH值為6.5左右，與原水基本相同時，使沉淀后濁度由128NTU降至10NTU以下，去除率超過98％，SS由352mg/L降到10mg/L以下，去除率超過99％，可見出水SS和濁度去除效果明顯，且絮體密實，出水水質清澈，尤其對氯離子去除效果顯著，使原水中氯離子從1436.5mg/L降到267.19mg/L，去除率能達到82%左右，而且對硫酸根、鈣離子和COD也有一定的去除效果。該方法可操作性強，各項指標都達到循環(huán)冷卻水回用標準。 腐蝕掛片實驗中，首先通過實驗掌握了冷凝水中Cl-、SO42-、懸浮物等對金屬的腐蝕影響規(guī)律和腐蝕機理，確定了針對于回用高爐煤氣冷凝水的較為有效的藥劑和配方，篩選出苯并三氮唑與聚環(huán)氧琥珀酸復配作為緩蝕劑，當苯并三氮唑投量為1.0mg/L，聚環(huán)氧琥珀酸投量為15mg/L，溫度為50℃，pH值為7（混凝后出水pH值）時，腐蝕速率為0.026mm/a0.075mm/a，對回用的高爐煤氣冷凝水的緩蝕的處理效果較好，達到工業(yè)冷卻循環(huán)水對碳鋼的腐蝕率要求。與單項藥劑相比，復合藥劑的緩蝕性能有不同程度的加強，說明各藥劑間存在不同程度的協(xié)同效應。 【關鍵詞】：高爐煤氣冷凝水 混凝沉淀 緩蝕劑 氯離子濃度 回用
【學位授予單位】：內蒙古科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 引言9-10
• 1 文獻綜述10-19
• 1.1 水資源面臨的危機10-13
• 1.1.1 水資源的利用現狀10
• 1.1.2 水體污染現狀10-11
• 1.1.3 鋼鐵工業(yè)水使用及治理現狀11
• 1.1.4 鋼鐵工業(yè)節(jié)水新技術11-12
• 1.1.5 鋼鐵工業(yè)廢水回用現狀及存在問題12-13
• 1.2 高爐煤氣冷凝水概況13-15
• 1.2.1 高爐煤氣冷凝水來源13
• 1.2.2 高爐煤氣冷凝水的特點及危害13-14
• 1.2.3 高爐煤氣冷凝水腐蝕性分析14
• 1.2.4 高爐煤氣冷凝水處理現狀及回用意義14-15
• 1.3 混凝沉淀機理、影響因素15-19
• 1.3.1 混凝沉淀原理15-16
• 1.3.2 混凝沉淀的主要影響因素16-17
• 1.3.3 混凝劑的主要種類17-19
• 2 本課題研究內容、目的和意義19-21
• 2.1 課題的研究內容19-20
• 2.2 課題研究的目的和意義20-21
• 3 高爐煤氣冷凝水處理的實驗研究21-43
• 3.1 冷凝水水質特點21-22
• 3.2 靜態(tài)混凝法處理高爐煤氣冷凝水的實驗研究22-23
• 3.2.1 實驗設備及藥品22-23
• 3.2.2 特征指標及測定方法23
• 3.2.3 實驗方法23
• 3.3 高爐煤氣冷凝水混凝實驗分析23-41
• 3.3.1 PFS、PAC、PAFC 三種藥劑混凝效果對比23-25
• 3.3.2 利用聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁進行靜態(tài)混凝實驗結果25-30
• 3.3.3 利用高分子水處理劑和聚合氯化鋁進行靜態(tài)混凝實驗結果30-36
• 3.3.4 聯合投加時最優(yōu)組合比較36-37
• 3.3.5 高分子水處理劑和聚合氯化鋁混合正交實驗37-41
• 3.4 本章小結41-43
• 4 聚合氯化鋁與高分子水處理劑混凝除氯離子作用機理初步分析43-47
• 4.1 聚合氯化鋁在水中的存在形態(tài)43-44
• 4.2 聚合氯化鋁的混凝機理分析44-45
• 4.3 高分子水處理劑的混凝機理分析45-46
• 4.4 高分子水處理劑的除氯離子機理分析46-47
• 5 混凝沉淀處理后的高爐煤氣冷凝水腐蝕性處理研究47-61
• 5.1 高爐煤氣冷凝水腐蝕實驗研究47-53
• 5.1.1 實驗分析方法47-49
• 5.1.2 冷凝水中主要因素的腐蝕性影響研究49-53
• 5.2 最佳緩蝕劑的選擇53-60
• 5.2.1 主要實驗藥劑53-55
• 5.2.2 單種水處理藥劑靜態(tài)緩蝕實驗55-57
• 5.2.3 溫度對苯并三氮唑和聚環(huán)氧琥珀酸藥劑的影響57-59
• 5.2.4 由兩種藥劑組成的復合藥劑的靜態(tài)緩蝕效果59-60
• 5.3 本章小結60-61
• 結論61-63
• 參考文獻63-70
• 在學研究成果70-71
• 致謝71

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