钢铁工业生产过程是复杂的化工生产过程，往往伴随着“水热共生”的现象。目前，国内大多数钢铁企业生产的工艺路线仍以“长流程”的联合法为主，即烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢工艺流程，各工序在生产过程中既要排放大量的污水，也会产生丰富的低温废气余热资源。
基于上述钢铁工业的生产现状，本文提出了采用减压蒸馏法处理钢铁工业生产过程污水的污水处理工艺，即利用钢铁企业低温废气所携带的显热在负压条件下对生产过程污水进行蒸馏，将低温废气温度降低到150℃左右，工艺所产蒸馏水回用于工序新水补水，浓缩后的污水排入污水处理中心进行后续处理，这不仅回用了钢铁工业生产过程中的低温废气余热资源，减轻了后续污水处理的压力，更实现了钢铁工业生产过程污水的高效处理与循环使用。
本文按工序进行了采用减压蒸馏法的可行性分析，结果表明，除烧结工序外，其它所有工序均满足减压蒸馏法所必须的两个最基本条件，即:工序内部大量待处理的生产过程污水和丰富的低温废气余热资源，使得减压蒸馏法应用于钢铁工业污水处理在理论上是可行的。
本文还着重进行了减压蒸馏法处理钢铁工业四种典型工序污水的实验探究，分析了不同污水采用减压蒸馏法进行处理时冷凝水水质随操作参数的变化规律，给出了不同生产污水的处理方案和操作参数，确定了冷凝液和浓缩污水的处理方法。实验分析结果表明，对于焦化综合污水可采用减压蒸馏法和物理吸附法联合工艺进行处理，对于其他三种污水，则可以仅采用减压蒸馏法进行污水处理，总体而言，对于四种污水，操作压力应控制在0.01 MPa～0.03 MPa之间，蒸发率应控制在40％～60％之间。在不改变pH的条件下，四种污水的出水水质均符合要求，因此，不对pH进行调节。
处理后的浓缩污水需排入后续的污水处理工序中进行深度处理，达标的冷凝液则可以作为新水补水回用于本工序的生产过程，实现污水循环利用，减少新水的消耗。
此外，本文还针对联合了低温废气余热资源利用与生产过程污水处理的减压蒸馏工艺开展小型实验室研究和实例效果分析，实验结果表明，在负压为0.025 MPa，蒸出率为50％的条件下，高炉煤气洗涤污水可以得到有效的预处理，且经计算得出了该减压蒸馏装置的换热效率为39.23％。如将该工艺应用于焦化、炼铁、炼钢和轧钢工序的污水预处理，可分别实现污水减排与回用量为:1235000 t、280600 t、217000 t和510000 t，污水减排率分别为:8.81％、18.62％、13.29％和9.79％。总污水减排量和减排率分别为2242600m3和10％。冷凝液可以回用于工序生产用水，浓缩后的污水也易于处理，一举多得，节水减排，节能降耗。
- 作 者：
- 刘超
- 学科专业：
- 动力工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 东北大学
- 导师姓名：
- 蔡九菊王连勇
- 学位年度：
- 2015
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
