引言

轉(zhuǎn)窯尾氣中含有較多的硫化物、氮氧化合物、煙塵顆粒等物質(zhì)，若將這些物質(zhì)直接排放到外界環(huán)境中，會(huì)對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生極為嚴(yán)重的破壞，現(xiàn)階段，為更好地保護(hù)環(huán)境，利用轉(zhuǎn)窯尾氣脫硝系統(tǒng)，對(duì)尾氣中的污染物進(jìn)行吸收，然后將堿洗廢水送廠區(qū)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，成為切實(shí)提升脫硝工作整體質(zhì)量的方法之一。

1 臭氧脫硝堿洗廢水處理的工藝介紹在當(dāng)前的為其脫硝過(guò)程中，較為常用的工藝主要可以分成還原法脫硝與氧化法脫硝兩種，其中，氧化法脫硝較為常用的氧化脫硝劑主要包括臭氧、雙氧水、次氯酸鈉等，本文主要以臭氧氧化脫硝工藝為例，介紹了在轉(zhuǎn)窯尾氣處理過(guò)程中應(yīng)用氧化脫硝工藝，將難溶于水的NO等物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易溶于水的NO2、N2O5等物質(zhì)以后，再對(duì)脫硝堿洗廢水進(jìn)行污染物處理，已經(jīng)成為切實(shí)降低轉(zhuǎn)窯尾氣對(duì)自然環(huán)境與人體健康危害的有效方式。

1.1 轉(zhuǎn)窯尾氣臭氧脫硝工藝在當(dāng)前的轉(zhuǎn)窯尾氣處理過(guò)程中，為切實(shí)降低尾氣中的氮氧化合物，可以采用臭氧氧化脫硝+堿法深度脫硫工藝對(duì)尾氣進(jìn)行處理。尾氣的具體處理過(guò)程為，第一步，將轉(zhuǎn)窯脫硫尾氣送入脫硝系統(tǒng) ；第二步，在脫硫接口風(fēng)機(jī)入口煙管處布置的臭氧分布系統(tǒng)，將臭氧與尾氣進(jìn)行混合，尾氣中的氮氧化物與臭氧發(fā)生氧化反應(yīng)NO+O3==NO2+O2、N O2+O3==NO3+O2、NO2+NO3==N2O5、N2O5+H2O==2HNO3、SO2+O3==SO3+O2，氧化反應(yīng)可以使尾氣中難溶于水的NO氧化成易溶于水的NO2、N2O5等高價(jià)態(tài)氮氧化物，同時(shí)SO2也氧化成SO3。

1.2 脫硝尾氣堿洗吸收工藝為切實(shí)減少尾氣中的氮氧化合物含量，先經(jīng)過(guò)脫硫風(fēng)機(jī)處理后的尾氣自下而上進(jìn)入堿洗塔，同時(shí)，堿洗塔內(nèi)的堿性液會(huì)自上而下噴入堿洗塔，使尾氣中的氮氧化合物與氫氧化鈉在塔內(nèi)充分接觸，化學(xué)反應(yīng)方程式為HNO3+NaOH==NaNO3，經(jīng)脫硝系統(tǒng)處理后尾氣中大部分的氮氧化合物會(huì)與堿性溶液發(fā)生反應(yīng)，保證最終排放的尾氣氮氧化合物含量能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 脫硝尾氣廢水處理工藝在尾氣脫硝堿洗過(guò)程中，由于尾氣中不僅含有氮氧化合物，還含有碳氧化合物、氧硫化合物等物質(zhì)，不同物質(zhì)的含量往往存在一定的差別，這就使得堿洗過(guò)程中產(chǎn)生的廢水成分復(fù)雜并且不同生成物含量的波動(dòng)比較大，若未曾對(duì)廢水物質(zhì)含量進(jìn)行具體分析，直接由污水處理系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行處理，可能造成重金屬含量波動(dòng)大、超標(biāo)反復(fù)處理、水質(zhì)顯色等問(wèn)題，嚴(yán)重影響污水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。現(xiàn)階段，為切實(shí)解決上述問(wèn)題，在明確廢水實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，采用以下方法對(duì)堿洗廢水加以處置，已經(jīng)成為保證轉(zhuǎn)窯尾氣脫硝系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵點(diǎn)之一。

1.3.1 廢水脫色受堿洗廢水中含有部分有機(jī)官能團(tuán)的影響，廢水往往會(huì)出現(xiàn)顯色現(xiàn)象，為切實(shí)減少?gòu)U水中的有機(jī)官能團(tuán)，實(shí)現(xiàn)堿洗廢水的脫色，具體來(lái)說(shuō)，活性炭存在微晶結(jié)構(gòu)，晶體中存在豐富的大孔、過(guò)渡孔與微孔，并且活性炭的微晶排列方式并不規(guī)則，這種情況的存在大大增加了活性炭的表面積，面對(duì)當(dāng)前的廢水顯色問(wèn)題，可以借助具有良好吸附性能的活性炭，吸附廢水中的有機(jī)小分子、金屬離子等物質(zhì)，從而達(dá)到廢水脫色的目的。

1.3.2 廢水除砷砷在酸度很高的環(huán)境下，往往會(huì)以陽(yáng)離子As5+的形式存在，當(dāng)廢水中的pH值大于5.2時(shí)，主要以配位離子AsO43-的形式存在。為切實(shí)減少?gòu)U水中砷離子的含量，可以在廢水中補(bǔ)入亞鐵鹽，令亞鐵鹽在廢水中發(fā)生反應(yīng)4Fe2++O2+8OH-+2H2O==4Fe（OH）3↓，產(chǎn)生Fe（OH）3膠體使得砷隨鐵充分共沉，從而確保后續(xù)總排水的達(dá)標(biāo)排放[3]。1.3.3 去除二氧化碳在廢水處理過(guò)程中，為減少脫硝廢水后續(xù)混入脫氟氯堿洗廢水后對(duì)硫酸的消耗量，可以應(yīng)用石灰乳調(diào)節(jié)廢水的pH值，并且使廢水中的二氧化碳與石灰乳發(fā)生Ca（OH）+2CO2==CaCO3↓H2O反應(yīng)，在減少后續(xù)處理過(guò)程中硫酸消耗量的同時(shí)，避免廢水出現(xiàn)密集氣泡，降低堿洗廢水處理的危險(xiǎn)性。

1.3.4 去除重金屬離子當(dāng)前堿洗廢水中含有Zn2+、C u2+、C d2+、P b2+等重金屬離子，若未對(duì)其進(jìn)行處理，將會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。現(xiàn)階段，為切實(shí)達(dá)到脫除廢水中重金屬離子的目的，通過(guò)在廢水中添加適量石灰乳，使金屬離子與廢水生成難容氫氧化合物，便于金屬離子的沉淀、回收、再利用。

2 臭氧脫硝堿洗廢水處理的工藝優(yōu)化在現(xiàn)代化低碳國(guó)家的建設(shè)過(guò)程中，為切實(shí)避免環(huán)境污染問(wèn)題對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人員健康造成的不利影響，在化工生產(chǎn)過(guò)程中，合理應(yīng)用“三廢”處理技術(shù)，在保證廢棄物中污染物含量低于國(guó)家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后，再將其排放到環(huán)境當(dāng)中，已經(jīng)成為切實(shí)保障國(guó)家健康可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)之一。現(xiàn)階段，為進(jìn)一步提升臭氧脫硝堿洗廢水處理的效果，則需要對(duì)傳統(tǒng)脫硝堿洗廢水處理方式進(jìn)行優(yōu)化。

2.1 脫硝廢水處理流程優(yōu)化在當(dāng)前尾氣脫硝廢水處理過(guò)程中，最先需要開(kāi)展的廢水處理工藝就是對(duì)廢水進(jìn)行脫色處理。并且在廢水脫色處理前期試驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)芬頓試劑、氨氮脫除劑等脫色方法，盡管可以去除廢水的顏色，但在廢水的后續(xù)處理過(guò)程中，殘留的處理藥劑可能會(huì)影響二段沉降的正常開(kāi)展，活性炭是一種可以有效吸附廢水中有機(jī)官能團(tuán)的物質(zhì)，經(jīng)過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，相較于芬頓試劑、氨氮脫除劑等方法，活性炭脫色方法并不會(huì)對(duì)后續(xù)廢水處理工作造成不利影響。因此，在廢水最開(kāi)始處理的時(shí)候，相關(guān)工作人員對(duì)廢水進(jìn)行脫色處理的方式為，每天將總量約為20m3的脫硝廢水與60m3的脫氟氯堿洗廢水進(jìn)行混合，并在廢水中加入活性炭，然后通過(guò)不斷調(diào)整活性炭投入量的方式，實(shí)現(xiàn)廢水的脫色。在應(yīng)用上述活性炭脫色處理方式一段時(shí)間后可以發(fā)現(xiàn)，這種脫色處理工藝的脫色效果并不穩(wěn)定，并且處理后的廢水中重金屬離子含量波動(dòng)較大，在一定程度上延長(zhǎng)了廢水處理所消耗的時(shí)間。現(xiàn)階段，為切實(shí)解決上述問(wèn)題，工作人員首先將脫硝堿洗廢水間斷排入改造后的除鎘反應(yīng)槽，然后在反應(yīng)槽中添加一定量活性炭、七水硫酸亞鐵、石灰乳，使廢水中的物質(zhì)能夠與上述物質(zhì)發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng) ；其次，當(dāng)廢水中物理化學(xué)反應(yīng)充分后，對(duì)廢水進(jìn)行壓濾處理，使濾液進(jìn)入沉降槽 ；最后，對(duì)濾液進(jìn)行取樣化驗(yàn)，若廢水污染物含量檢驗(yàn)合格，使廢水進(jìn)入脫氟氯堿洗廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)處理，若污染物含量檢驗(yàn)不合格，則使其重復(fù)上述廢水處理步驟。

2.2 脫硝廢水脫色工藝優(yōu)化在脫硝廢水脫色處理過(guò)程中，為進(jìn)一步擴(kuò)大活性炭吸附污染物的能力，可以通過(guò)用粉狀活性炭代替塊狀活性炭，并直接將其投入廢水中的方式，縮短吸附工作消耗的時(shí)間。但由于活性炭的質(zhì)量較輕，這種活性炭投放方式可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的揚(yáng)塵問(wèn)題，造成活性炭浪費(fèi)的同時(shí)，降低脫色工作的效率。現(xiàn)階段，為切實(shí)解決上述問(wèn)題，可以通過(guò)在原有污水處理鎘槽新增活性炭緩沖槽，然后將干粉加料調(diào)整為漿化好加料，并利用管橋上的廢舊管道將除鐵漿化好的活性炭引入除鎘槽的方式，保證脫色工作的順利進(jìn)行，現(xiàn)階段，隨著上述脫色優(yōu)化技術(shù)的不斷推進(jìn)，整個(gè)脫色系統(tǒng)運(yùn)行較為平穩(wěn)，脫色壓濾液的顏色、含砷量等因素均能滿足后續(xù)處理工作的需要。

2.3 脫硝廢水源頭配渣比例優(yōu)化相較于臭氧處理前，壓濾液砷含量小于20mg/L的情況，經(jīng)臭氧處理后的壓濾液砷含量上升到了80mg/L以上，若在廢水砷處理過(guò)程中，工作人員在完成活性炭脫色處理工作后，直接在廢水中加入脫氟氯堿洗廢水，為保證廢水中的砷含量能夠符合最終排放要求，需要對(duì)其進(jìn)行多次循環(huán)處理，這種情況的出現(xiàn)不僅會(huì)延長(zhǎng)污水的正常處理時(shí)間，還會(huì)提升污水的最終處理成本。同時(shí)，在利用臭氧氧化技術(shù)對(duì)廢水進(jìn)行脫硝處理的過(guò)程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的脫硝尾氣中的砷含量也比較高，盡管尾氣最終排放時(shí)所含各種污染物的含量均在規(guī)定范圍內(nèi)，但對(duì)尾氣中的砷含量進(jìn)行測(cè)量可以得到如圖1所示的測(cè)量結(jié)果，從圖中可以看出經(jīng)過(guò)處理后的尾氣中砷含量還是相對(duì)較高，進(jìn)而對(duì)環(huán)境造成一定的污染。對(duì)尾氣中的砷含量進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)在6月4~13日開(kāi)啟臭氧，尾氣中的砷含量在0.5mg/m3~3mg/m3之間；在6月13~24日尾氣未經(jīng)臭氧氧化前，其中的砷含量在0.1mg/m3~0.5mg/m3之間；在6月24日~7月12日開(kāi)啟臭氧的同時(shí)，禁止砷鐵渣進(jìn)入轉(zhuǎn)窯，尾氣中的砷含量逐漸下降，并且從6月27日開(kāi)始尾氣中的砷含量在0.2mg/m3~1.5mg/m3之間，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，煙氣中的砷含量較之前有了極為明顯的下降。經(jīng)查閱資料可以發(fā)現(xiàn)，臭氧對(duì)砷含量產(chǎn)生影響的主要原因在于，尾氣未經(jīng)臭氧處理時(shí)，尾氣中的砷主要以氣態(tài)的狀態(tài)存在，由于當(dāng)前在線監(jiān)測(cè)尾氣污染物含量所使用的方法主要是過(guò)濾吸附法，氣態(tài)砷無(wú)法被吸附檢測(cè)，所以未經(jīng)處理的尾氣中砷含量較少，當(dāng)臭氧與尾氣混合后，氣態(tài)的低價(jià)砷被氧化成高價(jià)砷，此時(shí)的砷狀態(tài)為顆粒物狀態(tài)，此時(shí)的高價(jià)砷可以被吸附檢測(cè)，因此，會(huì)表現(xiàn)出臭氧氧化后，尾氣中砷含量增加的現(xiàn)象，同樣的，將經(jīng)過(guò)氧化的尾氣進(jìn)行堿洗，高價(jià)砷進(jìn)入脫硝廢水，廢水中的含砷量也會(huì)隨之增加。現(xiàn)階段，對(duì)廢水除砷處理方式進(jìn)行分析后可以了解到，對(duì)于脫硝堿洗廢水中的砷，可以利用硫酸亞鐵膠體與其進(jìn)行共沉，降低廢水中的砷含量，但對(duì)于脫硝尾氣中的砷，受設(shè)備限制，當(dāng)前并沒(méi)有成本較低的砷完全處理技術(shù)。鑒于上述情況，從源頭控制尾氣中的砷含量，降低后續(xù)廢水除砷工作的難度，成為一項(xiàng)極為必要的工作。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)當(dāng)前進(jìn)入轉(zhuǎn)窯的物料進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)綜合回收的砷鐵渣是進(jìn)入轉(zhuǎn)窯物料中，砷元素最主要的來(lái)源，現(xiàn)階段，為切實(shí)降低尾氣中砷的含量，首先，在明確砷鐵渣中砷含量較高、渣量較少特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，令砷鐵渣在進(jìn)入轉(zhuǎn)窯渣場(chǎng)前，與其他渣進(jìn)行均勻混合，避免尾氣出現(xiàn)某一時(shí)段砷含量過(guò)高的問(wèn)題。其次，在砷鐵渣的使用過(guò)程中，需要對(duì)其配入比例進(jìn)行跟蹤，結(jié)合后續(xù)廢水除砷的情況，調(diào)整渣場(chǎng)中砷鐵渣在渣物料中的配備量。最后，在完成砷源頭把控工作，降低廢氣中砷總量后，逐步調(diào)整后續(xù)廢水除砷工作中硫酸亞鐵的用量，從而保證經(jīng)過(guò)除砷處理后廢水中砷含量能夠滿足廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3 臭氧脫硝堿洗廢水處理的工藝成果

3.1 臭氧脫硝堿洗廢水工藝的應(yīng)用消耗首先，在進(jìn)行臭氧脫硝堿洗廢水處理過(guò)程中，依據(jù)轉(zhuǎn)窯尾氣的實(shí)際情況，每小時(shí)消耗的臭氧量約為5kg~6kg、氧氣量約為50Nm3~60Nm3。其次，在進(jìn)行脫硝堿洗廢水脫色處理的過(guò)程中，假設(shè)一天處理的脫硝廢水量為20m3，那 么需要消耗的活性炭總量約為200kg，并且受當(dāng)日廢水的實(shí)際顏色，活性炭的托放量可以依據(jù)廢水的脫色情況進(jìn)行微調(diào)。再次，依據(jù)當(dāng)前廢水中的砷含量，每天消耗的硫酸亞鐵約有70kg，盡管在每日廢水脫硝處理過(guò)程中，硫酸亞鐵的總體投放量存在一定的差別，但從總體上看，在從源頭有控制尾氣廢水中砷含量的過(guò)程中，硫酸亞鐵的需求總量呈逐漸下降的趨勢(shì)。最后，為去除廢水中的二氧化碳、重金屬離子，每天消耗的石灰量約為150kg。

3.2 堿洗廢水砷處理情況在進(jìn)行臭氧脫硝堿洗廢水處理工作的過(guò)程中，為切實(shí)降低廢水中的砷含量，可以在進(jìn)行廢水處理過(guò)程中，為每立方米的脫硝堿洗廢水投加1kg~10kg的硫酸亞鐵，然后測(cè)量處理后的壓濾液中砷的變化量。依據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)可以了解到，當(dāng)脫硝堿洗廢水中并未投入硫酸亞鐵時(shí)，對(duì)廢水進(jìn)行取樣可以，每升廢水中的砷含量在0.58mg~100mg之間，并且超過(guò)70%的廢水砷含量在0.58mg~50mg之間 ；當(dāng)在每立方米廢水中投入1kg~5kg硫酸亞鐵時(shí)，每升壓濾液中砷含量在0~18.94mg之間，并且65%的壓濾液中砷含量為0~10mg ；當(dāng)在沸水中投入10kg的硫酸亞鐵時(shí)，每升壓濾液中的砷含量在0~8.4mg之間，65%的壓濾液中砷含量在0~10mg之間，71%的壓濾液砷含量在0~5mg之間。

4 結(jié)論總而言之，在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，為切實(shí)降低污染物的排放量，國(guó)家對(duì)于各類企業(yè)脫硝減排的要求越發(fā)嚴(yán)格，現(xiàn)階段，面對(duì)當(dāng)前轉(zhuǎn)窯煙氣中消化物含量較高以及脫硝堿洗廢水中污染物較多的情況，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理成為了一項(xiàng)必要的工作，對(duì)于轉(zhuǎn)窯尾氣來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)上述處理的廢水最終污染物含量均能滿足廢水的排放要求。