提高冶金固廢的綜合利用率是冶金行業(yè)近年來(lái)的研究重點(diǎn)。我國(guó)冶金企業(yè)鋼渣的主流應(yīng)用方向是制造鋼渣微粉作為水泥原料，高爐渣、粉煤灰主要用于建材、混凝土、路基、回填等，用途較為廣泛，但是附加值較低，同時(shí)南北方、不同區(qū)域利用率差異較大，西北地區(qū)的利用率明顯低于全國(guó)平均水平，主要與區(qū)域自然資源有關(guān)。
鋼渣、高爐渣、粉煤灰都屬于冶金企業(yè)常見(jiàn)的固廢，其共性是表面疏松多孔，具有較大的比表面積，具有一定的吸附性能。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)告，鋼渣、高爐渣、粉煤灰對(duì)各類(lèi)廢水中的COD、色度、磷、重金屬離子等均具有一定的去除效果。制約其工業(yè)應(yīng)用的因素主要有兩方面，一是上述材料對(duì)廢水中污染物的去除效果普遍不高，二是投加量較大，大量的投加會(huì)產(chǎn)生大量沉淀污泥，增加污泥處理系統(tǒng)負(fù)荷。為此，本文以某鋼鐵廠鋼渣、高爐渣、粉煤灰為原料制備鋼渣—高爐渣—粉煤灰濾料，制備的濾料用于焦化廢水的深度處理。
一、鋼渣—高爐渣—粉煤灰濾料的制備
1.1原料鋼渣微粉：將轉(zhuǎn)爐鋼渣經(jīng)熱燜、粉碎、分選、磁選、球磨后得到鋼渣微粉。
高爐水渣：高爐礦渣在高溫熔融狀態(tài)下用水極速冷卻形成的多孔顆粒，利用球磨機(jī)進(jìn)一步破碎至粒徑0.5mm左右。
粉煤灰：煤燃燒后從煙氣中捕集下的細(xì)灰。
鋼渣微粉、高爐水渣、粉煤灰主要成分見(jiàn)表1。
1.2濾料制備過(guò)程
(1)將鋼渣微粉、粉煤灰、高爐水渣于105℃烘干備用。
(2)將鋼渣微粉、粉煤灰、高爐水渣、成孔劑、801膠按技術(shù)要求的比例充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，以霧狀形式加入20%左右的水，經(jīng)成球機(jī)制成粒徑為3～6mm的球形顆粒
(3)將制取的球形顆粒每天撒水6～12次，養(yǎng)護(hù)3～6天，即得鋼渣—高爐渣—粉煤灰濾料。
二、試驗(yàn)
2.1試驗(yàn)用水
焦化廠目前采用“隔油池+氣浮+A2O+混凝沉淀+曝氣活性炭濾池”的處理工藝。試驗(yàn)用水取自混凝沉淀池出水。
2.2試驗(yàn)方法
在高3m、直徑0.3m的塑料筒體中分別裝入2m高的鋼渣顆粒、自制冶金固廢濾料和活性炭制作成過(guò)濾器，利用多孔蓮蓬頭作為布水進(jìn)水系統(tǒng)，底部用級(jí)配鵝卵石布置承托層，并布設(shè)氣水反洗系統(tǒng)。利用閥門(mén)控制過(guò)濾器水流速度12～15m/h。
2.3測(cè)試方法
COD：重鉻酸鉀法。
色度：鉑鈷比色法。
三、試驗(yàn)結(jié)果與討論
分別利用鋼渣顆粒、自制冶金固廢濾料與活性炭對(duì)焦化廢水進(jìn)行處理，每60min測(cè)定排水中的COD與色度。
3.1鋼渣顆粒對(duì)COD、色度去除效果
普通鋼渣顆粒對(duì)廢水中COD、色度的去除效果見(jiàn)圖1和圖2。
從圖1和圖2可見(jiàn)，在常用的過(guò)濾器參數(shù)下，普通鋼渣顆粒對(duì)焦化廢水中COD去除率12.0%～19.4%，對(duì)色度去除率13.7%～20.2%。隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，對(duì)COD、色度的去除率均有所降低，因?yàn)殡S著處理水量的增加，吸附逐漸飽和?？梢?jiàn)使用自然狀態(tài)下的鋼渣顆粒作為吸附材料對(duì)COD、色度的去除效果有限。
3.2固廢濾料對(duì)COD、色度去除效果
自制的冶金固廢濾料對(duì)廢水中COD、色度的去除效果見(jiàn)圖3和圖4。
由圖3和圖4可見(jiàn)，將鋼渣微粉、高爐水渣和粉煤灰制備成冶金固廢濾料后，在常用的過(guò)濾器參數(shù)下，對(duì)焦化廢水中的COD去除率20.3%～30.7%，對(duì)色度的去除率26.8%～33.2%。自制濾料和普通鋼渣顆粒相比，吸附能力有了明顯提高，具備了工業(yè)化應(yīng)用的基礎(chǔ)條件。其原因可能有以下兩點(diǎn)：一是原材料經(jīng)過(guò)磨細(xì)處理、添加成孔劑后，制備的濾料和天然鋼渣顆粒相比，比表面積顯著增大；二是鋼渣的吸附具有選擇性，在添加粉煤灰和高爐水渣后，吸附范圍和單獨(dú)鋼渣顆粒相比有所增加。
3.3活性炭顆粒對(duì)COD、色度去除效果
活性炭顆粒對(duì)廢水中COD、色度的去除效果見(jiàn)圖5和圖6。
由圖5和圖6可見(jiàn)，活性炭濾料對(duì)焦化廢水中的COD去除率29.8%～36.3%，對(duì)色度的去除率30.1%～41.6%。活性炭作為吸附領(lǐng)域里最常見(jiàn)的材料，吸附能力很強(qiáng)，也是研究各類(lèi)吸附材料所比對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)之一。
3.4三種濾料吸附效果比較
普通鋼渣顆粒、自制冶金固廢濾料、活性炭濾料對(duì)COD、色度的吸附效果比較見(jiàn)圖7和圖8。
由圖7和圖8可見(jiàn)，在COD、色度的吸附方面，活性炭>自制冶金固廢濾料>普通鋼渣顆粒。自制冶金固廢濾料和普通鋼渣顆粒相比，吸附能力提高50%～80%左右，尤其是在色度的去除方面，冶金固廢濾料表現(xiàn)出優(yōu)良的脫色能力，雖然吸附性能和活性炭相比還有差距，但是由于原料 >
四、結(jié)論
(1)將鋼渣微粉、高爐水渣和粉煤灰制備成冶金固廢濾料后，在焦化廢水中COD、色度去除方面，吸附能力活性炭>自制冶金固廢濾料>普通鋼渣顆粒。
(2)自制冶金固廢濾料在過(guò)濾柱2m，過(guò)濾速度12～15m/h條件下，對(duì)焦化廢水中的COD去除率20.3%～30.7%，對(duì)色度的去除率26.8%～33.2%。和普通鋼渣顆粒相比，有了顯著提高，由于原料 >
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