引言

轉窯尾氣中含有較多的硫化物、氮氧化合物、煙塵顆粒等物質，若將這些物質直接排放到外界環境中，會對自然環境產生極為嚴重的破壞，現階段，為更好地保護環境，利用轉窯尾氣脫硝系統，對尾氣中的污染物進行吸收，然后將堿洗廢水送廠區污水處理系統進行處理，成為切實提升脫硝工作整體質量的方法之一。

1 臭氧脫硝堿洗廢水處理的工藝介紹在當前的為其脫硝過程中，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，介紹了在轉窯尾氣處理過程中應用氧化脫硝工藝，將難溶于水的NO等物質轉化為易溶于水的NO2、N2O5等物質以后，再對脫硝堿洗廢水進行污染物處理，已經成為切實降低轉窯尾氣對自然環境與人體健康危害的有效方式。

1.1 轉窯尾氣臭氧脫硝工藝在當前的轉窯尾氣處理過程中，為切實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尾氣進行處理。尾氣的具體處理過程為，第一步，將轉窯脫硫尾氣送入脫硝系統 ；第二步，在脫硫接口風機入口煙管處布置的臭氧分布系統，將臭氧與尾氣進行混合，尾氣中的氮氧化物與臭氧發生氧化反應NO+O3==NO2+O2、N O2+O3==NO3+O2、NO2+NO3==N2O5、N2O5+H2O==2HNO3、SO2+O3==SO3+O2，氧化反應可以使尾氣中難溶于水的NO氧化成易溶于水的NO2、N2O5等高價態氮氧化物，同時SO2也氧化成SO3。

1.2 脫硝尾氣堿洗吸收工藝為切實減少尾氣中的氮氧化合物含量，先經過脫硫風機處理后的尾氣自下而上進入堿洗塔，同時，堿洗塔內的堿性液會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充分接觸，化學反應方程式為HNO3+NaOH==NaNO3，經脫硝系統處理后尾氣中大部分的氮氧化合物會與堿性溶液發生反應，保證最終排放的尾氣氮氧化合物含量能夠達到排放標準。

1.3 脫硝尾氣廢水處理工藝在尾氣脫硝堿洗過程中，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，不同物質的含量往往存在一定的差別，這就使得堿洗過程中產生的廢水成分復雜并且不同生成物含量的波動比較大，若未曾對廢水物質含量進行具體分析，直接由污水處理系統對其進行處理，可能造成重金屬含量波動大、超標反復處理、水質顯色等問題，嚴重影響污水處理系統的正常運行。現階段，為切實解決上述問題，在明確廢水實際情況的基礎上，采用以下方法對堿洗廢水加以處置，已經成為保證轉窯尾氣脫硝系統正常運行的關鍵點之一。

1.3.1 廢水脫色受堿洗廢水中含有部分有機官能團的影響，廢水往往會出現顯色現象，為切實減少廢水中的有機官能團，實現堿洗廢水的脫色，具體來說，活性炭存在微晶結構，晶體中存在豐富的大孔、過渡孔與微孔，并且活性炭的微晶排列方式并不規則，這種情況的存在大大增加了活性炭的表面積，面對當前的廢水顯色問題，可以借助具有良好吸附性能的活性炭，吸附廢水中的有機小分子、金屬離子等物質，從而達到廢水脫色的目的。

1.3.2 廢水除砷砷在酸度很高的環境下，往往會以陽離子As5+的形式存在，當廢水中的pH值大于5.2時，主要以配位離子AsO43-的形式存在。為切實減少廢水中砷離子的含量，可以在廢水中補入亞鐵鹽，令亞鐵鹽在廢水中發生反應4Fe2++O2+8OH-+2H2O==4Fe（OH）3↓，產生Fe（OH）3膠體使得砷隨鐵充分共沉，從而確保后續總排水的達標排放[3]。1.3.3 去除二氧化碳在廢水處理過程中，為減少脫硝廢水后續混入脫氟氯堿洗廢水后對硫酸的消耗量，可以應用石灰乳調節廢水的pH值，并且使廢水中的二氧化碳與石灰乳發生Ca（OH）+2CO2==CaCO3↓H2O反應，在減少后續處理過程中硫酸消耗量的同時，避免廢水出現密集氣泡，降低堿洗廢水處理的危險性。

1.3.4 去除重金屬離子當前堿洗廢水中含有Zn2+、C u2+、C d2+、P b2+等重金屬離子，若未對其進行處理，將會對自然環境造成嚴重的破壞。現階段，為切實達到脫除廢水中重金屬離子的目的，通過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化在現代化低碳國家的建設過程中，為切實避免環境污染問題對社會經濟、人員健康造成的不利影響，在化工生產過程中，合理應用“三廢”處理技術，在保證廢棄物中污染物含量低于國家相應標準后，再將其排放到環境當中，已經成為切實保障國家健康可持續發展的關鍵點之一。現階段，為進一步提升臭氧脫硝堿洗廢水處理的效果，則需要對傳統脫硝堿洗廢水處理方式進行優化。

2.1 脫硝廢水處理流程優化在當前尾氣脫硝廢水處理過程中，最先需要開展的廢水處理工藝就是對廢水進行脫色處理。并且在廢水脫色處理前期試驗過程中，發現芬頓試劑、氨氮脫除劑等脫色方法，盡管可以去除廢水的顏色，但在廢水的后續處理過程中，殘留的處理藥劑可能會影響二段沉降的正常開展，活性炭是一種可以有效吸附廢水中有機官能團的物質，經過比較發現，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對后續廢水處理工作造成不利影響。因此，在廢水最開始處理的時候，相關工作人員對廢水進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行混合，并在廢水中加入活性炭，然后通過不斷調整活性炭投入量的方式，實現廢水的脫色。在應用上述活性炭脫色處理方式一段時間后可以發現，這種脫色處理工藝的脫色效果并不穩定，并且處理后的廢水中重金屬離子含量波動較大，在一定程度上延長了廢水處理所消耗的時間。現階段，為切實解決上述問題，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槽，然后在反應槽中添加一定量活性炭、七水硫酸亞鐵、石灰乳，使廢水中的物質能夠與上述物質發生物理、化學反應 ；其次，當廢水中物理化學反應充分后，對廢水進行壓濾處理，使濾液進入沉降槽 ；最后，對濾液進行取樣化驗，若廢水污染物含量檢驗合格，使廢水進入脫氟氯堿洗廢水處理系統進行后續處理，若污染物含量檢驗不合格，則使其重復上述廢水處理步驟。

2.2 脫硝廢水脫色工藝優化在脫硝廢水脫色處理過程中，為進一步擴大活性炭吸附污染物的能力，可以通過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間。但由于活性炭的質量較輕，這種活性炭投放方式可能會產生嚴重的揚塵問題，造成活性炭浪費的同時，降低脫色工作的效率。現階段，為切實解決上述問題，可以通過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行，現階段，隨著上述脫色優化技術的不斷推進，整個脫色系統運行較為平穩，脫色壓濾液的顏色、含砷量等因素均能滿足后續處理工作的需要。

2.3 脫硝廢水源頭配渣比例優化相較于臭氧處理前，壓濾液砷含量小于20mg/L的情況，經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，需要對其進行多次循環處理，這種情況的出現不僅會延長污水的正常處理時間，還會提升污水的最終處理成本。同時，在利用臭氧氧化技術對廢水進行脫硝處理的過程中，系統產生的脫硝尾氣中的砷含量也比較高，盡管尾氣最終排放時所含各種污染物的含量均在規定范圍內，但對尾氣中的砷含量進行測量可以得到如圖1所示的測量結果，從圖中可以看出經過處理后的尾氣中砷含量還是相對較高，進而對環境造成一定的污染。對尾氣中的砷含量進行分析，可以發現在6月4~13日開啟臭氧，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日開啟臭氧的同時，禁止砷鐵渣進入轉窯，尾氣中的砷含量逐漸下降，并且從6月27日開始尾氣中的砷含量在0.2mg/m3~1.5mg/m3之間，對數據進行對比可以發現，煙氣中的砷含量較之前有了極為明顯的下降。經查閱資料可以發現，臭氧對砷含量產生影響的主要原因在于，尾氣未經臭氧處理時，尾氣中的砷主要以氣態的狀態存在，由于當前在線監測尾氣污染物含量所使用的方法主要是過濾吸附法，氣態砷無法被吸附檢測，所以未經處理的尾氣中砷含量較少，當臭氧與尾氣混合后，氣態的低價砷被氧化成高價砷，此時的砷狀態為顆粒物狀態，此時的高價砷可以被吸附檢測，因此，會表現出臭氧氧化后，尾氣中砷含量增加的現象，同樣的，將經過氧化的尾氣進行堿洗，高價砷進入脫硝廢水，廢水中的含砷量也會隨之增加。現階段，對廢水除砷處理方式進行分析后可以了解到，對于脫硝堿洗廢水中的砷，可以利用硫酸亞鐵膠體與其進行共沉，降低廢水中的砷含量，但對于脫硝尾氣中的砷，受設備限制，當前并沒有成本較低的砷完全處理技術。鑒于上述情況，從源頭控制尾氣中的砷含量，降低后續廢水除砷工作的難度，成為一項極為必要的工作。具體來說，對當前進入轉窯的物料進行分析，可以發現綜合回收的砷鐵渣是進入轉窯物料中，砷元素最主要的來源，現階段，為切實降低尾氣中砷的含量，首先，在明確砷鐵渣中砷含量較高、渣量較少特點的基礎上，令砷鐵渣在進入轉窯渣場前，與其他渣進行均勻混合，避免尾氣出現某一時段砷含量過高的問題。其次，在砷鐵渣的使用過程中，需要對其配入比例進行跟蹤，結合后續廢水除砷的情況，調整渣場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，逐步調整后續廢水除砷工作中硫酸亞鐵的用量，從而保證經過除砷處理后廢水中砷含量能夠滿足廢水排放標準的要求。

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用消耗首先，在進行臭氧脫硝堿洗廢水處理過程中，依據轉窯尾氣的實際情況，每小時消耗的臭氧量約為5kg~6kg、氧氣量約為50Nm3~60Nm3。其次，在進行脫硝堿洗廢水脫色處理的過程中，假設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，并且受當日廢水的實際顏色，活性炭的托放量可以依據廢水的脫色情況進行微調。再次，依據當前廢水中的砷含量，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程中，硫酸亞鐵的需求總量呈逐漸下降的趨勢。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行臭氧脫硝堿洗廢水處理工作的過程中，為切實降低廢水中的砷含量，可以在進行廢水處理過程中，為每立方米的脫硝堿洗廢水投加1kg~10kg的硫酸亞鐵，然后測量處理后的壓濾液中砷的變化量。依據統計結構可以了解到，當脫硝堿洗廢水中并未投入硫酸亞鐵時，對廢水進行取樣可以，每升廢水中的砷含量在0.58mg~100mg之間，并且超過70%的廢水砷含量在0.58mg~50mg之間 ；當在每立方米廢水中投入1kg~5kg硫酸亞鐵時，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 ；當在沸水中投入10kg的硫酸亞鐵時，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 結論總而言之，在當前的社會發展過程中，為切實降低污染物的排放量，國家對于各類企業脫硝減排的要求越發嚴格，現階段，面對當前轉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，對其進行相應的處理成為了一項必要的工作，對于轉窯尾氣來說，經過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。