钢铁企业是环境污染的主要来源之一,它在生产过程中排放大量废气、废水和废渣污染外界环境。
主要污染物及其来源 钢铁企业主要大气污染物有粉尘、二氧化硫、一氧化碳、氟及氟化物、氮氧化物、碳氢化合物等。从原料处理、冶炼到轧制产品的各个工序都有大量粉尘产生。二氧化硫主要来自烧结和燃烧含硫的燃料,每生产1t烧结矿,约排出含二氧化硫的烟气1700m3。高炉煤气、高炉渣、焦炉煤气中也含硫,但为量较少。在冶炼过程中,主要在焦化、炼铁、炼钢三个生产车间,产生大量的一氧化碳气体。通常高炉、氧气顶吹转炉、焦炉等煤气中含一氧化碳分别为20~30%、60%以上和5~8%。含氟矿石烧结时排出的烟气和以萤石作溶剂的平炉烟气中,都有氟和氟化物。氮氧化物主要发生在各种高温窑炉烟气中,如锅炉、加热炉,其次是焦炉和烧结。碳氢化合物主要发生在焦化厂。
钢铁企业排出大量废水污染水体,所产生的废水大体分为三种: ①冷却水,又分为间接冷却水和直接冷却水两种。约占全厂用水三分之二。②除尘和煤气、烟气净化洗涤水。③冲洗水。
间接冷却水,如高炉炉体、热风炉热风阀、炼钢平炉、转炉、轧钢加热炉以及各冶金炉冷却等用水,一般用后仅水温升高,经冷却后可循环使用。直接冷却水,为轧钢机、轧辊冷却等,因与产品接触,用后废水中含有油、氧化铁皮、悬浮物及其它杂质。除尘和煤气、烟气净化废水,如原料破碎筛分、烧结等除尘用水,焦化厂熄焦、高炉煤气洗涤、炼钢平炉转炉烟气净化用水等。废水中可含有下列物质中的一种或多种: 酚、氰、硫氰酸盐、硫化物、铵盐、焦油、氧化铁、石灰、氟化物、氢氟酸、硫酸等。冲洗水,如工艺操作用水,钢锭、钢材酸洗冲洗水,还有电镀用水等,这些废水中含有酸、碱、油脂、悬浮物和锌、锡、铬等金属离子。
钢铁企业排出的废水种类繁多,成份复杂。焦化厂有高浓度含酚废水 (1000~3200mg/L)和低浓度含酚废水(200mg /L) ;煤气站废水含酚量低的为10mg/L左右,高的可达2000mg/L。含氰废水主要来自焦化厂终冷水(200mg/L左右) 和炼铁厂高炉煤气洗涤水; 高炉冶炼锰铁时,洗气废水含氰高达80~120mg/L。烧结厂废水中含有矿石和焦炭粉,高达30,000mg /L。顶吹氧气转炉烟气净化废水中,含有微细的氧化铁和石灰粉尘达1000~12,000mg /L。轧钢废水悬浮物达100~125mg/L,油类50~500mg /L,初轧氧化铁皮达5000mg /L。铁合金厂金属铬生产和机械厂电镀中都含六价铬的废水或废渣排出。除去金属表面氧化物的酸洗过程,有大量废酸产生。
危害 钢铁企业排出的废气中,含有大量粉尘。粉尘对人体危害的程度取决于它的化学成份(如含游离二氧化硅、有毒金属氧化物、放射性物质等)和颗粒大小,粒径小于2μ的飘尘可直接进入肺泡而沉积。飘尘还可与其它大气污染物,如苯并(a)芘等碳氢化合物、二氧化硫、氮氧化物及其它有害物质联合侵入人体,产生协同作用而加重其危害。大气中的二氧化硫是一种刺激性气体,能刺激鼻腔、咽喉和气管粘膜而引起反射性咳嗽,久之则引起慢性鼻咽炎和慢性气管炎。飘尘、氮氧化物与苯并(a)芘等作用于肺部,能引起慢性阻塞性肺部疾患(见“慢性阻塞性肺部疾患”条),大气污染严重的地区肺癌发病率升高。大气中的一氧化碳能与人体血液中的血红蛋白结合成碳氧血红蛋白,降低了输氧能力,从而引起头痛、头晕、恶心、疲劳等缺氧症状,损害中枢神经系统。钢铁企业废气排出的氟尘及氟化氢,有很强的刺激作用,人长期生活在被氟化氢污染的环境中,能出现氟斑牙、皮肤瘙痒以及皮炎、肺增殖性病变、氟骨症症状。氟化物对动植物的危害也很大。此外,钢铁企业废气中的氮氧化物以及碳氢化合物等,也都能对人体健康产生危害。
钢铁企业废水中一般都含有酚、氰、六价铬、酸、碱、固体悬浮物和各种金属离子等。酚对给水水源的影响特别严重,水中含酚类化合物超过0.01mg/L时,即有异味。含酚量超过0.001mg/L的水,加氯消毒时,即产生令人厌恶的氯酚臭。水体中含酚浓度为0.1~0.2mg/L时,鱼肉有酚味,难以食用;浓度更高时,影响渔业生产。用含酚浓度高于100mg/L的废水直接灌溉农田,会引起农作物枯死和减产。水中氰化物对鱼类生存威胁较大,氰氢酸浓度为0.04~0.1mg/L时,即可使鱼致死。酸类能使水中生物和鱼类的正常生存受到破坏,而且还能腐蚀各种建筑物。钢铁废水中这些有害有毒物质,如果不经处理,直接排入水体,不仅恶化水质,危害人体健康,而且淤积河床,影响鱼类和水生生物的生长。
钢铁废渣的大量堆积,占用农田,淤塞河道,并且严重污染土壤和水源。
防治原则 ①改进工艺设备,使各工序减少废气的排放量。可燃气体应全部回收利用,严格控制烟尘,做到烟气和粉尘均经除尘净化后再排放。②减少工业用水量,提高工业用水的循环率,重复使用率,使外排水量减至最小。③钢铁工业废水必须经过处理达到排放标准,才能排放。④钢铁废渣要综合利用,一般可用作路基、铁路道渣、填土、沥青拌和料和制造水泥等。⑤加强管理,控制噪声,防止跑、冒、滴、漏。⑥大量植树造林,种草栽花,扩大绿化面积;工厂周围应营造防护林带,美化厂容,保护环境。
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