摘要：鋼鐵企業(yè)是高耗能、高排放的工業(yè)，在全國節(jié)能減排的工作中承擔(dān)著重大的責(zé)任。本文對(duì)鋼鐵企業(yè)工業(yè)污水處理現(xiàn)狀和存在的問題進(jìn)行了初步的分析和探討。指出我國鋼鐵工業(yè)要進(jìn)一步降低鋼鐵企業(yè)噸鋼耗用新水量、提高鋼鐵企業(yè)水的重復(fù)利用率，需要積極推廣應(yīng)用少水或不用水的工藝技術(shù)裝備，并應(yīng)強(qiáng)化合理串級(jí)用水，以及加強(qiáng)工業(yè)污水的綜合處理回用。

關(guān)鍵詞：鋼鐵企業(yè) 污水處理工藝

前言

我國鋼鐵工業(yè)在近年來一直處于高速發(fā)展階段。噸鋼新水耗用量逐步下降，但距離國際先進(jìn)指標(biāo)仍有較大差距。要進(jìn)一步降低鋼鐵企業(yè)噸鋼耗用新水量、提高鋼鐵企業(yè)水的重復(fù)利用率，需要積極推廣應(yīng)用少用水或不用水的工藝技術(shù)裝備，并強(qiáng)化合理串級(jí)用水，加強(qiáng)工業(yè)污水的綜合處理回用。另外對(duì)鋼鐵企業(yè)工業(yè)污水處理現(xiàn)狀和存在的問題進(jìn)行了初步的分析和探討。

一、鋼鐵企業(yè)污水的主要來源及特點(diǎn)分析

鋼鐵企業(yè)工業(yè)污水按其來源來分，可以分為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)排污水;脫鹽水，軟化水及純水制取設(shè)施產(chǎn)生的濃鹽水;鋼鐵廠各工序在生產(chǎn)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的廢水等。

1、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)排污水

鋼鐵企業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)包括敞開式凈循環(huán)水系統(tǒng)、密閉式純水或軟化水循環(huán)水系統(tǒng)以及敞開式濁循環(huán)水系統(tǒng)。

(1)敞開式凈循環(huán)水系統(tǒng)的排污水一般作為濁循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)水。

(2)密閉式純水或軟化水循環(huán)水系統(tǒng)一般只有滲水和漏水，基本不用考慮平時(shí)運(yùn)行的排污水。

(3)濁循環(huán)水系統(tǒng)常用于煉鐵、煉鋼、連鑄、熱軋等單元的煤氣清洗、沖渣、火焰切割、噴霧冷卻、淬火冷卻、精煉除塵等。

因此就循環(huán)冷卻水系統(tǒng)排污水而言，主要就是指敞開式濁循環(huán)水系統(tǒng)的排污水。

2、脫鹽水、軟化水及純水制取設(shè)施產(chǎn)生的濃鹽水

脫鹽水、軟化水及純水常用于鋼鐵企業(yè)煉鐵、煉鋼、連鑄等單元關(guān)鍵設(shè)備的間接冷卻密閉式循環(huán)水系統(tǒng)以及鍋爐、蓄熱器等的補(bǔ)充用水。

隨著全膜法水處理系統(tǒng)造價(jià)和運(yùn)行成本的日益降低，超濾加二級(jí)反滲透工藝已廣泛應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)脫鹽水的制取。但在制成脫鹽水、軟化水及純水的同時(shí)，也將產(chǎn)生約占脫鹽水、軟化水及純水水量40%～50%的濃鹽水。

3、鋼鐵廠各工序在生產(chǎn)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的廢水

鋼鐵廠各工序在生產(chǎn)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的廢水包括：

(1)燒結(jié)廠的廢水

主要為濕式除塵器產(chǎn)生的廢水和沖洗地坪、輸送皮帶產(chǎn)生的廢水，以夾帶固體懸浮物為主，主要成分是燒結(jié)混合礦料。

(2)焦化廠的廢水

主要為剩余氨水、產(chǎn)品回收及精制過程中產(chǎn)生的高濃度焦化廢水、蒸氨廢水、低濃度焦化廢水，廢水中酚氰化物、COD物質(zhì)含量較高。

(3)冷軋廠的廢水

主要為中性鹽及含鉻廢水、酸性廢水、濃堿及乳化液廢水、稀堿含油廢水、光整及平整廢液等。

隨著環(huán)境保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，焦化廢水、冷軋廢水均能夠處理至鋼鐵廠工業(yè)污水排放的納管標(biāo)準(zhǔn)或是可以直接接人鋼鐵廠的回用水系統(tǒng)，水中COD等有毒有害物質(zhì)都能得到有效地回收和控制。燒結(jié)廢水為常規(guī)性工業(yè)污水。

二、鋼鐵企業(yè)污水目前常見回用方式

目前工業(yè)污水回用的常見方式為將工業(yè)污水收集后處理制成回用水、工業(yè)新水、脫鹽水、軟化水或純水等用于生產(chǎn)。

1、工業(yè)污水經(jīng)過普通處理成回用水

工業(yè)污水經(jīng)過常規(guī)水處理工藝(如混凝、沉淀、除油、過濾等)處理后制成回用水，原工業(yè)污水中的懸浮物、雜質(zhì)、油等均得到了有效的去除，但其含鹽量并沒有降低，其含鹽量遠(yuǎn)高于工業(yè)凈循環(huán)水和濁循環(huán)水。

2、工業(yè)污水經(jīng)脫鹽制成脫鹽水、軟化水及純水

脫鹽水、軟化水及純水，常用于鋼鐵企業(yè)煉鐵、煉鋼、連鑄等單元關(guān)鍵設(shè)備的間接冷卻密閉式循環(huán)水系統(tǒng)以及鍋爐、蓄熱器等的補(bǔ)充用水。隨著全膜法水處理系統(tǒng)造價(jià)和運(yùn)行成本的日益降低，超濾加二級(jí)反滲透工藝，已廣泛應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)脫鹽水的制取。

但在制成脫鹽水、軟化水及純水的同時(shí)，也將產(chǎn)生約占脫鹽水、軟化水及純水水量40%一50%左右的濃鹽水，濃鹽水的含鹽量將更高，按常規(guī)工業(yè)污水反滲透的回收率約為75%計(jì)算，濃鹽水針對(duì)工業(yè)污水的濃縮倍數(shù)將達(dá)到4以上，其含鹽量針對(duì)工業(yè)新水而言達(dá)到了20倍以上。

3、業(yè)污水全部經(jīng)脫鹽制成工業(yè)新水

如果將全部工業(yè)污水采取脫鹽制成工業(yè)新水，其生產(chǎn)成本將大幅度提高，在短期內(nèi)缺乏實(shí)施的可操作性。另外，制成工業(yè)新水的同時(shí)將產(chǎn)生更多的反滲透濃水。

三、鋼鐵企業(yè)污水回用方式探討

1、流程生產(chǎn)工藝污水回用

對(duì)于長流程生產(chǎn)工藝的鋼鐵企業(yè)，鑒于回用水需求量較大，建議將部分工業(yè)污水制成脫鹽水、軟化水或純水用于生產(chǎn)，將反滲透濃水和其它由工業(yè)污水制成的回用水回用至燒結(jié)的一次混合和二次混合用水以及渣處理等直流用戶或是澆灑地坪。

2、流程生產(chǎn)工藝污水回用

對(duì)于短流程生產(chǎn)工藝的鋼鐵企業(yè)，工業(yè)污水排放量和回用水量之間不平衡的矛盾比較突出。

首先是回用水用戶少，回用水需求量也少;而工業(yè)污水經(jīng)過常規(guī)處理制成的回用水含鹽量高，無法用于循環(huán)水系統(tǒng)做補(bǔ)充水，回用水無法有效的消耗;另外，在制取脫鹽水、軟化水及純水過程中將產(chǎn)生含鹽量更高的反滲透濃水。

四、實(shí)例

實(shí)例概述：撫順特殊鋼股份有限公司是國家重點(diǎn)生產(chǎn)特殊鋼、軍用鋼企業(yè)，(以下簡稱公司)年產(chǎn)鋼90萬t。為了企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展以及節(jié)能減排工作的不斷深入，公司要求對(duì)所有的外排水實(shí)現(xiàn)“零排放”。新建的總排口污水處理回用工程主要處理廠區(qū)排人沈撫灌渠的污水.主要污水來源于煉鐵區(qū)和鋼軋區(qū)的生產(chǎn)排污水，其中生活污水約占5%～10%左右。建設(shè)規(guī)模為900 m3/h(2.2萬m3/d)，處理后的中水全部回用。

1、工藝流程與特點(diǎn)

(1)污水處理工藝流程的確定

本工程進(jìn)水水質(zhì)呈典型鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)污水特性，可生化性差，不適宜采用生化方法降解，去除此類有機(jī)物和無機(jī)污染物的最佳方法是物理化學(xué)方法。處理系統(tǒng)擬采用泥渣回流型的高效(混凝)澄清池為主體工藝。

工藝流程框圖詳見圖l。高效澄清池改為混凝澄清池，v型濾池改為高速過濾器。

圖1 污水處理回用工藝流程框圖

污水經(jīng)過截流井，在截流井設(shè)粗格柵，初步攔截污水中的大型漂浮物。然后，經(jīng)管道流到污水處理站的細(xì)格柵，進(jìn)一步攔截污水中的漂浮物，細(xì)格柵出水進(jìn)到集水池。集水池出水經(jīng)潛污泵提升，與由排水壓力管道排放來的中、西廠區(qū)的污水匯合進(jìn)入旋流沉砂器;旋流沉砂器利用水力使泥砂分離，達(dá)到除砂的目的。沉砂池出水進(jìn)到混凝沉淀除油池，進(jìn)行沉淀、隔油，出水進(jìn)入加壓溶氣氣浮池，進(jìn)一步去除污水中的懸浮物(SS)、油類。氣浮池出水再進(jìn)入精密過濾器過濾。過濾器出水進(jìn)入冷卻塔進(jìn)行冷卻，冷卻后水流入回用水池，由回用水泵提升進(jìn)入撫順特鋼工業(yè)凈水管網(wǎng)供用戶使用。當(dāng)過濾出水溫度小于32℃時(shí)，可超越冷卻塔直接進(jìn)入回用水池。

(2)工藝方案特點(diǎn)

1)調(diào)節(jié)池具有均質(zhì)、均量和除油功能，為后續(xù)處理工藝提供了保障;

2)采用高效澄清池和V型濾池(高速過濾器)的組合工藝，節(jié)約了占地、投資和運(yùn)行費(fèi)用，提高了處理效率，保證了出水水質(zhì);

3)采用了自動(dòng)化加藥系統(tǒng)，根據(jù)水量的變化，按比例調(diào)節(jié)加藥量，節(jié)省了藥劑費(fèi)用。

2、主要處理設(shè)施

(1)污水預(yù)處理系統(tǒng)

其目的是去除一部分大懸浮物，并對(duì)來水具有調(diào)節(jié)、均質(zhì)作用，有利于后續(xù)處理設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行，并具有保護(hù)作用。預(yù)處理系統(tǒng)包括粗、細(xì)格柵、調(diào)節(jié)池、進(jìn)水提升泵。

污水經(jīng)粗、細(xì)格柵去除水中較大的漂浮物及懸浮物后。自流入調(diào)節(jié)池，經(jīng)調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量后由泵提升至混合配水井。柵渣經(jīng)渣箱收集后外運(yùn)。

調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)分為兩格。單格有效容積為1250。調(diào)節(jié)池的水力停留時(shí)間為1 h。池內(nèi)設(shè)置水下攪拌機(jī)以防止沉積物沉淀。

(2)高效澄清池

水中以無機(jī)物為主要成分的污染物質(zhì)的去除。通常采用不同形式的沉淀池及澄清池處理工藝。采用的方法與水中去除污染物質(zhì)種類有關(guān)。本公司總排口污水中含有懸浮物、膠體物質(zhì)、COD、微量油、漂浮物等，同時(shí)雨污合流制使污水中水質(zhì)、水量變化因素增加。

預(yù)處理后的水是設(shè)混凝反應(yīng)斜板沉淀池工藝還是采用目前國內(nèi)看好的高效澄清池工藝，直接影響處理水的效果、投資和管理。無論是去除硬度、還是去除SS、COD、微量油、膠體物質(zhì)等微污染物。采用泥渣回流，利用回流泥渣可以增加處理效果，減少藥耗，增加耐沖擊負(fù)荷，高效澄清池優(yōu)于其它形式。且占地面積僅為常規(guī)工藝的1/2，減少了土建造價(jià)，節(jié)約用地。由于設(shè)置污泥回流，使得污泥和水之間的接觸時(shí)間較長，這樣一是使藥劑的投加量較傳統(tǒng)工藝低25%，有效節(jié)約處理成本;二是能有效抗擊來水的沖擊負(fù)荷，可在短時(shí)間內(nèi)水量、水質(zhì)突變后，仍能保持較穩(wěn)定的出水質(zhì)量;三是從池內(nèi)排出的污泥無需進(jìn)濃縮池或加藥.可降低污泥處理費(fèi)用。而通常的斜板沉淀池，其沉淀效果、排泥的后續(xù)處理、耐沖擊負(fù)荷、有效利用藥劑等方面均不及高效澄清池。

3、治理后效果

結(jié)語

針對(duì)不同的鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)工藝，采用不同的工業(yè)污水的回用方式，對(duì)于提高工業(yè)污水的回用率有著積極的意義。在具體實(shí)施時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)的理論計(jì)算和分析。

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