污水處理論文發(fā)表期刊推薦《中國(guó)給水排水》創(chuàng)刊于1985年，本刊為半月刊，主編：丁堂堂。國(guó)內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)：CN12-1073/TU，國(guó)際刊號(hào)：ISSN1000-4602�！吨� 國(guó)給水排水》是面向全國(guó)給水排水和環(huán)境工程界的專(zhuān)業(yè)性科技期刊，是中國(guó)建筑類(lèi)核心期刊和中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)源期刊，具有較高的理論導(dǎo)向性和較強(qiáng)的工程實(shí)踐 性，在國(guó)內(nèi)享有盛譽(yù)，被稱(chēng)為中國(guó)水行業(yè)的“首席雜志”。
　　【摘要】：本文對(duì)這些鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生的各種主要污水的處理技術(shù)及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展作相關(guān)介紹。對(duì)提高鋼鐵工業(yè)廢水處理技術(shù)水平,解決水環(huán)境污染,保護(hù)和節(jié)約水資源具有重要的意義。

　　【關(guān)鍵詞】：鋼鐵工業(yè),循環(huán)水處理,水處理技術(shù)

　　鋼鐵工業(yè)是我國(guó)重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，包括選礦、燒結(jié)、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼等生產(chǎn)工序，以礦石開(kāi)采、加工和制造為一體的鋼鐵冶金行業(yè)是資源消耗量大、水環(huán)境污染嚴(yán)重的行業(yè)。廢水量約占我國(guó)工業(yè)總體廢水量的10%,且廢水中含有大量的金屬氧化物、油、重金屬及有機(jī)物等污染物。鋼鐵企業(yè)工業(yè)污水按其來(lái)源來(lái)分，可分為直接冷卻循環(huán)水系統(tǒng)排污水、冷軋廢水、焦化廢水及總排口綜合污水等。

　　一．鋼鐵行業(yè)直接冷卻循環(huán)水處理新工藝的應(yīng)用

　　由于鋼鐵行業(yè)連鑄二次冷卻、熱軋直接冷卻系統(tǒng)和煙氣凈化系統(tǒng)等工序中的直接冷卻循環(huán)水即濁環(huán)水系統(tǒng)的水普遍含有較高的氧化鐵、爐料顆粒等懸浮物質(zhì)，而且水溫也較高，因此處理中通常采用以沉淀、冷卻為核心的處理工藝，常見(jiàn)的處理工藝組成為：一次沉淀池（旋流井）+二次沉淀池（平流沉淀池或斜板沉淀池）+高速過(guò)濾器+冷卻塔。在含油比較多的濁環(huán)水處理中，為節(jié)省占地和減少系統(tǒng)水量等，在上述長(zhǎng)流程工藝以外，逐漸開(kāi)發(fā)了短流程、少水量的水處理工藝，其組成為：一次沉淀池（旋流井）+分離器（化學(xué)除油器或稀土磁盤(pán)分離設(shè)備）+高速過(guò)濾器+冷卻塔。廢水先后流經(jīng)一次沉淀池（旋流井）和二次沉淀池或處理器去除其中的大顆粒懸浮雜質(zhì)和油質(zhì)，出水進(jìn)入高速過(guò)濾器，進(jìn)一步對(duì)廢水中的懸浮物和石油類(lèi)污染物進(jìn)行過(guò)濾，最后經(jīng)冷卻塔冷卻后循環(huán)使用。

　　近年來(lái)在濁環(huán)水處理過(guò)程中還采用了一些新工藝、新設(shè)備，如在最近兩年新建設(shè)的項(xiàng)目中出現(xiàn)了：一次沉淀池（旋流井）+隔油池+高密度沉淀池+V型濾池+冷卻塔的工藝，也得到了較好的運(yùn)行效果。還有采用新型固液分離器，利用離心分離原理，應(yīng)用于濁環(huán)水的懸浮物去除等等。

　　直接冷卻循環(huán)水處理系統(tǒng)新工藝及新技術(shù)的應(yīng)用，提高了濁環(huán)水系統(tǒng)的水處理效率，減少了系統(tǒng)強(qiáng)制排污量，減少了鋼鐵企業(yè)綜合污水的水量。

　　二焦化廢水處理技術(shù)

　�。ㄒ唬┙够瘡U水預(yù)處理技術(shù)

　　近年來(lái)，在焦化廢水預(yù)處理過(guò)程中，發(fā)展了以下預(yù)處理技術(shù)：①采用強(qiáng)化絮凝化學(xué)沉淀等方法去除焦化廢水中的油份、COD和氨氮，以降低生化系統(tǒng)污染負(fù)荷；②根據(jù)焦化生產(chǎn)中各工藝水的水質(zhì)特征，在進(jìn)入廢水處理工序之前，設(shè)置廢水中的化工產(chǎn)品的回收工序，如：蒸汽脫酚法、蒸氨塔、溶劑萃取法等，降低焦化廢水中污染物含量，提高后續(xù)廢水處理工序的效率；③將電化學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)的物理處理技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)氧化還原原理，將其中有毒難降解有機(jī)污染物氧化為較易生物降解的醇、醛、酮及有機(jī)酸等中間產(chǎn)物，降低焦化廢水中不利于生物處理的物質(zhì)的含量，強(qiáng)化混凝與除油效果，改善廢水的可生化性。

　�。ǘ�）焦化廢水的生化處理技術(shù)

　　1.A－O法。根據(jù)廢水生物處理中微生物對(duì)氧的要求，可把廢水中生物處理方法分為好氧處理和厭氧處理兩類(lèi)，典型的處理工藝是缺氧－好氧(A－O)工藝，只用將生化曝氣設(shè)施改造并擴(kuò)建成反硝化反應(yīng)池和硝化反應(yīng)池，完善好氧處理，即可提高COD和NH3－N處理效果。隨著對(duì)環(huán)境的要求越來(lái)越高，開(kāi)發(fā)了厭氧、缺氧和好氧(A－A/O)工藝，該工藝是在A/O工藝的基礎(chǔ)上增加厭氧段，因?yàn)樵趨捬醵文軌蜉^好地對(duì)高濃度有機(jī)污水進(jìn)行水解酸化，這樣可以提高在缺氧/好氧段的處理效率。在此基礎(chǔ)上，還有A/O2及A2/O2等法，以及與SBR法、生物膜法等各種組合工藝。

　　2.兩段生物法。兩段生物法也即AB法，采用兩段串聯(lián)活性污泥法的形式，這樣可有效降低出水污染物，比如A/0法兩段串聯(lián)處理。A段主要用于去除對(duì)后續(xù)生化產(chǎn)生影響的毒性有機(jī)物，使B段微生物可穩(wěn)定分解廢水中的污染物，兩段處理后出水指標(biāo)達(dá)到國(guó)家污水綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。從設(shè)計(jì)原理上講B段可以是A/O法、A2/O法，甚至SBR法。因此，對(duì)于焦化廢水來(lái)說(shuō)，AB法存在一定的發(fā)展空間。

　　3.MBR生物膜法。MBR生物膜法是膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)的廢水分離器有機(jī)組合形成的一種新型、高效的污水處理系統(tǒng)，由過(guò)濾膜取代傳統(tǒng)生化技術(shù)中二次沉淀池和沙濾池。由微濾、超濾或納濾膜組件與生物反應(yīng)器組成，膜能將幾乎全部的生物量截留在反應(yīng)器內(nèi)，從而延長(zhǎng)污泥壽命，減少剩余污泥處理費(fèi)用。耐沖擊負(fù)荷，對(duì)高濃度廢水的適應(yīng)能力強(qiáng)，可提高難降解有機(jī)物的降解效率，可徹底使泥水分離，出水中SS及濁度接近于零，COD含量也可明顯降低。但膜的制造成本較高，壽命短，易受污染，整個(gè)工藝能耗較高。

　　(三)焦化廢水深度處理技術(shù)

　　1.化學(xué)氧化法深度處理焦化廢水

　�、傺趸瘎┭趸�法：通過(guò)往廢水中加入氯、臭氧等強(qiáng)氧化劑，通過(guò)氧化還原反應(yīng)，有效去除廢水中的有機(jī)物，近年來(lái)還進(jìn)一步發(fā)展成為催化氧化處理技術(shù)，在焦化廢水深度處理方面，已經(jīng)有成功案例。

　�、贔enton氧化法：Fenton試劑由亞鐵鹽和過(guò)氧化氫組成，當(dāng)pH較低時(shí)（pH≈3），在Fe２+的催化作用下過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生·OH，從而引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，分解廢水中的有機(jī)物。另外，F(xiàn)enton試劑中的亞鐵離子與H2O2反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化鐵兩性絡(luò)合物，具有絮凝吸附沉淀作用，進(jìn)一步降低水中污染物的含量。

　�、垭娀瘜W(xué)氧化法：電化學(xué)氧化技術(shù)發(fā)展于20世紀(jì)80年代，根據(jù)陽(yáng)極是否直接與有機(jī)物進(jìn)行電子轉(zhuǎn)移，電化學(xué)氧化可分為直接氧化和間接氧化。電化學(xué)氧化技術(shù)具有氧化能力強(qiáng)、設(shè)備占地小，易自動(dòng)化控制，操作簡(jiǎn)便、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。

　　2.物理化學(xué)法

　　物理化學(xué)法是利用物理化學(xué)的原理或化工分離單元進(jìn)行廢水處理的方法。

　　①混凝法：混凝法包括凝聚與絮凝兩個(gè)過(guò)程，處理對(duì)象主要是水中的微小懸浮固體和膠體雜質(zhì)，具有操作方便、效率高、投資少等優(yōu)點(diǎn)。但是對(duì)于焦化廢水中的可溶性有機(jī)污染物去除效率不高。因此研究人員將重點(diǎn)放在開(kāi)發(fā)新型無(wú)機(jī)、有機(jī)高分子復(fù)合絡(luò)合型混凝劑，并在應(yīng)用中將混凝法與其他深度處理技術(shù)聯(lián)用，如與fenton氧化、電化學(xué)方法、吸附法、膜分離法等技術(shù)聯(lián)用。

　�、谖�附法：吸附法是是利用吸附劑的多孔性和大的比表面積，將廢水中的溶解性有機(jī)物吸附在表面，從而達(dá)到廢水的凈化效果。常用的吸附劑有活性炭、樹(shù)脂、粉煤灰、硅藻土、膨潤(rùn)土等。吸附法能有效去除廢水中的有機(jī)污染物和無(wú)機(jī)物，包括某些有毒的重金屬。但是，由于活性炭、樹(shù)脂等吸附劑的再生操作難度大、裝置運(yùn)行費(fèi)用高，在焦化廢水處理中未能得到大規(guī)模推廣使用。

　　③膜分離技術(shù)：膜技術(shù)是一種具有巨大潛力和實(shí)用性的技術(shù)，其原理是利用選擇性透過(guò)膜來(lái)分離介質(zhì)，在外界推動(dòng)力（如濃度差、壓力差、電位差等）作用下，原料中組分通過(guò)選擇性透過(guò)膜以達(dá)到分離提純的目的。通常有反滲透（ＲＯ）、納濾（ＮＦ）、超濾（ＵＦ）、微濾（ＭＦ）等技術(shù)。膜分離技術(shù)可有效去除水中色度、有機(jī)物、部分無(wú)機(jī)物和微生物，具有分離效率高、操作簡(jiǎn)單、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。隨著膜分離技術(shù)的不斷發(fā)展，將不同的膜分離技術(shù)相結(jié)合的雙膜法逐漸成為膜分離法工業(yè)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。目前，MF-RO組合工藝、UF-RO組合工藝、UF-NF組合工藝、MBR-RO組合工藝在焦化廢水的深度處理中已有了應(yīng)用，且表現(xiàn)出了良好的效果。

　　3.生物化學(xué)法

　�、倨貧馍�物濾池法（BAF）和膜生物反應(yīng)器法（MBR）

　　BAF是在普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池、生物接觸氧化法等生物膜法的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。具有占地面積小、投資少、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。BAF兼具了普通生物濾池和生物接觸氧化法的特點(diǎn)，對(duì)SS、COD、生化需氧量（BOD）的去除及硝化、脫氮除磷均具有很好的效果。MBR法是生物處理與膜技術(shù)相結(jié)合的一種工藝。其占地面積小，運(yùn)行費(fèi)用也較低，處理效果較好，能去除大部分有機(jī)物和部分鹽類(lèi)。但是對(duì)于經(jīng)過(guò)生化處理的焦化廢水中的有機(jī)物的處理來(lái)說(shuō)，這兩種方法對(duì)廢水重點(diǎn)污染物的去除率不高，一般與其他處理方法組合形成焦化廢水的深度處理工藝。

　�、谏�物活性炭（BAC）法

　　生物活性炭(BiologicalActivatedCarbon）工藝是一種以生物處理為主，同時(shí)具有物化處理特點(diǎn)的生物處理新技術(shù)，適用于低濃度有機(jī)廢水的深度處理。BAC工藝?yán)�用活性炭表面生長(zhǎng)的微生物所具有的降解作用和活性炭吸附作用，協(xié)同去除廢水中有機(jī)污染物，可提高活性炭的吸附容量和通水倍數(shù)，大大延長(zhǎng)活性炭的工作周期。目前較為成熟的技術(shù)是臭氧-生物活性炭組合工藝，對(duì)焦化廢水的深度處理都已有報(bào)道。

　　三．冷軋廢水的處理

　　冷軋廠(chǎng)廢水性質(zhì)、水量與產(chǎn)品品種和工藝條件關(guān)系密切，冷軋廢水主要包括酸洗工段的酸性廢水、脫脂工段的濃堿及乳化液廢水，漂洗工段的稀堿含油廢水、光整工段的光整廢水、濕平整工段的濕平整廢水，電鍍工段的含鉻廢水等。除含有酸、堿、油、乳化液和少量機(jī)械雜質(zhì)外，還含有大量的金屬鹽類(lèi)，其中主要是鐵鹽；此外還有少量的重金屬離子和有機(jī)成份。

　　（一）分質(zhì)處理技術(shù)

　　對(duì)于濃堿及乳化液廢水、光整廢水和濕平整廢水采用超濾技術(shù)處理，利用超濾膜只透過(guò)小分子物質(zhì)的特性，截留廢水中的懸浮物、膠體、油類(lèi)等物質(zhì)。

　　對(duì)于酸性廢水、磷化廢水采用中和技術(shù)處理，通過(guò)混合后呈酸性或堿性的廢水中投加堿類(lèi)或酸類(lèi)物質(zhì)，調(diào)節(jié)廢水的pH值。處理中，常選用石灰、石灰石、白云石或廢酸等做中和劑，小型冷軋廠(chǎng)也可采用氫氧化鈉做中和劑；處理后出水pH值6～9。

　　對(duì)于含鉻廢水采用化學(xué)還原沉淀技術(shù)處理，通過(guò)在酸性條件下，將六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，再調(diào)節(jié)pH值使三價(jià)鉻以難溶于水的氫氧化鉻沉淀形式從廢水中分離。處理后的出水六價(jià)鉻濃度低于0.5mg/L；產(chǎn)生的含鉻污泥屬危險(xiǎn)廢物，經(jīng)壓濾、脫水處理后，委托有危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許可證的機(jī)構(gòu)集中處置。

　　（二）生化處理技術(shù)

　　軋鋼工藝廢水處理中常采用的生化處理技術(shù)主要有A/O、膜生物反應(yīng)器（MembraneBio-Reactor，簡(jiǎn)稱(chēng)MBR）和生物濾池等。MBR是20世紀(jì)末發(fā)展起來(lái)的，將膜分離技術(shù)與生物處理有機(jī)結(jié)合的一種水處理高新技術(shù)�，F(xiàn)有膜材料可分為有機(jī)膜和無(wú)機(jī)膜兩種。由于較高的投資成本限制了無(wú)機(jī)膜在我國(guó)的廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)MBR曾遍采用有機(jī)膜，常用的膜材料為聚乙烯、聚丙烯等。分離式MBR通常采用超濾膜組件，截留分子量一般在2～30萬(wàn)。近年來(lái)國(guó)產(chǎn)無(wú)機(jī)膜生物反應(yīng)器應(yīng)用逐漸增多。

　�。ㄈ�）濃油廢水陶瓷膜處理技術(shù)

　　陶瓷膜具有耐腐蝕，機(jī)械強(qiáng)度高，孔徑分布窄，使用壽命長(zhǎng)等突出優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛注意，并在許多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。陶瓷膜處理含油廢水具有操作穩(wěn)定，通量較高，出水水質(zhì)好，油含量小于10ppm。陶瓷膜設(shè)備占地面積小，正常工作時(shí)不消耗化學(xué)藥劑也不產(chǎn)生新的污泥，回收油質(zhì)量比較好，在含油廢水處理領(lǐng)域已顯示出其極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。冷軋乳化液廢水進(jìn)入原水池，經(jīng)過(guò)適當(dāng)預(yù)處理后，由泵輸送到一級(jí)循環(huán)槽和二級(jí)循環(huán)槽中，由供料泵送給陶瓷膜組件，陶瓷膜組件的操作方式采用內(nèi)外循環(huán)式流動(dòng)方式，由循環(huán)泵提供膜面流速，由供料泵提供系統(tǒng)操作壓力，通過(guò)供料泵流量來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)。膜組件處理后的濃液回到循環(huán)槽，滲透液作為生活雜用水送到指定點(diǎn)。循環(huán)槽中固含量達(dá)到一定程度后回到原水池，由刮油器收集廢油，由刮泥機(jī)去除污泥。

　�。ㄋ模├滠垙U水脫鹽深度處理回用技術(shù)

　　冷軋廢水深度處理回用一般以用作循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)水為主，鑒于回用水的水質(zhì)要求，廢水深度回用必須進(jìn)行脫鹽處理，深度處理回用脫鹽主要工藝為雙膜法，所選膜均應(yīng)采用抗污染膜。廢水深度處理回用一般包括預(yù)處理、超濾系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)及化學(xué)藥劑系統(tǒng)等。經(jīng)過(guò)不斷的摸索和優(yōu)化，雙膜法在冷軋廢水深度處理回用上已基本成熟，并建立了大量的應(yīng)用業(yè)績(jī)。

　　四．鋼鐵企業(yè)綜合污水處理廠(chǎng)處理技術(shù)

　　2005年，中冶建筑研究總院有限公司聯(lián)合首鋼總公司、唐山鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司及濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)總公司在“十五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目《水安全保障技術(shù)研究》子課題《鋼鐵企業(yè)外排污水綜合處理與回用技術(shù)集成研究》的研究過(guò)程中，通過(guò)對(duì)首鋼、本鋼、鞍鋼、太鋼等國(guó)內(nèi)大中型鋼鐵企業(yè)和特大型韓國(guó)浦項(xiàng)鋼廠(chǎng)進(jìn)行調(diào)研，總結(jié)并綜合集成了相對(duì)較完整的鋼鐵企業(yè)綜合廢水處理工藝，即多流向強(qiáng)化澄清+V型濾池的處理技術(shù)，采用沉砂池-預(yù)處理池-多流向強(qiáng)化澄清-V型濾池-除鹽水系統(tǒng)組合的方式進(jìn)行鋼鐵企業(yè)污水處理廠(chǎng)廢水的綜合處理。

　　該工藝流程集成以多流向強(qiáng)化澄清池、V型濾池為核心的主體處理系統(tǒng)和以提高廢水回用率為目標(biāo)的脫鹽處理系統(tǒng)，處理出水可由原污水回用率60%～70%提高到90%以上；且工藝可根據(jù)鋼鐵企業(yè)各用水系統(tǒng)和各工序用水水質(zhì)要求進(jìn)行混合回用，實(shí)現(xiàn)綜合廢水處理與回用的科學(xué)性、多樣性與經(jīng)濟(jì)性，最大限度提高污水回用率，具有技術(shù)先進(jìn)性與推廣性。

　　國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)現(xiàn)正通過(guò)各種技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)改造，研究開(kāi)發(fā)新技術(shù)和新裝備，不斷提高節(jié)水減污水平。最大程度地提高現(xiàn)有工業(yè)污水的處理利用率，全面促進(jìn)工業(yè)污水的資源化。

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