轧钢废污水处理工艺及发展趋势

  轧钢生产的全部过程中会产生大量的废水，这些废水如果直接排放，不仅污染自然环境，而且造成水资源的严重浪费。因此，各轧钢厂需要对其废水做处理，以达到国家轧钢废水排放标准或者厂内相应回用标准。2012年，我国颁布了新的《钢铁工业让水受到污染的东西排放标准》(GB123456—2012)，该排放标准对钢铁企业轧钢废污水处理提出了新的要求，钢铁企业一定对原有技术做改造和升级，才能满足日益严格的环保标准。

  1．1．1絮凝一沉淀一过滤工艺絮凝一沉淀一过滤工艺是最传统的热轧废污水处理工艺，首先对收集的废水进行初沉淀，去除其中大颗粒的悬浮物，然后送至二次沉淀池，进行絮凝沉淀。处理后浮油用刮油机或撇油机收集去除，废水则加压送至过滤器进行过滤冷却，最后按不同压力分别送至用户循环使用，其典型工艺流程见图1。

  该工艺可以去除废水中大部分的悬浮物和油类物质，处理后固体悬浮物(ss)≤20mg／L、油类≤5mg／L。絮凝法大范围的应用于国内外含油废水净化处理中，包括化学絮凝和电絮凝。化学絮凝主要是向废水中投加絮凝剂，通过絮凝剂的聚合和吸附等作用将废水中的悬浮物和油类物质去除；电絮凝主要是通过外加电压产生凝聚。目前钢铁企业普遍采用化学絮凝法，选用的絮凝剂多为无机高分子絮凝剂和有机絮凝剂，如聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚硅硫酸铝(PASS)、聚丙烯酰胺(PAM)等。沉淀法是水处理中最基本的方法之一，通过沉淀法可以去除废水中大部分颗粒较大的悬浮物，并有一定的除油效果。常用的沉淀设备有平流式沉淀池和旋流式沉淀池。过滤法可以将废水中的悬浮物和胶体杂质去除，特别是去除沉淀法不能滤器有石英砂过滤器、活性炭过滤器、核桃壳过滤去除的微小粒子和细菌。根据滤料不同，常用的过器等，根据真实的情况可单独使用也可联合使用。

  1．1．2沉淀一絮凝一气浮一过滤工艺：沉淀一絮凝一气浮一过滤工艺主要以絮凝一气浮一曝气组合的方式取代了絮凝一沉淀一过滤工艺中的二次沉淀池。该方法适用于对处理后水质要求较严格或原水水质较差的热轧废水净化处理；处理后油类≤5mg／L，铁≤1mg／L，SS≤20mg／L，化学需氧量(COD)去除率60％一80％。气浮法又称浮选法，就是在废水中通入空气，使水中产生大量的微气泡，微气泡与水中的乳化油和密度接近水的微细悬浮颗粒相粘附，粘合体因密度小于水而上浮到水面，形成浮渣，从而加以分离去除。气浮法又分为溶气气浮、布气气浮和电解气浮，目前应用较多的为溶气气浮。

  1．1．3稀土磁盘工艺：稀土磁盘技术是最近几年我国新开发的热轧废污水处理技术，主要是利用稀土永磁材料的磁场轧外运力作用，使热轧废水中的铁磁性物质微粒通过磁场力的作用吸附在稀土磁盘表面；对于非磁性物质微粒和乳化油，采用絮凝技术或预磁技术，使其与磁性物质粘合，一起吸附到磁盘表面去除。根据轧钢废水特性，稀土磁盘技术能和其他技术组合，形成多种稀土磁盘工艺，如沉淀一稀土磁盘一过滤、沉淀一絮凝一稀土磁盘一过滤、沉淀一絮凝一稀土磁盘一气浮等工艺。典型的沉淀一絮凝一稀土磁盘一过滤工艺如图2所示，

  图2中虚线框内的设备按客户的真实需求决定取舍。该方法处理后SS≤20mg／L，油类≤5mg／L，废水循环率大于95％。

  1．2热轧废污水处理现状：目前，国内热轧废水的处理主要是采用絮凝、沉淀、稀土磁盘、气浮、过滤等组合工艺对水中的SS和油类物质进行去除，表1列出了国内部分钢厂热轧废水净化处理情况。

  从表1能够准确的看出，国内钢厂热轧废水净化处理主要采取絮凝+沉淀+过滤工艺，处理效果基本能满足再生水用作直流冷却水和洗涤用水的水质标准，但不能满足补充水和工艺用水要求稀土磁盘工艺作为一种新兴的热轧废污水处理工艺，因其具有占地面积小、投资少、运行维修费用低和可以在一定程度上完成油泥全部回收等优点，最近几年在热轧废污水处理领域得到了较快的发展。此外，包钢对钢渣吸附+陶粒过滤工艺处理热轧废水进行了研究，出水SS

  目前国内外冷轧废水的处理，主要是根据废水的种类和性质，建立相对独立的供排水系统，分质做处理。韩国浦项轧钢废水的处理主要是按含氯量的高低进行分类收集，各自进行再生处理。国内钢厂主要按酸碱废水、含油及乳化液废水(以下简称含油废水)、含铬废水分别做处理，处理后达到回用标准在厂内直接循环使用，达不到标准的混入钢厂污水综合处理管道进行再处理。

  2．1酸碱废污水处理工艺及现状：对于冷轧酸碱废水，目前主要是采用中和法处理。中和法是根据废水的pH值，采用中和一絮凝一沉淀一过滤的工艺做处理。对于呈酸性的废水，一般投加生石灰或石灰乳进行中和；对于呈碱性的废水，投加废酸进行中和。高密度污泥法是近几年新开发的酸碱废污水处理工艺，目前已应用在日本JFE钢厂、美国ARMCO钢厂、国内宝钢、唐钢和柳钢等。与中和法相比，该方法设置一个污泥反应池，并将沉淀池内少数的污泥回送至中和池循环使用，来提升污泥浓度，减少污泥处置费用。该工艺具有沉淀效率高、污泥脱水性能好、系统稳定等优点。

  图3为JFE钢厂的高密度污泥处理工艺流程，采用该工艺后，污泥固含量由22％提高至45％，相对污泥产生量减少50％。

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