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高標(biāo)準(zhǔn)環(huán)保要求下,如何利用刮油機(jī)和撇油機(jī)處理廢水
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作者:佚名
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發(fā)布時(shí)間: 2020-12-28
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軋鋼生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，這些廢水如果直接排放，不僅污染環(huán)境，而且造成水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。因此，各軋鋼廠需要對(duì)其廢水進(jìn)行處理，以達(dá)到國(guó)家軋鋼廢水排放標(biāo)準(zhǔn)或者廠內(nèi)相應(yīng)回用標(biāo)準(zhǔn)。
油水分離技術(shù)在各種污水處理過(guò)程中都具有十分重要的意義，一臺(tái)設(shè)計(jì)合理的油水分離機(jī)可以節(jié)省未來(lái)數(shù)十年的運(yùn)行和維護(hù)成本?！ ≤堜撋a(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，這些廢水如果直接排放，不僅污染環(huán)境，而且造成水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。因此，各軋鋼廠需要對(duì)其廢水進(jìn)行處理，以達(dá)到國(guó)家軋鋼廢水排放標(biāo)準(zhǔn)或者廠內(nèi)相應(yīng)回用標(biāo)準(zhǔn)。2012年，我國(guó)頒布了新的《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB123456—2012)，該排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋼鐵企業(yè)軋鋼廢水處理提出了新的要求，鋼鐵企業(yè)必須對(duì)原有技術(shù)進(jìn)行改造和升級(jí)，才能滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
1熱軋廢水處理工藝及現(xiàn)狀
1.1熱軋廢水處理工藝
1.1.1絮凝一沉淀一過(guò)濾工藝絮凝一沉淀一過(guò)濾工藝是最傳統(tǒng)的熱軋廢水處理工藝，首先對(duì)收集的廢水進(jìn)行初沉淀，去除其中大顆粒的懸浮物，然后送至二次沉淀池，進(jìn)行絮凝沉淀。處理后浮油用刮油機(jī)或撇油機(jī)收集去除，廢水則加壓送至過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾冷卻，最后按不同壓力分別送至用戶循環(huán)使用，其典型工藝流程。
該工藝可以去除廢水中大部分的懸浮物和油類(lèi)物質(zhì)，處理后固體懸浮物(ss)≤20mg/L、油類(lèi)≤5mg/L。絮凝法廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外含油廢水處理中，包括化學(xué)絮凝和電絮凝。化學(xué)絮凝主要是向廢水中投加絮凝劑，通過(guò)絮凝劑的聚合和吸附等作用將廢水中的懸浮物和油類(lèi)物質(zhì)去除;電絮凝主要是通過(guò)外加電壓產(chǎn)生凝聚。目前鋼鐵企業(yè)普遍采用化學(xué)絮凝法，選用的絮凝劑多為無(wú)機(jī)高分子絮凝劑和有機(jī)絮凝劑，如聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚硅硫酸鋁(PASS)、聚丙烯酰胺(PAM)等。沉淀法是水處理中最基本的方法之一，通過(guò)沉淀法可以去除廢水中大部分顆粒較大的懸浮物，并有一定的除油效果。常用的沉淀設(shè)備有平流式沉淀池和旋流式沉淀池。過(guò)濾法可以將廢水中的懸浮物和膠體雜質(zhì)去除，特別是去除沉淀法不能濾器有石英砂過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器、核桃殼過(guò)濾去除的微小粒子和細(xì)菌。根據(jù)濾料不同，常用的過(guò)器等，根據(jù)實(shí)際情況可單獨(dú)使用也可聯(lián)合使用。
1.1.2沉淀一絮凝一氣浮一過(guò)濾工藝：沉淀一絮凝一氣浮一過(guò)濾工藝主要以絮凝一氣浮一曝氣組合的方式取代了絮凝一沉淀一過(guò)濾工藝中的二次沉淀池。該方法適用于對(duì)處理后水質(zhì)要求較嚴(yán)格或原水水質(zhì)較差的熱軋廢水處理;處理后油類(lèi)≤5mg/L，鐵≤1mg/L，SS≤20mg/L，化學(xué)需氧量(COD)去除率60%一80%。氣浮法又稱(chēng)浮選法，就是在廢水中通入空氣，使水中產(chǎn)生大量的微氣泡，微氣泡與水中的乳化油和密度接近水的微細(xì)懸浮顆粒相粘附，粘合體因密度小于水而上浮到水面，形成浮渣，從而加以分離去除。氣浮法又分為溶氣氣浮、布?xì)鈿飧『碗娊鈿飧?，目前?yīng)用較多的為溶氣氣浮。
1.1.3稀土磁盤(pán)工藝：稀土磁盤(pán)技術(shù)是最近幾年我國(guó)新開(kāi)發(fā)的熱軋廢水處理技術(shù)，主要是利用稀土永磁材料的磁場(chǎng)軋外運(yùn)力作用，使熱軋廢水中的鐵磁性物質(zhì)微粒通過(guò)磁場(chǎng)力的作用吸附在稀土磁盤(pán)表面;對(duì)于非磁性物質(zhì)微粒和乳化油，采用絮凝技術(shù)或預(yù)磁技術(shù)，使其與磁性物質(zhì)粘合，一起吸附到磁盤(pán)表面去除。根據(jù)軋鋼廢水特性，稀土磁盤(pán)技術(shù)可以和其他技術(shù)組合，形成多種稀土磁盤(pán)工藝，如沉淀一稀土磁盤(pán)一過(guò)濾、沉淀一絮凝一稀土磁盤(pán)一過(guò)濾、沉淀一絮凝一稀土磁盤(pán)一氣浮等工藝。典型的沉淀一絮凝一稀土磁盤(pán)一過(guò)濾工藝，
圖2中虛線框內(nèi)的設(shè)備按用戶需求決定取舍。該方法處理后SS≤20mg/L，油類(lèi)≤5mg/L，廢水循環(huán)率大于95%。
1.2熱軋廢水處理現(xiàn)狀：目前，國(guó)內(nèi)熱軋廢水的處理主要采用絮凝、沉淀、稀土磁盤(pán)、氣浮、過(guò)濾等組合工藝對(duì)水中的SS和油類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行去除，表1列出了國(guó)內(nèi)部分鋼廠熱軋廢水處理情況。
從表1可以看出，國(guó)內(nèi)鋼廠熱軋廢水處理主要采取絮凝+沉淀+過(guò)濾工藝，處理效果基本可以滿足再生水用作直流冷卻水和洗滌用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但不能滿足補(bǔ)充水和工藝用水要求稀土磁盤(pán)工藝作為一種新興的熱軋廢水處理工藝，因其具有占地面積小、投資少、運(yùn)行維修費(fèi)用低和能夠?qū)崿F(xiàn)油泥全部回收等優(yōu)點(diǎn)，最近幾年在熱軋廢水處理領(lǐng)域得到了較快的發(fā)展。此外，包鋼對(duì)鋼渣吸附+陶粒過(guò)濾工藝處理熱軋廢水進(jìn)行了研究，出水SS<5.5mg/L，含油量<3.5mg/L;武鋼對(duì)改性纖維球過(guò)濾工藝進(jìn)行了中試研究，出水SS<7mg/L，含油量<5mg/L。但這些工藝還處于實(shí)驗(yàn)室階段，沒(méi)有在工業(yè)上推廣應(yīng)用。
2冷軋廢水處理工藝及現(xiàn)狀
目前國(guó)內(nèi)外冷軋廢水的處理，主要是根據(jù)廢水的種類(lèi)和性質(zhì)，建立相對(duì)獨(dú)立的供排水系統(tǒng)，分質(zhì)進(jìn)行處理。韓國(guó)浦項(xiàng)軋鋼廢水的處理主要是按含氯量的高低進(jìn)行分類(lèi)收集，各自進(jìn)行再生處理。國(guó)內(nèi)鋼廠主要按酸堿廢水、含油及乳化液廢水(以下簡(jiǎn)稱(chēng)含油廢水)、含鉻廢水分別進(jìn)行處理，處理后達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)在廠內(nèi)直接循環(huán)使用，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的混入鋼廠污水綜合處理管道進(jìn)行再處理。
2.1酸堿廢水處理工藝及現(xiàn)狀：對(duì)于冷軋酸堿廢水，目前主要采用中和法處理。中和法是根據(jù)廢水的pH值，采用中和一絮凝一沉淀一過(guò)濾的工藝進(jìn)行處理。對(duì)于呈酸性的廢水，一般投加生石灰或石灰乳進(jìn)行中和;對(duì)于呈堿性的廢水，投加廢酸進(jìn)行中和。高密度污泥法是近幾年新開(kāi)發(fā)的酸堿廢水處理工藝，目前已應(yīng)用在日本JFE鋼廠、美國(guó)ARMCO鋼廠、國(guó)內(nèi)寶鋼、唐鋼和柳鋼等。與中和法相比，該方法設(shè)置一個(gè)污泥反應(yīng)池，并將沉淀池內(nèi)一定數(shù)量的污泥回送至中和池循環(huán)使用，從而提高污泥濃度，減少污泥處置費(fèi)用。該工藝具有沉淀效率高、污泥脫水性能好、系統(tǒng)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
圖3為JFE鋼廠的高密度污泥處理工藝流程，采用該工藝后，污泥固含量由22%提高至45%，相對(duì)污泥產(chǎn)生量減少50%。
2.2含油廢水處理工藝及現(xiàn)狀2.2.1含油廢水處理工藝：冷軋含油廢水是冷軋廢水中最難處理的一類(lèi)污水，具有排放量大、水質(zhì)變化幅度大、化學(xué)穩(wěn)定性好、處理難度大等特點(diǎn)。目前，鋼鐵企業(yè)普遍應(yīng)用絮凝法、氣浮法、過(guò)濾法、生物法、膜分離法處理冷軋含油廢水，采用的工藝主要有氣浮一過(guò)濾一生物接觸氧化、超濾一生物接觸氧化/生物濾池一過(guò)濾、超濾一膜生物反應(yīng)器(MBR)。(1)氣浮一過(guò)濾一生物接觸氧化工藝：氣浮—過(guò)濾—生物接觸氧化工藝流程。
氣浮法主要用于去除廢水中的油類(lèi)物質(zhì)，過(guò)濾法用于去除廢水中的SS和部分油類(lèi)物質(zhì)，生物接觸氧化用于降解廢水中的COD。實(shí)際應(yīng)用中，也有部分企業(yè)根據(jù)實(shí)際需要在生物接觸氧化后增加過(guò)濾器或MBR。生物接觸氧化法是生物膜法的一種，其技術(shù)實(shí)質(zhì)是在生物反應(yīng)池內(nèi)填充填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長(zhǎng)在填料表面，廢水以一定的流速流經(jīng)填料，在微生物的作用下，有機(jī)污染物被降解去除。MBR是將膜技術(shù)與微生物技術(shù)相結(jié)合的一種先進(jìn)的廢水處理新工藝，該工藝首先利用生物技術(shù)降解水中的有機(jī)污染物，然后利用膜排放技術(shù)過(guò)濾SS和水溶性大分子物質(zhì)。MBR作為一種污水處理新工藝，具有處理效率高、占地面積小、出水水質(zhì)好、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。(2)超濾一生物接觸氧化/生物濾池一過(guò)濾，吸附工藝超濾一生物接觸氧化/生物濾池一過(guò)濾/吸附
該工藝在冷軋含油廢水處理中應(yīng)用較為廣泛。超濾法是膜分離法中的一種，通過(guò)超濾可以有效去除含油廢水中的SS和油類(lèi)物質(zhì)，生物接觸氧化/生物濾池可以降解廢水中大部分的COD，而在生物法后增加過(guò)濾或吸附工藝，可以進(jìn)一步提高出水水質(zhì)。超濾是一種新型含油廢水處理技術(shù)，近幾年在冷軋含油廢水處理中應(yīng)用廣泛。超濾法原理是利用超濾膜，采用錯(cuò)流過(guò)濾的方式，在一定壓差和紊流流動(dòng)的情況下，使廢水中大部分極性分子通過(guò)膜，而所有非極性分子(如膠體微粒)和相對(duì)分子質(zhì)量較大的物質(zhì)被截留，從而凈化廢水。超濾法具有分離效率高、能耗低、分離過(guò)程中無(wú)相變、出水油含量低、工藝本身不產(chǎn)生污泥、維護(hù)管理方便等優(yōu)點(diǎn)，但也存在一次性投資大、膜易污染、難清洗、壽命短等缺點(diǎn)。超濾法的關(guān)鍵在于開(kāi)發(fā)成本低、壽命長(zhǎng)、易清洗、穩(wěn)定性好的新型超濾膜。(3)超濾一MBR工藝：超濾一MBR工藝首先將含油廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)出水節(jié)后用紙帶過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，再進(jìn)入超濾系統(tǒng)進(jìn)行油水分離，超濾出水進(jìn)入MBR進(jìn)一步處理。該工藝處理效率高、出水水質(zhì)好，但需要嚴(yán)格控制操作條件與工藝參數(shù)，減輕膜污染，提高膜組件的運(yùn)行穩(wěn)定性和處理能力。2.2.2含油廢水處理現(xiàn)狀：目前，國(guó)內(nèi)冷軋含油廢水中的SS和油類(lèi)物質(zhì)得到了較好的控制，但部分鋼鐵企業(yè)對(duì)COD的處理仍然達(dá)不到最新頒布的《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)COD的排放要求。表2列出了國(guó)內(nèi)部分鋼鐵冷軋含油廢水的處理情況。
2.3含鉻廢水處理工藝及現(xiàn)狀：冷軋含鉻廢水是軋鋼廢水中危害性最大的一類(lèi)廢水。我國(guó)對(duì)鉻的排放標(biāo)準(zhǔn)為：六價(jià)鉻離子≤0.5mg/L，總鉻≤1.5mg/L。目前，鋼鐵企業(yè)已經(jīng)通過(guò)工藝的改進(jìn)和新型無(wú)鉻鈍化液的使用，使含鉻廢水的產(chǎn)生量大大減少。而對(duì)于產(chǎn)生的含鉻廢水，主要是通過(guò)化學(xué)還原沉淀法進(jìn)行處理。我國(guó)寶鋼冷軋含鉻廢水采用廢酸還原處理后，出水Cr6+<0.5mg/L，滿足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。此外，寶鋼還對(duì)生物法處理彩涂和硅鋼高濃度含鉻廢水進(jìn)行了中試研究，出水Cr6+的平均濃度分別為0.02mg/L和0.04mg/L。與傳統(tǒng)化學(xué)還原法相比，生物法具有工藝流程簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低、污泥產(chǎn)生量少以及六價(jià)鉻的去除率高等特點(diǎn)。武鋼硅鋼廠對(duì)亞硫酸鈉一微電解串聯(lián)技術(shù)進(jìn)行了中試研究，出水水質(zhì)好，且不產(chǎn)生二次污染。
3軋鋼廢水處理工藝發(fā)展趨勢(shì)
從目前軋鋼廢水的處理現(xiàn)狀來(lái)看，其工藝將呈現(xiàn)下面的發(fā)展趨勢(shì)：(1)稀土磁盤(pán)工藝將逐步用于熱軋廢水處理領(lǐng)域。從熱軋廢水處理工藝的現(xiàn)狀看，傳統(tǒng)絮凝+沉淀+過(guò)濾工藝已經(jīng)不能滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。稀土磁盤(pán)工藝作為一種新的熱軋廢水處理工藝，近幾年得到了廣泛的發(fā)展，現(xiàn)已作為鋼鐵行業(yè)熱軋廢水處理最佳可行技術(shù)被推廣。稀土磁盤(pán)工藝能夠較好的去除水中的懸浮物和油類(lèi)物質(zhì)，并且實(shí)現(xiàn)油泥的全部回收，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念，是未來(lái)熱軋廢水處理的發(fā)展趨勢(shì)。此外，最新的研究還將磁盤(pán)技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合，利用膜生物反應(yīng)器的原理構(gòu)造磁生物反應(yīng)器。(2)以超濾法為代表的膜分離法將廣泛用于冷軋含油廢水處理領(lǐng)域。膜分離法作為一種新型廢水處理技術(shù)，具有其他廢水處理方法不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。膜分離技術(shù)主要有微濾、超濾、反滲透和納濾。超濾技術(shù)作為新的油水分離技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在冷軋含油廢水處理領(lǐng)域。此外，MBR將以其特有的優(yōu)點(diǎn)成為21世紀(jì)最有發(fā)展前景的工業(yè)污水處理和中水回用技術(shù)。(3)生物法將用于冷軋含鉻廢水的處理。盡管目前生物法還沒(méi)有用于冷軋含鉻廢水處理，但從寶鋼的中試結(jié)果看，生物法處理冷軋含鉻廢水，工藝流程簡(jiǎn)單，系統(tǒng)具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷的能力，單位鉻去除成本較低，鉻去除效率高，污泥產(chǎn)生量少，適合未來(lái)的環(huán)保要求。但生物法處理含鉻廢水，出水中容易帶有一定的色度，可以在生物法后增加活性炭吸附工藝對(duì)色度進(jìn)行去除。(4)軋鋼廢水中有效成分的回收利用將是未來(lái)廢水處理工藝的發(fā)展方向。目前軋鋼廢水的處理還只是考慮對(duì)污染物的去除，而較少的考慮廢水中各種有效成分的回收利用，如利用酸洗廢液和酸洗漂洗水中的鐵和酸進(jìn)行含鉻廢水的還原處理;利用酸洗廢液和酸洗漂洗水中的酸和鹽對(duì)乳化液進(jìn)行破乳;利用酸性廢水和堿性廢水本身的中和;對(duì)含鉻酸、廢油與乳化液的再生回收等。因此，在軋鋼廢水進(jìn)行分類(lèi)處理的基礎(chǔ)上，充分回收利用鋼廠資源將是未來(lái)廢水處理工藝發(fā)展方向。(5)軋鋼廢水治理將從末端治理為主向源頭控制為主轉(zhuǎn)移。在軋鋼工藝的選擇上，應(yīng)逐步淘汰資源、能源消耗大，污染物排放量大，水資源消耗大的工藝;在廢水處理工藝的選擇上，應(yīng)盡量選擇能源消耗低、無(wú)二次污染的技術(shù)，如生物法、膊分離法等;在軋制油和鈍化液的選擇上，盡量選擇環(huán)保型產(chǎn)品。
4結(jié)語(yǔ)
軋鋼廢水的處理，對(duì)于鋼鐵企業(yè)減少污水排放和新水補(bǔ)充量，提高廢水循環(huán)利用率具有重要的意義。在軋鋼廢水處理工藝的選擇上，應(yīng)充分考慮廢水的種類(lèi)、水量、成分和排放制度，因地制宜地選擇凈化組合工藝。此外，對(duì)于冷軋廢水必須分質(zhì)進(jìn)行處理，尤其是含鉻廢水，在治理前絕不能與其他廢水混合，這樣有利于降低處理難度，減少運(yùn)行費(fèi)用并提高處理效率。未來(lái)應(yīng)積極開(kāi)發(fā)廢水深度處理新工藝和新型水處理藥劑，高效、低成本地處理軋鋼廢水。 如果你還擔(dān)心一點(diǎn)：會(huì)有顆粒物堵塞管路，設(shè)計(jì)師也早就想到了，應(yīng)用過(guò)濾器在進(jìn)水口把大顆粒物提前過(guò)濾掉，這樣一臺(tái)既實(shí)用又經(jīng)濟(jì)的油水分離機(jī)就誕生了！
1熱軋廢水處理工藝及現(xiàn)狀
1.1熱軋廢水處理工藝
1.1.1絮凝一沉淀一過(guò)濾工藝絮凝一沉淀一過(guò)濾工藝是最傳統(tǒng)的熱軋廢水處理工藝，首先對(duì)收集的廢水進(jìn)行初沉淀，去除其中大顆粒的懸浮物，然后送至二次沉淀池，進(jìn)行絮凝沉淀。處理后浮油用刮油機(jī)或撇油機(jī)收集去除，廢水則加壓送至過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾冷卻，最后按不同壓力分別送至用戶循環(huán)使用，其典型工藝流程。
該工藝可以去除廢水中大部分的懸浮物和油類(lèi)物質(zhì)，處理后固體懸浮物(ss)≤20mg/L、油類(lèi)≤5mg/L。絮凝法廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外含油廢水處理中，包括化學(xué)絮凝和電絮凝。化學(xué)絮凝主要是向廢水中投加絮凝劑，通過(guò)絮凝劑的聚合和吸附等作用將廢水中的懸浮物和油類(lèi)物質(zhì)去除;電絮凝主要是通過(guò)外加電壓產(chǎn)生凝聚。目前鋼鐵企業(yè)普遍采用化學(xué)絮凝法，選用的絮凝劑多為無(wú)機(jī)高分子絮凝劑和有機(jī)絮凝劑，如聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚硅硫酸鋁(PASS)、聚丙烯酰胺(PAM)等。沉淀法是水處理中最基本的方法之一，通過(guò)沉淀法可以去除廢水中大部分顆粒較大的懸浮物，并有一定的除油效果。常用的沉淀設(shè)備有平流式沉淀池和旋流式沉淀池。過(guò)濾法可以將廢水中的懸浮物和膠體雜質(zhì)去除，特別是去除沉淀法不能濾器有石英砂過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器、核桃殼過(guò)濾去除的微小粒子和細(xì)菌。根據(jù)濾料不同，常用的過(guò)器等，根據(jù)實(shí)際情況可單獨(dú)使用也可聯(lián)合使用。
1.1.2沉淀一絮凝一氣浮一過(guò)濾工藝：沉淀一絮凝一氣浮一過(guò)濾工藝主要以絮凝一氣浮一曝氣組合的方式取代了絮凝一沉淀一過(guò)濾工藝中的二次沉淀池。該方法適用于對(duì)處理后水質(zhì)要求較嚴(yán)格或原水水質(zhì)較差的熱軋廢水處理;處理后油類(lèi)≤5mg/L，鐵≤1mg/L，SS≤20mg/L，化學(xué)需氧量(COD)去除率60%一80%。氣浮法又稱(chēng)浮選法，就是在廢水中通入空氣，使水中產(chǎn)生大量的微氣泡，微氣泡與水中的乳化油和密度接近水的微細(xì)懸浮顆粒相粘附，粘合體因密度小于水而上浮到水面，形成浮渣，從而加以分離去除。氣浮法又分為溶氣氣浮、布?xì)鈿飧『碗娊鈿飧?，目前?yīng)用較多的為溶氣氣浮。
1.1.3稀土磁盤(pán)工藝：稀土磁盤(pán)技術(shù)是最近幾年我國(guó)新開(kāi)發(fā)的熱軋廢水處理技術(shù)，主要是利用稀土永磁材料的磁場(chǎng)軋外運(yùn)力作用，使熱軋廢水中的鐵磁性物質(zhì)微粒通過(guò)磁場(chǎng)力的作用吸附在稀土磁盤(pán)表面;對(duì)于非磁性物質(zhì)微粒和乳化油，采用絮凝技術(shù)或預(yù)磁技術(shù)，使其與磁性物質(zhì)粘合，一起吸附到磁盤(pán)表面去除。根據(jù)軋鋼廢水特性，稀土磁盤(pán)技術(shù)可以和其他技術(shù)組合，形成多種稀土磁盤(pán)工藝，如沉淀一稀土磁盤(pán)一過(guò)濾、沉淀一絮凝一稀土磁盤(pán)一過(guò)濾、沉淀一絮凝一稀土磁盤(pán)一氣浮等工藝。典型的沉淀一絮凝一稀土磁盤(pán)一過(guò)濾工藝，
圖2中虛線框內(nèi)的設(shè)備按用戶需求決定取舍。該方法處理后SS≤20mg/L，油類(lèi)≤5mg/L，廢水循環(huán)率大于95%。
1.2熱軋廢水處理現(xiàn)狀：目前，國(guó)內(nèi)熱軋廢水的處理主要采用絮凝、沉淀、稀土磁盤(pán)、氣浮、過(guò)濾等組合工藝對(duì)水中的SS和油類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行去除，表1列出了國(guó)內(nèi)部分鋼廠熱軋廢水處理情況。
從表1可以看出，國(guó)內(nèi)鋼廠熱軋廢水處理主要采取絮凝+沉淀+過(guò)濾工藝，處理效果基本可以滿足再生水用作直流冷卻水和洗滌用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但不能滿足補(bǔ)充水和工藝用水要求稀土磁盤(pán)工藝作為一種新興的熱軋廢水處理工藝，因其具有占地面積小、投資少、運(yùn)行維修費(fèi)用低和能夠?qū)崿F(xiàn)油泥全部回收等優(yōu)點(diǎn)，最近幾年在熱軋廢水處理領(lǐng)域得到了較快的發(fā)展。此外，包鋼對(duì)鋼渣吸附+陶粒過(guò)濾工藝處理熱軋廢水進(jìn)行了研究，出水SS<5.5mg/L，含油量<3.5mg/L;武鋼對(duì)改性纖維球過(guò)濾工藝進(jìn)行了中試研究，出水SS<7mg/L，含油量<5mg/L。但這些工藝還處于實(shí)驗(yàn)室階段，沒(méi)有在工業(yè)上推廣應(yīng)用。
2冷軋廢水處理工藝及現(xiàn)狀
目前國(guó)內(nèi)外冷軋廢水的處理，主要是根據(jù)廢水的種類(lèi)和性質(zhì)，建立相對(duì)獨(dú)立的供排水系統(tǒng)，分質(zhì)進(jìn)行處理。韓國(guó)浦項(xiàng)軋鋼廢水的處理主要是按含氯量的高低進(jìn)行分類(lèi)收集，各自進(jìn)行再生處理。國(guó)內(nèi)鋼廠主要按酸堿廢水、含油及乳化液廢水(以下簡(jiǎn)稱(chēng)含油廢水)、含鉻廢水分別進(jìn)行處理，處理后達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)在廠內(nèi)直接循環(huán)使用，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的混入鋼廠污水綜合處理管道進(jìn)行再處理。
2.1酸堿廢水處理工藝及現(xiàn)狀：對(duì)于冷軋酸堿廢水，目前主要采用中和法處理。中和法是根據(jù)廢水的pH值，采用中和一絮凝一沉淀一過(guò)濾的工藝進(jìn)行處理。對(duì)于呈酸性的廢水，一般投加生石灰或石灰乳進(jìn)行中和;對(duì)于呈堿性的廢水，投加廢酸進(jìn)行中和。高密度污泥法是近幾年新開(kāi)發(fā)的酸堿廢水處理工藝，目前已應(yīng)用在日本JFE鋼廠、美國(guó)ARMCO鋼廠、國(guó)內(nèi)寶鋼、唐鋼和柳鋼等。與中和法相比，該方法設(shè)置一個(gè)污泥反應(yīng)池，并將沉淀池內(nèi)一定數(shù)量的污泥回送至中和池循環(huán)使用，從而提高污泥濃度，減少污泥處置費(fèi)用。該工藝具有沉淀效率高、污泥脫水性能好、系統(tǒng)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
圖3為JFE鋼廠的高密度污泥處理工藝流程，采用該工藝后，污泥固含量由22%提高至45%，相對(duì)污泥產(chǎn)生量減少50%。
2.2含油廢水處理工藝及現(xiàn)狀2.2.1含油廢水處理工藝：冷軋含油廢水是冷軋廢水中最難處理的一類(lèi)污水，具有排放量大、水質(zhì)變化幅度大、化學(xué)穩(wěn)定性好、處理難度大等特點(diǎn)。目前，鋼鐵企業(yè)普遍應(yīng)用絮凝法、氣浮法、過(guò)濾法、生物法、膜分離法處理冷軋含油廢水，采用的工藝主要有氣浮一過(guò)濾一生物接觸氧化、超濾一生物接觸氧化/生物濾池一過(guò)濾、超濾一膜生物反應(yīng)器(MBR)。(1)氣浮一過(guò)濾一生物接觸氧化工藝：氣浮—過(guò)濾—生物接觸氧化工藝流程。
氣浮法主要用于去除廢水中的油類(lèi)物質(zhì)，過(guò)濾法用于去除廢水中的SS和部分油類(lèi)物質(zhì)，生物接觸氧化用于降解廢水中的COD。實(shí)際應(yīng)用中，也有部分企業(yè)根據(jù)實(shí)際需要在生物接觸氧化后增加過(guò)濾器或MBR。生物接觸氧化法是生物膜法的一種，其技術(shù)實(shí)質(zhì)是在生物反應(yīng)池內(nèi)填充填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長(zhǎng)在填料表面，廢水以一定的流速流經(jīng)填料，在微生物的作用下，有機(jī)污染物被降解去除。MBR是將膜技術(shù)與微生物技術(shù)相結(jié)合的一種先進(jìn)的廢水處理新工藝，該工藝首先利用生物技術(shù)降解水中的有機(jī)污染物，然后利用膜排放技術(shù)過(guò)濾SS和水溶性大分子物質(zhì)。MBR作為一種污水處理新工藝，具有處理效率高、占地面積小、出水水質(zhì)好、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。(2)超濾一生物接觸氧化/生物濾池一過(guò)濾，吸附工藝超濾一生物接觸氧化/生物濾池一過(guò)濾/吸附
該工藝在冷軋含油廢水處理中應(yīng)用較為廣泛。超濾法是膜分離法中的一種，通過(guò)超濾可以有效去除含油廢水中的SS和油類(lèi)物質(zhì)，生物接觸氧化/生物濾池可以降解廢水中大部分的COD，而在生物法后增加過(guò)濾或吸附工藝，可以進(jìn)一步提高出水水質(zhì)。超濾是一種新型含油廢水處理技術(shù)，近幾年在冷軋含油廢水處理中應(yīng)用廣泛。超濾法原理是利用超濾膜，采用錯(cuò)流過(guò)濾的方式，在一定壓差和紊流流動(dòng)的情況下，使廢水中大部分極性分子通過(guò)膜，而所有非極性分子(如膠體微粒)和相對(duì)分子質(zhì)量較大的物質(zhì)被截留，從而凈化廢水。超濾法具有分離效率高、能耗低、分離過(guò)程中無(wú)相變、出水油含量低、工藝本身不產(chǎn)生污泥、維護(hù)管理方便等優(yōu)點(diǎn)，但也存在一次性投資大、膜易污染、難清洗、壽命短等缺點(diǎn)。超濾法的關(guān)鍵在于開(kāi)發(fā)成本低、壽命長(zhǎng)、易清洗、穩(wěn)定性好的新型超濾膜。(3)超濾一MBR工藝：超濾一MBR工藝首先將含油廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)出水節(jié)后用紙帶過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，再進(jìn)入超濾系統(tǒng)進(jìn)行油水分離，超濾出水進(jìn)入MBR進(jìn)一步處理。該工藝處理效率高、出水水質(zhì)好，但需要嚴(yán)格控制操作條件與工藝參數(shù)，減輕膜污染，提高膜組件的運(yùn)行穩(wěn)定性和處理能力。2.2.2含油廢水處理現(xiàn)狀：目前，國(guó)內(nèi)冷軋含油廢水中的SS和油類(lèi)物質(zhì)得到了較好的控制，但部分鋼鐵企業(yè)對(duì)COD的處理仍然達(dá)不到最新頒布的《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)COD的排放要求。表2列出了國(guó)內(nèi)部分鋼鐵冷軋含油廢水的處理情況。
2.3含鉻廢水處理工藝及現(xiàn)狀：冷軋含鉻廢水是軋鋼廢水中危害性最大的一類(lèi)廢水。我國(guó)對(duì)鉻的排放標(biāo)準(zhǔn)為：六價(jià)鉻離子≤0.5mg/L，總鉻≤1.5mg/L。目前，鋼鐵企業(yè)已經(jīng)通過(guò)工藝的改進(jìn)和新型無(wú)鉻鈍化液的使用，使含鉻廢水的產(chǎn)生量大大減少。而對(duì)于產(chǎn)生的含鉻廢水，主要是通過(guò)化學(xué)還原沉淀法進(jìn)行處理。我國(guó)寶鋼冷軋含鉻廢水采用廢酸還原處理后，出水Cr6+<0.5mg/L，滿足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。此外，寶鋼還對(duì)生物法處理彩涂和硅鋼高濃度含鉻廢水進(jìn)行了中試研究，出水Cr6+的平均濃度分別為0.02mg/L和0.04mg/L。與傳統(tǒng)化學(xué)還原法相比，生物法具有工藝流程簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低、污泥產(chǎn)生量少以及六價(jià)鉻的去除率高等特點(diǎn)。武鋼硅鋼廠對(duì)亞硫酸鈉一微電解串聯(lián)技術(shù)進(jìn)行了中試研究，出水水質(zhì)好，且不產(chǎn)生二次污染。
3軋鋼廢水處理工藝發(fā)展趨勢(shì)
從目前軋鋼廢水的處理現(xiàn)狀來(lái)看，其工藝將呈現(xiàn)下面的發(fā)展趨勢(shì)：(1)稀土磁盤(pán)工藝將逐步用于熱軋廢水處理領(lǐng)域。從熱軋廢水處理工藝的現(xiàn)狀看，傳統(tǒng)絮凝+沉淀+過(guò)濾工藝已經(jīng)不能滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。稀土磁盤(pán)工藝作為一種新的熱軋廢水處理工藝，近幾年得到了廣泛的發(fā)展，現(xiàn)已作為鋼鐵行業(yè)熱軋廢水處理最佳可行技術(shù)被推廣。稀土磁盤(pán)工藝能夠較好的去除水中的懸浮物和油類(lèi)物質(zhì)，并且實(shí)現(xiàn)油泥的全部回收，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念，是未來(lái)熱軋廢水處理的發(fā)展趨勢(shì)。此外，最新的研究還將磁盤(pán)技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合，利用膜生物反應(yīng)器的原理構(gòu)造磁生物反應(yīng)器。(2)以超濾法為代表的膜分離法將廣泛用于冷軋含油廢水處理領(lǐng)域。膜分離法作為一種新型廢水處理技術(shù)，具有其他廢水處理方法不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。膜分離技術(shù)主要有微濾、超濾、反滲透和納濾。超濾技術(shù)作為新的油水分離技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在冷軋含油廢水處理領(lǐng)域。此外，MBR將以其特有的優(yōu)點(diǎn)成為21世紀(jì)最有發(fā)展前景的工業(yè)污水處理和中水回用技術(shù)。(3)生物法將用于冷軋含鉻廢水的處理。盡管目前生物法還沒(méi)有用于冷軋含鉻廢水處理，但從寶鋼的中試結(jié)果看，生物法處理冷軋含鉻廢水，工藝流程簡(jiǎn)單，系統(tǒng)具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷的能力，單位鉻去除成本較低，鉻去除效率高，污泥產(chǎn)生量少，適合未來(lái)的環(huán)保要求。但生物法處理含鉻廢水，出水中容易帶有一定的色度，可以在生物法后增加活性炭吸附工藝對(duì)色度進(jìn)行去除。(4)軋鋼廢水中有效成分的回收利用將是未來(lái)廢水處理工藝的發(fā)展方向。目前軋鋼廢水的處理還只是考慮對(duì)污染物的去除，而較少的考慮廢水中各種有效成分的回收利用，如利用酸洗廢液和酸洗漂洗水中的鐵和酸進(jìn)行含鉻廢水的還原處理;利用酸洗廢液和酸洗漂洗水中的酸和鹽對(duì)乳化液進(jìn)行破乳;利用酸性廢水和堿性廢水本身的中和;對(duì)含鉻酸、廢油與乳化液的再生回收等。因此，在軋鋼廢水進(jìn)行分類(lèi)處理的基礎(chǔ)上，充分回收利用鋼廠資源將是未來(lái)廢水處理工藝發(fā)展方向。(5)軋鋼廢水治理將從末端治理為主向源頭控制為主轉(zhuǎn)移。在軋鋼工藝的選擇上，應(yīng)逐步淘汰資源、能源消耗大，污染物排放量大，水資源消耗大的工藝;在廢水處理工藝的選擇上，應(yīng)盡量選擇能源消耗低、無(wú)二次污染的技術(shù)，如生物法、膊分離法等;在軋制油和鈍化液的選擇上，盡量選擇環(huán)保型產(chǎn)品。
4結(jié)語(yǔ)
軋鋼廢水的處理，對(duì)于鋼鐵企業(yè)減少污水排放和新水補(bǔ)充量，提高廢水循環(huán)利用率具有重要的意義。在軋鋼廢水處理工藝的選擇上，應(yīng)充分考慮廢水的種類(lèi)、水量、成分和排放制度，因地制宜地選擇凈化組合工藝。此外，對(duì)于冷軋廢水必須分質(zhì)進(jìn)行處理，尤其是含鉻廢水，在治理前絕不能與其他廢水混合，這樣有利于降低處理難度，減少運(yùn)行費(fèi)用并提高處理效率。未來(lái)應(yīng)積極開(kāi)發(fā)廢水深度處理新工藝和新型水處理藥劑，高效、低成本地處理軋鋼廢水。 如果你還擔(dān)心一點(diǎn)：會(huì)有顆粒物堵塞管路，設(shè)計(jì)師也早就想到了，應(yīng)用過(guò)濾器在進(jìn)水口把大顆粒物提前過(guò)濾掉，這樣一臺(tái)既實(shí)用又經(jīng)濟(jì)的油水分離機(jī)就誕生了！
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