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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。 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)。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物質(zhì)，處理后固體懸浮物(ss)≤20mg/L、油類≤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≤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。壳皯?yīng)用較多的為溶氣氣浮。
1.1.3稀土磁盤工藝：稀土磁盤技術(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，一起吸附到磁盤表面去除。根據(jù)軋鋼廢水特性，稀土磁盤技術(shù)可以和其他技術(shù)組合，形成多種稀土磁盤工藝，如沉淀一稀土磁盤一過(guò)濾、沉淀一絮凝一稀土磁盤一過(guò)濾、沉淀一絮凝一稀土磁盤一氣浮等工藝。典型的沉淀一絮凝一稀土磁盤一過(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≤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、氣浮、過(guò)濾等組合工藝對(duì)水中的SS和油類物質(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物質(zhì)，過(guò)濾法用于去除廢水中的SS和部分油類物質(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。稀土磁盤工藝能夠較好的去除水中的懸浮物和油類物質(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、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物質(zhì)，處理后固體懸浮物(ss)≤20mg/L、油類≤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≤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。壳皯?yīng)用較多的為溶氣氣浮。
1.1.3稀土磁盤工藝：稀土磁盤技術(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，一起吸附到磁盤表面去除。根據(jù)軋鋼廢水特性，稀土磁盤技術(shù)可以和其他技術(shù)組合，形成多種稀土磁盤工藝，如沉淀一稀土磁盤一過(guò)濾、沉淀一絮凝一稀土磁盤一過(guò)濾、沉淀一絮凝一稀土磁盤一氣浮等工藝。典型的沉淀一絮凝一稀土磁盤一過(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≤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、氣浮、過(guò)濾等組合工藝對(duì)水中的SS和油類物質(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物質(zhì)，過(guò)濾法用于去除廢水中的SS和部分油類物質(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。稀土磁盤工藝能夠較好的去除水中的懸浮物和油類物質(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、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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