加入收藏
客服热线：0311-85395669
首页
本钢废水的处理与利用
来源：王占中， 康丹凤， 王 克 |浏览：次|评论：0条 [收藏] [评论]
摘 要：阐述了本钢在废水的处理与利用方面所做的工作，介绍了矿山废水、高炉煤气洗涤水、转炉煤气洗涤水、热连轧废水、冷轧废水、焦化废水及排入污水处理厂的企业污水的处理与利用，提出了本钢在废水利用方面存在的问题，并提出了改进措施。
关键词：废水；处理与利用；改进措施
前言
本钢是一百年老企业，为拥有采矿、选矿、烧结、炼铁、炼钢、轧钢及焦化、发电等综合生产能力的大型钢铁联合企业，是水资源消耗大户。近年来，本钢在节水、废水利用等方面做了大量的工作，并获得了显著的效果，使本钢的吨钢耗新水由原来的近30吨/吨钢降为2007年的4.92吨/吨钢，水循环率达到96.1%，钢铁生产主线实现了污水零排放。
1 本钢用水现状
本钢供水厂负责供应本钢工源及溪湖厂区的工业新水与生活水，是集取水、供应、循环、回收、污水处理为一体的供排水专业厂。该厂现有高炉煤气洗涤污水处理设施、热连轧轧钢冷却循环水处理设施和污水处理厂等大型水处理设施多套，负责本钢集团公司所属企业的供排水系统管理的工作，同时还负责本钢重点工业水污染源的排放治理工作，在本钢工业污染源防治工作中占有重要地位。本钢对废水处理的原则是对不同水质污水采用不同的处理方法，供给不同用户，对废水采取循环使用、串级使用与废水回用，实现水资源最大限度合理使用，废水处理实现了废水治理与废水资源化相结合。
2 本钢主要废水处理工艺
2.1 污水处理厂废水处理
本钢污水厂所处理的废水是部分工业污水、生活污水及雨水等各种废水，呈钢铁工业废水的特点，主要污染物有SS、COD、油、Ca2 、Mg2 、Cl-、SO42-等，悬浮物浓度相对较高，一般在36-1000 mg/L之间，而有机物含量较低，所以污水的可生化性较差，不适宜采用生化法处理。
本钢污水处理厂设计处理能力12.5万吨/日，本钢各厂矿的排水分别排入各自生产、生活、雨水合流制的排水管网，共计八个排水口，经3座提升泵站将污水排入污水处理构筑物进行处理。根据污
水水质特点，结合污水回用标准，采用物理-化学法处理。为实现污水处理厂出水作为工业生产补水，在处理工艺中采用了混凝沉淀、除硬软化、过滤、消毒等环节, 在前混凝池投加石灰乳、聚合硫酸铁、碳酸钠，在高密度澄清池的反应池投加聚丙烯酰胺，在后混凝池投加聚合硫酸铁、硫酸，在接触池投加消毒剂进行消毒，污水处理工艺流程图见图1。同时，由于污水处理厂建设用地紧张，工艺选择时采用了高效、多功能集成设备。另外，本溪市地处山区，雨季汇水量大，而且雨水中泥砂量大，污水处理系统必须具有较强的耐冲击负荷，而且要适合高含砂污水的处理。
本钢污水处理厂处理后的出水指标能够满足生产补水要求，出水指标见表1。污水处理厂投产后，使平山厂区所有工业污水和生活污水经处理后全部回用，水循环率达96.1%，实现了生产主线污水零排放。
该工艺只对悬浮物、钙镁硬度等进行了处理，使其指标满足生产补水要求，但未能除去溶解性Cl-等盐类，而冷轧厂的含酸废水中Cl-含量较高，特钢废水中含SO42-，这些腐蚀性离子在循环水系统内会不断富集使其浓度升高，从而产生腐蚀管道、设备等危害，影响系统正常运行。所以有必要采取深度处理措施去除Cl-等溶解性盐类。
表1 污水处理厂出水指标
Table 1 Index of effluent water from sewage treatment plant
|
PH |
钙硬(mg/L) |
镁硬(mg/L) |
总硬(mg/L) |
甲基橙碱度(mg/L) |
SS(mg/L) |
|
7.0～8.5 |
<150 |
<50 |
<200 |
<150 |
<5 |
|
CODcr(mg/L) |
溶解固体(mg/L) |
油(mg/L) |
Cl-(mg/L) |
SO42-(mg/L) |
温度（℃） |
|
30～40 |
650 |
3～4 |
150～361 |
159～948 |
18～33 |
2.2 焦化废水处理
焦化废水污染物组成复杂，含有挥发酚、许多难以生物降解的芳香族有机物、多环化合物和氧硫氮等杂环化合物，属较难生化降解的高浓度有机工业废水，因此焦化废水的处理难度大。本钢焦化厂排放水与国内其它焦化厂排放水相比具有污染因子浓度高、原水量大、水质复杂等特点。
本钢焦化废水主要为回收车间、焦油车间、精苯车间等化产车间产生的工业污水，污水总量约为
针对该特点，焦化厂采用国内先进的A-A-O法“生物脱氮”新工艺对其进行处理。该工艺简述如下：首先将原水进行预处理，其中包括重力除油、气浮除油，之后废水进入厌氧池，通过厌氧菌酸化水解废水中难降解的有机污染物，出水进入缺氧池，在缺氧池内微生物将废水中硝态氮还原为氮气，从而达到脱氮的目的，缺氧池出水进入好氧池，在好氧池中投加碱源和稀释水，通过好氧菌降解酚、氰等污染物，并通过硝化反应使废水中的氨氮转化为硝态氮。好氧池出水进入沉淀池，在沉淀池内进行泥水分离，其出水进入回流水井，一部分回流至缺氧池，其余进入混凝沉淀池。沉淀池内分离出的部分污泥回流至好氧池，剩余污泥进入污泥浓缩池，进行污泥浓缩处理。在混凝沉淀池投加混凝药剂，进一步降低出水的悬浮物和COD。通过微生
物对污水进行分解、降解达到从废水中脱出氨氮，降低酚、氰、COD等有害物质的作用。焦化厂废水经生物脱氮处理后达到国家一级排放标准，处理后水质指标见表2。
表2 生物脱氮废水处理后水质指标
Table 2 Index of water quality after biological nitrogen removal wastewater treatment
|
项目名称 |
酚(mg/L) |
氰(mg/L) |
COD(mg/L) |
氨氮(mg/L) |
SS(mg/L) |
PH |
|
水质指标 |
<0.5 |
<0.5 |
<100 |
<10 |
<70 |
6~9 |
经生物脱氮工艺处理后的废水量为
2.3 冷轧废水处理
冷轧废水主要由三部分组成：一是由酸洗工艺产生的含酸废水，二是由冷却轧辊而产生的含乳化液废水，三是由镀锌工艺产生的含碱与含铬废水。
冷轧厂废水站处理废水量为
处理工艺为废水中的含铬废水前期进行单独处理，将Cr6 还原成Cr3 后含铬废水与含酸碱废水一起进行处理，具体工艺如下：含铬废水进入调节池后进行酸化处理,PH 值控制在3以下, 经二级还原处理使Cr6 还原成Cr3 ，质量浓度达到一定要求后, 进入中和池进行中和，经沉淀池沉淀, 上清液排入酸碱调节池, 含铬污泥进行还原处理，使污泥中Cr6 还原成Cr3 ，使其达到排放标准。处理后的含铬废水与含酸碱废水混合后进入调节池, 进行除油处理, 并在调节池内布设了穿孔管, 进行气浮, 增加除油效果。经酸碱调节池调节后进入一级中和池,一级中和池中废液PH值控制在8～9之间, 使曝气沉淀在偏碱的条件下进行。经一级中和后废液自流到曝气池内, 用微孔曝气装置曝气, 使Fe2 能充分转化为Fe3 。经斜管沉淀池处理后水的PH值在7～9之间,在沉淀池的出口处设有自动控制加酸装置, 满足PH值达到废水排放标准。
由于处理后的出水中COD、SS等指标仍较高，不能满足回用要求，所以需排入污水处理厂做进一步处理后才能做为生产补水使用。废水站出水指标见表3。
表3 冷轧厂废水站出水指标
Table 3 Index of effluent water from cold rolling mill plant
|
项目名称 |
COD(mg/L) |
SS(mg/L) |
PH |
|
指 标 |
70～80 |
30 |
7～9 |
2.4 矿山废水处理
矿山废水的特点是水量、水质变化大，废水呈酸性。
本钢对矿山废水采取创新工艺的“三水平衡”和创新技术的“四水循环”。“三水平衡”是指对生产需用的“新水”、生产过程中的“环水”和进入尾矿库的“静压回水”采用非线性平衡经微机实现“水量、水压和水质”在线动态平衡自动控制的生产工艺自主创新；“四水循环”是指在有效控制生产需用的“新水”、生产过程中产生的“环水”、进入尾矿库的“静压回水”和尾矿库坝前的“渗水”的“水量、水质和水压”基础上，对浓密机高效化，环水泵、尾矿坝前渗水回收等实施技术改造，是选矿厂生产实现“水循环综合利用”的生产技术自主创新。
通过采取“三水平衡”与“四水循环”的工艺与技术，本钢每年不仅杜绝了大量污水排放造成的环境污染，还为国家节约了“新水”资源。
2.5 高炉煤气洗涤水处理
高炉煤气洗涤水中含有大量的固体悬浮物，主要是煤粉微粒和MgO、CaO和SiO2等固体微粒，不易沉淀。
本钢高炉煤气洗涤水经处理后全部循环使用，其中5号高炉的煤气洗涤水处理工艺如下：高炉煤气洗涤水首先进入辐射式沉淀池，去除洗涤水中的悬浮物，之后将沉淀池中沉淀的泥浆由泥浆泵抽提至浓缩池，浓缩池的出水返回到辐射式沉淀池循环利用，浓缩后的污泥进入真空过滤机脱水，并在沉淀池中添加混凝剂，以提高沉淀效果。6、7号高炉煤气清洗采用比肖夫湿式除尘工艺。用循环水泵将处理后的水加压分别送至洗涤塔上部和洗涤塔下部作二次喷淋洗涤和喷嘴冷却，比肖夫洗涤塔下部的一部分排水用泵直接加压送比肖夫洗涤塔上部循环使用，洗涤塔上部排水经高架水槽自流到粗颗粒分离池，去除一部分粗颗粒后，再流入斜板沉淀池进行沉淀处理，沉淀池上清液自流到循环泵站热水池，然后用泵加压送冷却塔冷却后流入冷水池，再用泵加压送洗涤塔上部和下部循环使用。煤气清洗系统排污水排至水渣系统，作为水渣系统补充水。
2.6 转炉煤气洗涤水处理
进口悬浮物SS：6000～10000mg/L，PH值：7～12，回水温度：50～
本钢转炉煤气洗涤水经处理后全部循环使用，其处理工艺如下：根据转炉煤气洗涤水的特点及颗粒粒径分布特性采用二级沉降方式：一级选用粗颗粒分离机，将洗涤水中粒径大于60μm的悬浮物除掉；二级选用高效斜管沉淀罐，主要将洗涤水中粒径大于10μm以上的悬浮物除掉。主要设备包括高效斜管沉淀罐、新型粗颗粒分离机、套配水井、浓缩沉淀池、污泥搅拌罐、带式压滤机等。处理后出水悬浮物稳定在SS≤50～80mg/L，排泥浓度含水率根据需要控制在75％～80％。整个工艺流程产生的污水全过程闭路。
2.7 热连轧废水处理
热连轧厂废水主要为粗精轧机轧辊冷却、轧线辊道冷却、冲氧化铁皮等用水，水中含有大量的氧化铁皮、悬浮物和油，水量大，水温较高。
本钢热连轧厂废水处理系统采用铁皮坑、旋流池、平流沉淀池、过滤罐、冷却塔等设备对循环水进行沉降、机械除油、过滤、冷却等物理方法处理，并向调节池中投加助凝剂，氧化铁皮通过铁皮坑、旋流池沉淀后回收，大量的润滑油类、悬浮物在平流池中分离，部分悬浮物和油分通过过滤罐过滤，经处理的水进行循环使用。过滤罐定时进行反洗，反洗水进调节池处理。
3 本钢废水处理存在问题及解决措施
3.1 含盐废水未进行深度处理
由于本钢污水处理厂处理的污水包括焦化、炼铁、炼钢、发电、热轧、冷轧和特钢等厂矿排水，废水中含有较高的Cl-和SO42-，而本钢污水处理厂现有工艺只能除去污水中的悬浮物、钙镁硬度、部分重金属离子和少量油等杂质，不能除去Cl-和SO42-，而这两种均是腐蚀性离子，由于处理后的废水作为补充水在系统内循环，使这两种离子在系统内富集，含量随着系统的运行逐渐增高，从而使水质恶化、腐蚀管网。
要真正达到回用目的，只有进行深度处理，如采用膜处理技术，降低回用水含盐量，使回用水水质恢复到工业新水水质指标，取代工作新水，同时因深度处理使盐分进一步浓缩，浓盐水水量大大减小，使该部分水量远小于原料场洒水等可接受含盐量较高的用户用水量，从而使高含盐废水不外排。
3.2 排水管网未分质敷设
各种废水未加以区分，均排入同一污水处理设施，如进行深度处理，会增加处理负荷。
生产排水管网应分为一般废水排水管网和浓盐水排水管网。一般工业废水、车间废水处理站出水等可由一般废水排水管网收集，送至厂区废水处理站处理回用；后者将除盐水站、软化水站产生的浓盐水以及深度处理时产生的浓盐水等进行收集，以便经废水处理站简易处理后直接用于可接受高含盐水的用户。采用分质排水，可以减轻厂区废水处理站负荷、减少投资和运行费用；同时，使高含盐水因量少而充分利用，减少废水排放。
4 结语
本钢作为大型钢铁企业，是一个耗水大户。为了达到节约水资源、减少废水排放的目的，本钢针对不同类型的废水采取了各种先进的、独特的处理工艺，使各种废水实现了循环使用、串级使用、废水回用，提高了水的循环利用率，降低了吨钢耗新水的指标，实现了主线污水零排放。但本钢在废水利用方面也存在一定的问题，如废水未进行深度处理、给排水管网未完全分质敷设等，这些问题应做为下一步废水处理及利用工作的重点。
- [腾讯]
- 关键字：无
