鋼鐵工業(yè)節(jié)水及水污染控制技術(shù)研究

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1引言

我國水資源緊缺、水質(zhì)污染嚴重，資源和環(huán)境壓力是社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要障礙。我國同時又是鋼鐵大國，鋼鐵工業(yè)是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一。而鋼鐵工業(yè)是用水大戶和高污染大戶，用水量占工業(yè)用水量的20%左右，污水排放量占工業(yè)排放的量12%左右［1～3］。水資源短缺已成為制約鋼鐵企業(yè)持續(xù)發(fā)展的瓶頸，開展鋼鐵工業(yè)節(jié)水與水污染控制技術(shù)研究，提高水資源利用率已迫在眉睫。本文旨在按照鋼鐵工業(yè)的生產(chǎn)工藝流程，針對其每個環(huán)節(jié)的產(chǎn)污節(jié)點和主要污染物，歸納整理并提出鋼鐵工業(yè)節(jié)水及水污染控制技術(shù)方面的研究進展，為進一步開展鋼鐵工業(yè)水資源高效循環(huán)利用和水污染物控制削減的研究提供理論依據(jù)。

2原料場

2．1生產(chǎn)工藝、產(chǎn)污節(jié)點與主要水污染物組成

工藝設(shè)施有物料運輸、貯存和卸料設(shè)施，產(chǎn)生的廢水為卸料除塵廢水和沖洗地坪廢水，主要污染物為SS。

2．2節(jié)水及水污染控制技術(shù)

產(chǎn)生的廢水經(jīng)過沉淀處理后即可回用。

3焦化

3．1生產(chǎn)工藝、產(chǎn)污節(jié)點與主要水污染物組成

焦化工藝是指將配比好的煤粉碎為合格煤粒，裝入焦爐炭化室高溫干餾生成焦炭，再經(jīng)熄焦、篩焦得到合格冶金焦的過程。由備煤、煉焦、化產(chǎn)(煤氣凈化及化學產(chǎn)品回收)三部分組成，所用的原料、輔料和燃料包括煤、化學品(洗油、脫硫劑、硫酸和堿)和煤氣［4］。焦化廢水主要由剩余氨水、煤氣終冷水、蒸汽冷凝分離水以及其他廢水組成，這類廢水均含有一定濃度的酚、氰和硫化物，水量不大，但成分復雜。

3．2工藝過程中的源頭控制技術(shù)

3．2．1入爐煤調(diào)濕技術(shù)(cmC)該技術(shù)適用于配煤工序，是通過加熱干燥，將入爐煤料水分控制在適宜水平。目前主要有導熱油煤調(diào)濕工藝、煙道氣煤調(diào)濕工藝、蒸汽煤調(diào)濕工藝。該技術(shù)可分別減少剩余氨水、蒸氨用蒸汽及焦爐加熱用煤氣量約30%。

3．2．2氣流分級分離調(diào)濕技術(shù)該技術(shù)適用于配煤工序，是集風選破碎和煤調(diào)濕于一體的技術(shù)。該技術(shù)可增加焦爐弱粘結(jié)性煤用量，減少煤料水分，提高裝爐煤堆比重，減少廢氣和廢水排放。

3．2．3焦爐煤氣冷凝凈化技術(shù)該技術(shù)是用分階段冷凝冷卻和除塵替代傳統(tǒng)焦爐煤氣凈化工藝中用氨水噴淋荒煤氣降溫。可減少廢水排放量，降低廢水處理和后續(xù)煤氣凈化難度，回收利用余熱，還可通過深度冷凝來分離純化焦爐煤氣中的硫化氫、氰化物等雜質(zhì)。

3．2．4干法熄焦技術(shù)該技術(shù)適用于熄焦工序，是利用惰性氣體將焦炭冷卻。該技術(shù)可節(jié)約用水，減少濕法熄焦過程中排放的含酚、氫氰酸、硫化氫、氨氣的廢氣和廢水。

3．2．5低水分熄焦技術(shù)該技術(shù)適用于熄焦工序，是在專門設(shè)計的熄焦車內(nèi)通過噴嘴、凹槽或孔口噴水，將焦炭冷卻。殘余的水在熄焦系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)使用。該技術(shù)配套用于高炭化室焦爐熄焦，可一次處理單炭化室產(chǎn)出的全部焦炭，與常規(guī)濕法熄焦技術(shù)相比，可減少20%～40%耗水量，但投資略高。

3．3廢水處理技術(shù)

3．3．1預(yù)處理技術(shù)焦化廢水通常采用重力除油法、混凝沉淀法、氣浮除油法等預(yù)處理技術(shù)，可將焦化廢水中的石油類污染物從100～200mg/L降低到10～50mg/L，減輕后續(xù)處理的難度和負荷。

3．3．2生化處理技術(shù)(1)普通活性污泥法處理技術(shù)。預(yù)處理后的廢水與二次沉淀池回流污泥共同進入曝氣池，混合液推流前進，流動過程中活性污泥中的微生物對有機物進行吸附、絮凝和降解。當進水COD低于2000mg/L時，COD的去除率70%～85%，出水COD300～500mg/L。該技術(shù)可有效去除酚、氰;但出水COD偏高，占地面積大，對氨氮、有毒有害有機物的去除率不高，系統(tǒng)抗沖擊負荷能力差，運行效果不穩(wěn)定。(2)A/O(缺氧/好氧)生化處理技術(shù)。預(yù)處理后的廢水依次進入缺氧池和好氧池，利用活性污泥降解廢水中的有機污染物。通常好氧池采用活性污泥工藝，缺氧池采用生物膜工藝。當進水COD低于2000mg/L時，酚、氰處理去除率大于99%，COD去除率85%～90%，出水COD200～300mg/L。該技術(shù)可有效去除酚、氰;但缺氧池抗沖擊負荷能力差，出水COD濃度偏高。(3)A2/O(厭氧－缺氧/好氧)生化處理技術(shù)。A2/O工藝是在A/O工藝中缺氧池前增加一個厭氧池，利用厭氧微生物先將復雜的多環(huán)芳烴類有機物降解為小分子，提高廢水的可生化性。當進水COD低于2000mg/L、氨氮低于150mg/L時，酚、氰去除率大于99．8%，氨氮去除率大于95%，COD去除率大于90%。該技術(shù)可有效去除酚、氰及有機污染物;但占地面積大，工藝流程長，運行費用較高。(4)A/O2(缺氧/好氧－好氧)生化處理技術(shù)。A/O2又稱為短流程硝化－反硝化工藝，其中A段為缺氧反硝化段，第一個O段為亞硝化段，第二個O段為硝化段。當進水COD低于2000mg/L、氨氮低于150mg/L時，酚、氰去除率大于99．5%，氨氮去除率大于95%，COD去除率大于90%。該技術(shù)可強化系統(tǒng)抗沖擊負荷能力，有效去除酚、氰及有機污染物;但占地面積大，工藝流程長，運行費用較高。(5)O－A/O(初曝－缺氧/好氧)生化處理技術(shù)。O－A/O工藝由兩個獨立的生化處理系統(tǒng)組成，第一個生化系統(tǒng)由初曝池(O)+初沉池構(gòu)成，第二個生化系統(tǒng)由缺氧池(A)+好氧池(O)+二沉池構(gòu)成。當進水COD低于4500mg/L、氨氮低于650mg/L、揮發(fā)酚低于1000mg/L、氰化物低于70mg/L、BOD5/COD為0．1～0．3的情況下，出水COD100～200mg/L、氨氮5～10mg/L。該技術(shù)可實現(xiàn)短程硝化－反硝化、短程硝化－厭氧氨氧化，降解有機污染物能力強，抗毒害物質(zhì)和系統(tǒng)抗沖擊負荷能力強，產(chǎn)泥量少。(6)其他生化輔助處理技術(shù)。固定化細胞技術(shù):通過化學或物理手段，將篩選分離出的適宜于降解特定廢水的高效菌種固定化，使其保持活性，以便反復利用;生物酶技術(shù):在曝氣池投加生物酶來提高活性污泥的活性和污泥濃度，從而提高現(xiàn)有裝置的處理能力;粉狀活性炭技術(shù):利用粉狀活性炭的吸附作用固定高效菌，形成大的絮體，延長有機物在處理系統(tǒng)的停留時間，強化處理效果。以上幾種方法運行成本低，工藝簡單，操作方便，可作為生化處理技術(shù)的輔助措施，多用于焦化廢水現(xiàn)有生化處理工藝的改進。

3．3．3深度處理技術(shù)焦化廢水深度處理技術(shù)是指采用物化法將生化法處理后的出水進一步處理，降低廢水中的污染物濃度，通常采用混凝沉淀法、吸附過濾法等，膜分離技術(shù)、催化氧化技術(shù)、高級氧化技術(shù)可進一步去除焦化廢水中的懸浮物和有機污染物。(1)混凝沉淀法。向廢水中投加混凝劑和絮凝劑，與廢水中污染物形成大顆粒絮狀體，經(jīng)沉淀與水分離。(2)吸附過濾法。采用活性炭、褐煤、木屑等多孔物質(zhì)將廢水中的有機物和懸浮物吸附脫除。粉煤灰是燃煤電廠粉煤燃燒排放的廢棄物，其主要組分為Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3，用它處理焦化廢水具有成本低廉、以廢治廢的特點。天然多孔礦物內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)的形式多樣，將它與焦化廢水混合或讓廢水通過礦物濾床，廢水中的有機污染物及無機物等即被吸附在多孔礦物中得以去除，天然多孔礦物還具有分布廣泛、價格低廉、可循環(huán)利用等優(yōu)點，因此在焦化廢水處理等環(huán)境凈化領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。(3)膜分離法廢水處理技術(shù)。膜分離法是利用天然或人工合成膜，以濃度差、壓力差及電位差等為推動力，對二組分以上的溶質(zhì)和溶劑進行分離提純和富集的方法。常見的膜分離法包括微濾、超濾和反滲透。該技術(shù)分離效率高，出水水質(zhì)好，易于實現(xiàn)自動化，但膜的清洗難度大，投資和運行費用較高。采用超濾－反滲透膜法處理后的焦化廢水出水可作為間接冷卻循環(huán)水補充水。(4)催化氧化法廢水處理技術(shù)。催化氧化技術(shù)是在一定溫度、壓力和催化劑的作用下，將焦化廢水中的有機污染物氧化，轉(zhuǎn)化為氮氣和二氧化碳，催化劑主要采用過渡金屬及其氧化物或酶。尤其是多相催化氧化技術(shù)，目前研究較多的有CuO、MnO2和K2O三種負載型催化劑，能夠克服均相催化氧化法催化劑難以回收、藥劑費高、引入雜質(zhì)等問題，又無酶催化氧化法處理成本高、條件要求苛刻的缺點，在酚氰廢水處理方面取得了滿意的效果。該技術(shù)處理效率高，氧化速度快，但處理量小。(5)臭氧氧化法廢水處理技術(shù)。臭氧具有極強的氧化性，能與許多有機物或官能團發(fā)生反應(yīng)，將復雜的有機物轉(zhuǎn)化成為簡單有機物，使污染物的極性、生物降解性和毒性等發(fā)生改變，多余的O3可自行分解為O2。用臭氧氧化法處理焦化廢水可以同時脫除廢水中的酚、氰化物及其他有機物。臭氧具有可就地生產(chǎn)使用、原料易得、使用方便、不產(chǎn)生二次污染的優(yōu)點，但是在低劑量和短時間內(nèi)臭氧不可能完全礦化污染物，且分解生成的中間產(chǎn)物會阻止臭氧的進一步氧化。另外，單純臭氧氧化處理焦化廢水的效率低，處理成本高，因此采用臭氧與其他處理方法聯(lián)合的形式具有較好的應(yīng)用前景。具體形式包括:O3+生化、O3+絮凝+膜處理、O3+氣浮、O3+活性炭吸附等。(6)Fenton試劑氧化法廢水處理技術(shù)。Fenton試劑是指H2O2與催化劑Fe2+構(gòu)成的氧化體系，H2O2和Fe-SO4按照一定的比例混合得到氧化性極強的藥劑，處理廢水時不僅有氧化作用而且有混凝作用，對COD、色度、濁度有較高的去除率，處理焦化廢水具有良好的應(yīng)用前景［5］。(7)微電解法廢水處理技術(shù)。微電解法是利用金屬腐蝕原理，發(fā)生原電池反應(yīng)。常見的是鐵碳微電解，即以Fe、C形成原電池對廢水進行處理的工藝。當鐵和碳浸入電解質(zhì)溶液中時，由于Fe和C之間的電極電位差，會形成無數(shù)的微電池系統(tǒng)，陽極反應(yīng)產(chǎn)生的二價鐵離子有較強的還原能力，使部分難降解環(huán)狀和長鏈有機物分解成小分子有機物而提高可生化性。二價鐵離子進一步氧化成三價鐵離子，其水合物具有較強的吸附絮凝活性，從而進一步降低廢水色度，同時去除部分有機物使廢水得到凈化。微電解裝置使用壽命長，操作維護也很方便，但會引起板結(jié)問題，需定期人工處理。(8)光催化氧化法廢水處理技術(shù)。光催化氧化法是一種新興的廢水處理技術(shù)，其氧化機理為:電子～空穴對通過與空氣或水中的O2和H2O作用生成HO•，HO•具有極強的氧化性，可以將廢水中的有機物完全降解為無污染的小分子無機物。光催化材料具有無損失、無二次污染、可重復利用、對幾乎所有的有機污染物都可實現(xiàn)完全降解的優(yōu)點，因而受到各國學者的普遍重視，是目前環(huán)保和材料領(lǐng)域研究的熱點。

4燒結(jié)(球團)

4．1生產(chǎn)工藝、產(chǎn)污節(jié)點與主要水污染物組成

燒結(jié)與球團是鋼鐵冶煉行業(yè)中提煉鐵礦石的兩種常用工藝。生產(chǎn)廢水來自:(1)濕式除塵設(shè)備排水。主要污染物為SS，濃度一般為3000～5000mg/L;(2)沖洗地坪排水和沖洗膠帶廢水。主要污染物為SS。(3)設(shè)備間接冷卻水。其水溫升高，水質(zhì)未受污染，經(jīng)冷卻和水質(zhì)穩(wěn)定處理后即可回用。

4．2節(jié)水及水污染控制技術(shù)

這些廢水一般經(jīng)過沉淀、冷卻處理后即可回用，對回用水要求較高時，可采用混凝沉淀、過濾后再回用，處理后廢水完全能夠滿足生產(chǎn)要求。

5煉鐵

5．1生產(chǎn)工藝、產(chǎn)污節(jié)點與主要水污染物組成

煉鐵是指將金屬鐵從含鐵礦物(主要為鐵的氧化物)中提煉出來的工藝過程，主要有高爐法，直接還原法，熔融還原法，等離子法。生產(chǎn)廢水來自:(1)高爐煤氣洗滌水。水量大，是鋼鐵企業(yè)主要工業(yè)廢水之一，主要污染物為SS，濃度1000～3000mg/L，此外還有含少量酚、氰、Zn、Pb和硫化物，水溫高(40～55℃)，硬度＞180mg/L(以CaCO3計)，pH也偏高(7．8～8．3);(2)爐渣?；U水中的污染物成分為隨煉鐵用的原、燃料成分而異，主要污染物為SS，濃度200～300mg/L;(3)高爐、熱風爐間接冷卻水。水溫升高。

5．2工藝過程中的源頭控制技術(shù)

5．2．1高爐串級供水技術(shù)用高爐本體凈循環(huán)系統(tǒng)的排污水作為高爐煤氣洗滌濁循環(huán)系統(tǒng)的補充水，高爐煤氣洗滌濁循環(huán)系統(tǒng)的排污水作為高爐沖渣循環(huán)系統(tǒng)的補充水。

5．2．2高爐渣轉(zhuǎn)鼓濕法?；夹g(shù)高爐渣轉(zhuǎn)鼓濕法?；に嚨膰嵲乃?m3，僅為水淬渣法的8～1/10。如采用該處理工藝，裝置的流程短、工作環(huán)境好、產(chǎn)出的渣粒均勻并可直接使用，經(jīng)濟效益顯著。

5．3廢水處理技術(shù)

5．3．1高爐煤氣洗滌水水中含有酚、氰等有毒物質(zhì)，同時懸浮物、水溫、硬度、pH高，可造成系統(tǒng)主要設(shè)備結(jié)垢。我國大部分企業(yè)都是采用沉淀池沉淀，一部分循環(huán)使用，一部分外排，目前已應(yīng)用的高爐煤氣洗滌水防止系統(tǒng)結(jié)垢方法有軟化法、酸化法和化學藥劑法。(1)石灰－碳化法。石灰－碳化法是在系統(tǒng)中通入石灰將水質(zhì)軟化，然后再進行碳化。軟化是使重碳酸鹽轉(zhuǎn)化為碳酸鹽或氫氧化物沉淀，除掉水中暫時硬度，碳化是利用高爐煤氣中的CO2與循環(huán)水中易結(jié)垢的物質(zhì)CaCO3反應(yīng)生成溶解度大的Ca(HCO3)2。該方法的缺點是，勞動強度大，設(shè)備不易維護，現(xiàn)場環(huán)境差，指標控制難度大［6］。(2)酸化法。酸化法是在高爐煤氣洗滌水的循環(huán)系統(tǒng)中加入定量的硫酸或鹽酸，使水中溶解度小的碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)化為溶解度大的非碳酸鹽硬度，這種方法可以有效地控制碳酸鹽硬度，阻止結(jié)垢，而且工藝簡單，運行費用低，對酸的質(zhì)量沒有嚴格要求，但是對加酸的設(shè)備和管道等的腐蝕比較嚴重，且排污量大，設(shè)備維護困難。(3)化學藥劑法?；瘜W藥劑法是在高爐煤氣洗滌水中投加由有機磷酸鹽和聚羧酸組成的復合阻垢分散劑。它與水中多種金屬離子反應(yīng)生成一種可溶性的穩(wěn)定螯合物或絡(luò)合物，從而起到了阻垢分散作用?；瘜W藥劑法水處理成本較高，但阻垢效果較好。

5．3．2爐渣粒化水爐渣?；锤郀t沖渣所產(chǎn)生的廢水。隨著高爐向大型化發(fā)展，渣量大，用水量也大，通常采用循環(huán)給水系統(tǒng)。目前水渣處理方法一般有英巴法、環(huán)保英巴法、底濾法、嘉恒法、沉淀池法等。(1)英巴法。高爐渣通過沖制箱將熔渣水淬?；伤?，經(jīng)渣溝流入水渣槽內(nèi)，然后進入轉(zhuǎn)鼓過濾器，濾出的渣輸送到成品槽內(nèi)。濾后的水進入集水槽中，集水槽底部設(shè)底流泵，將沉于集水槽底部的渣再送到渣溝中去。集水槽中的水通過頂部的溢流溝進入熱水池內(nèi)，然后經(jīng)粒化回水泵組加壓送到冷卻塔中進行降溫處理。冷卻后的水集中在塔下冷水池內(nèi)，用?；┧媒M加壓送至沖制箱再循環(huán)使用。由于所有的渣均在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)被分離，沒有浮渣產(chǎn)生，不必再設(shè)沉淀設(shè)施，工作效率高，水渣質(zhì)量好，容易實現(xiàn)自動化控制。但是英巴法不能處理含鐵高的熔渣，水系統(tǒng)較復雜，懸浮物較高，設(shè)備造價較高［7］。(2)環(huán)保英巴法。在英巴法的基礎(chǔ)上增加了冷凝裝置，實現(xiàn)對該區(qū)域所有蒸汽進行冷凝回收，使得硫化物的散發(fā)量減少到零，但是依然具有水系統(tǒng)復雜，設(shè)備多，，投資高的缺點。(3)底濾法。鐵口下渣在主鐵溝中與鐵水分離后經(jīng)沖制器將熔渣?；?，渣水通過水渣溝流入渣濾池內(nèi)，然后進入熱水池，經(jīng)熱水泵加壓送到冷卻塔降溫處理。冷卻后的水集中在冷水池內(nèi)，用泵加壓送到?jīng)_制箱再循環(huán)使用。過濾后的水懸浮物含量很少，且在渣濾過程中，可以暫時降低水的硬度。沖渣水管道可以采用普通鋼管，但濾池占地面積大，一般都要幾個濾池輪換作業(yè)，且難以自動控制。水渣質(zhì)量較好，但含水率較高。(4)嘉恒法。高爐熔渣從高爐排出，經(jīng)熔渣溝進入?；鳎涣；啓C械破碎，同時高壓水射流冷卻和水淬作用形成顆粒水渣，渣水混合物進入脫水器，脫水后的成品渣運往水渣堆場。濾后的水經(jīng)過二級沉淀池沉淀后，上清液溢流至凈化水池，用泵加壓送至?；喬幯h(huán)使用。沉淀池底部的渣由抓斗吊車抓到渣池貯存，脫水后運走，作業(yè)率100%，安全可靠;結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小;能耗低;自動、半自動運轉(zhuǎn)，勞動強度低;成品渣質(zhì)量好，含水量低。沉淀池內(nèi)循環(huán)水水溫約80℃，造成一定熱污染。(5)沉淀過濾法。沖渣水經(jīng)高爐前多孔噴嘴噴出沖渣，渣水混合物通過渣溝進入平流沉渣池，大部分渣沉淀，沉渣池的出水經(jīng)分配渠進入過濾池。過濾后的水經(jīng)加壓泵送往沖渣高位水池降溫冷卻，冷卻后的水自流至高爐出渣口的沖點，供高爐沖渣循環(huán)使用。沉積于沉渣池內(nèi)的水渣，于貯渣池內(nèi)堆放脫水。經(jīng)沉淀過濾后的水懸浮物含量很少，沖渣水管道可以采用普通鋼管，水泵可選擇清水型泵，但沉淀池、濾池、貯渣池占地面積大。水渣質(zhì)量較好，但含水率較高。

6煉鋼

6．1生產(chǎn)工藝、產(chǎn)污節(jié)點與主要水污染物組成

煉鋼是指把生鐵放到煉鋼爐內(nèi)按一定工藝熔煉，控制碳含量，消除有害元素，保留或增加益元素，獲得最佳性能即得到鋼。生產(chǎn)廢水來自:(1)設(shè)備間接冷卻廢水。水質(zhì)一般未受污染;(2)設(shè)備和產(chǎn)品的直接冷卻水。主要污染物為氧化鐵皮和油脂;(3)濕式除塵廢水。主要污染物為SS，另外還有熱污染。電爐煉鋼一般采用干法除塵，無除塵廢水產(chǎn)生。

6．2節(jié)水及水污染控制技術(shù)

6．2．1工藝過程中的源頭控制技術(shù)(1)轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵技術(shù)。與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐煤氣濕法除塵工藝(OG)相比，具有除塵效率高、節(jié)水效果好、能源消耗和運行費用低、使用壽命長、維護維修少的優(yōu)點，特別是在降低新水消耗、能源消耗方面具有顯著優(yōu)勢，可將轉(zhuǎn)爐煤氣含塵量降到15mg/m3以下，大幅度降低粉塵排放，同時還可實現(xiàn)污水零排放。目前得到廣泛應(yīng)用的轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵技術(shù)主要有魯奇的LT法、奧鋼聯(lián)的DDS法和德國西馬克推出的第二代干式電除塵法［8］。

6．2．2廢水處理技術(shù)轉(zhuǎn)爐、精煉爐系統(tǒng)設(shè)備間接冷卻水經(jīng)降溫處理以后循環(huán)使用，少量排水可以全部用作轉(zhuǎn)爐煤氣洗滌系統(tǒng)或連鑄濁循環(huán)系統(tǒng)的補充水。煤氣洗滌廢水中的SS通常采用沉淀池去除后全部循環(huán)使用。連鑄坯冷卻、鋼坯火焰清理設(shè)備冷卻等產(chǎn)生的廢水含有大量氧化鐵皮和少量的潤滑油脂，經(jīng)沉淀、過濾、降溫、除油和水質(zhì)穩(wěn)定后循環(huán)使用;可采用化學除油代替過去的高梯度磁過濾器和高速過濾器，采用高效水質(zhì)穩(wěn)定藥劑和加藥系統(tǒng)自動化，提高了水循環(huán)系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)、大大節(jié)約了新水用量。

7軋鋼

7．1生產(chǎn)工藝、產(chǎn)污節(jié)點與主要水污染物組成

在旋轉(zhuǎn)的軋輥間改變鋼錠，鋼坯形狀的壓力加工過程叫軋鋼，按軋制溫度不同可分為熱軋與冷軋。熱軋廢水為直接接觸物料和設(shè)備產(chǎn)生的冷卻水，主要來自供軋機支撐輥、卷取機、除鱗、輥道冷卻和沖鐵皮等。污水主要含氧化鐵皮和油。冷軋廢水的成分復雜，除含有酸、堿、油、乳化液和少量機械雜質(zhì)外，還含有大量的金屬鹽類，其中主要是鐵鹽，此外，還有少量的重金屬離子和有機成分。

7．2節(jié)水及水污染控制技術(shù)

目前軋鋼廠生產(chǎn)廢水均設(shè)有各類處理系統(tǒng)，包括生產(chǎn)冷卻和沖鐵皮污水處理系統(tǒng)、含油及乳化液廢水處理系統(tǒng)、含鉻廢水處理系統(tǒng)、含酸堿廢水處理系統(tǒng)。生產(chǎn)冷卻和沖鐵皮污水處理系統(tǒng)通過旋流沉淀池對氧化鐵皮和油污進行初處理，通過平流沉淀池進行再處理，過濾、冷卻后供循環(huán)使用;含油及乳化液廢水處理系統(tǒng)將所有各機組排出的含油廢水及廢乳化液進行分離，處理后的含油廢水進入酸堿廢水處理系統(tǒng);含鉻廢水處理系統(tǒng)經(jīng)兩級還原，待出水中Cr6+＜0．5mg/L，調(diào)整pH送入酸堿廢水處理系統(tǒng);酸堿廢水處理系統(tǒng)將工藝段排出的酸堿廢水、過濾器反洗水、處理后的含油、含鉻廢水等經(jīng)二次中和、曝氣、絮凝澄清后調(diào)整pH、過濾器過濾后循環(huán)使用。

8全廠性節(jié)水措施

8．1串級供水技術(shù)

串級供水技術(shù)的基本原理是利用不同用戶對水溫、水質(zhì)的不同要求，實行串聯(lián)供水。包括在一個循環(huán)系統(tǒng)中進行串級供水和在不同循環(huán)系統(tǒng)中進行串級供水。采用串級供水技術(shù)可以減少水處理構(gòu)筑物、節(jié)省占地、節(jié)約能源、減少或消除污染。

8．2建立節(jié)水型供水系統(tǒng)和采用節(jié)水型水處理設(shè)備

節(jié)水型供水系統(tǒng)包括循環(huán)供水系統(tǒng)、串級供水系統(tǒng)和廢水凈化回用供水系統(tǒng);節(jié)水型水處理設(shè)備主要有密閉循環(huán)間接冷卻水降溫設(shè)備、膜處理設(shè)備、高效油水分離及過濾設(shè)備和低飄水率冷卻塔設(shè)備等。

8．3污水分質(zhì)處理

鋼鐵企業(yè)廢水處理要針對不同的水質(zhì)，采取不同的水處理技術(shù)，處理后的水回用到不同的用戶，以實現(xiàn)水資源最大限度的合理利用。對不同生產(chǎn)工序產(chǎn)生的廢水進行處理，鋼鐵企業(yè)內(nèi)部應(yīng)建立多個規(guī)模小、管路短的廢水處理設(shè)施，才能實現(xiàn)對不同種類廢水分而治之，雖然一次性投資可能要大些，但是節(jié)水效果好，可進一步提高水的重復利用率和濃縮倍數(shù)。

8．4開發(fā)利用非常規(guī)水源

海水的利用途徑主要是直接利用和海水淡化。海水直接利用．就是以海水直接替代淡水作為工業(yè)用水或生活用水。海水淡化方法主要有多級閃蒸(MSF)、多效蒸發(fā)(MED)、壓汽蒸餾(VC)、反滲透(RO)和電滲析(ED)等。當前，中國海水直接利用和海水淡化已是成熟工藝，在天津、大連、青島等沿海城市的電力、石油、化工等行業(yè)均有成功應(yīng)用的實例。但與常規(guī)水處理工藝相比，海水淡化所需成本很高。鋼鐵企業(yè)對雨水的利用主要是通過建設(shè)雨水收集系統(tǒng)，將一定匯水面積上的雨水收集起來，經(jīng)處理后回用。鋼鐵企業(yè)建立雨水收集系統(tǒng)投資少、處理費用較低，帶來較好的經(jīng)濟效益。北方地區(qū)雨水量偏少，只能作為補充水源，可以與污水利用相結(jié)合。但對于長江以南地區(qū)，雨水充沛，利用雨水后節(jié)水效果顯著。

8．5改造消除不合理失水點

開展全廠性水平衡測試，對各系統(tǒng)的管網(wǎng)進行現(xiàn)場確認。按確認結(jié)果組織測試，形成水平衡測試報告，找出不合理的用水點，包括溢流、漏水等現(xiàn)象，為系統(tǒng)改造指明方向。加大不合理用水點的改造力度，對失水點采取返回系統(tǒng)循環(huán)、封堵及其它水替代等措施，降低水資源消耗。

9結(jié)語

隨著水資源匱乏和水質(zhì)污染日益加劇，工業(yè)節(jié)水、治水迫在眉睫，而鋼鐵行業(yè)的廢水污染控制與回用更是大勢所趨，鋼鐵生產(chǎn)過程中的廢水深度處理技術(shù)及資源化利用必將成為該領(lǐng)域的研究難點和熱點。同時，利用污水、雨水、海水等非常規(guī)水源是鋼鐵企業(yè)擺脫水資源束縛的瓶頸、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的出路，具有廣闊的市場需求和應(yīng)用前景，對中國鋼鐵企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和建立資源節(jié)約型社會具有積極深遠的戰(zhàn)略意義。

作者：邊蔚 田在鋒 王月鋒 單位：河北省環(huán)境科學研究院