废水回用技术在钢铁企业中的应用

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1、废水回用技术在钢铁企业中的应用　　摘要：介绍了我国钢铁行业废水特性，主要龙头企业废水水质特征、水回用技术及其在企业生产中的应用。　　关键词：钢铁企业，废水水质，废水回用　　我国是缺水大国，人均淡水资源仅为世界人均量的1/4，居世界第109位，已被列入全世界人均水资源13个贫水国家之一，年缺水总量约为300～400亿m3[1]。随着我国经济发展和工业化进程的加快，缺水问题日益突出。有关资料显示，我国工业耗水量占全国用水量的20%，其中钢铁行业耗水约占工业用水量的%，位居高耗水行业前五名[2]。有数据显示我

2、国XX年粗钢产量为亿t。随着钢铁产量的逐年增加，其耗水量也将居高不下。为了缓解水资源日益紧缺和钢铁行业发展日益壮大的矛盾，水回用技术就显得尤为重要。　　钢铁企业大多是集轧钢、连铸、炼铁、炼钢、烧结、焦化等各生产工序为一体。各生产工序在生产过程中均产生并排放大量的废水。钢铁企业废水主要源于以下几个方面：①焦化废水。这是焦化厂产生的废水，其特点是含有高浓度酚。②高炉煤气洗涤水。高炉煤气洗涤水是炼铁厂的主要污水，其特点是含有大量的固形物和杂质。③转炉烟气废水。转炉烟气废水是炼钢厂的主要污水，含有大量悬浮物。④

3、轧钢废水。热轧废水主要污染物为氧化铁皮、悬浮物和油类[3]。一般将排至企业外部的一种或多种工序的综合排水称为钢铁企业总排水，钢铁企业总排水具有排水量大、含有多种污染物且污染负荷大等特点。　　钢铁企业每天都排出大量的冷却用水，以及煤气洗涤、冲洗设备和地面及除尘用水等。在这些用水中，冷却用水属于清净下水，经冷却后可继续使用，其余的废水因与产品接触而被污染，需经适当处理后方可循环使用或达标排放。钢铁行业总排口废水的主要污染物以悬浮物、油、硬度以及含盐量等为主，不同的厂废水中污染物成分略有不同。国内几个典型国内

4、钢铁龙头企业总排口废水排放的主要水质指标如表1[4]所示：　　由上表可知，以上几个钢铁企业总排口出水水质指标与回用水水质指标相比主要是悬浮物、油、硬度、含盐量超标，其他的指标均满足回用水水质指标的要求。北方地区受水资源和气候的影响，其钢铁企业废水的硬度、盐等质量浓度均超过了回用水水质指标。因此北方地区的钢厂回用水处理中，需充分考虑除硬度、除盐工艺。　　针对钢铁行业总排口水质特性，废水回用技术主要考虑悬浮物、油、硬度、盐类的去除效果。钢铁废水有70%为浊循环冷却水系统的排污水，如高炉煤气洗涤水、冲渣废水、

5、转炉除尘废水、连铸机废水等。针对钢铁行业废水水质将废水净化技术进行分类[6]如下：　　悬浮物的去除工艺　　目前，在钢铁行业常见的处理工艺主要有混凝沉淀、过滤。通过投加一定量的混凝剂、助凝剂于废水中，使废水中较大的悬浮颗粒物沉淀到池底，清水从池顶排出，大部分悬浮颗粒物以泥浆的形式从池底部排出。为了保证出水达到回用水的水质指标，经混凝沉淀处理的出水，再经过滤处理，以去除水中较小的悬浮物，使其满足用户的要求。　　油的去除工艺　　工业废水中含的油，在水中的存在形式有以下几种：　　①浮油。进入水体的油，油滴直径大

6、，容易聚积，静置后能较快地上浮，呈连续相的油膜飘浮于水面，这种油容易去除。　　②分散油。1～10�em的微小油珠分散在水相中。分散油不稳定，会聚积成较大的油珠而上浮到水面，也可能进一步变小转化为乳化油，一般采用药剂或气浮法处理即能达到去除效果。　　③乳化油。粒径　　④溶解油。以分子状态或化学方式分散在水体中，油和水形成均相体系，非常稳定，难以去除。一般需采用氧化法或吸附法去除。　　⑤油-固体物。在水体中，油粒附于固体悬浮物质的表面，形成油-固体物。　　根据我院在钢铁行业水处理的实际运行经验，一般钢铁企业

7、总排口废水中油类的存在形式主要以分散油为主。因此，在工艺处理前端设置机械撇油装置，后端投加油絮凝剂的方式来去除废水中分散油。　　硬度的去除工艺　　石灰软化过程包括下面几个反应：　　CO2+Ca2→CaCO3↓+H2O　　Ca2+Ca2→2CaCO3↓+2H2O　　Mg2+Ca2→CaCO3↓+MgCO3+2H2O　　MgCO3+Ca2→2CaCO3↓+Mg2　　在这几步反应中熟石灰最容易与水中游离CO2起化学反应，其次与碳酸盐硬度起化学反应。石灰软化主要是去除水中的碳酸盐硬度以及降低水的碱度，经石灰处理

8、后，水的剩余碳酸盐硬度可降低到-mmol/L。　　盐类的去除工艺　　目前，在水处理行业中已经应用的除盐工艺方法有化学除盐、蒸馏法除盐水处理、膜分离技术等。除盐水处理工艺的确定是根据原水的含盐量及对除盐水的含盐量要求[7]。离子交换是遵循等物质量规则，当原水的含盐量较低、水量较小时，其一次投资稍低；当原水的含盐量过高、水量过大时，单纯采用离子交换除盐方法会使制水成本过高，而且除盐率相对不是很高，树脂再生成本较高，且再生酸碱废液排放量大，造成环