1 概述

水是鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)。為減少工業(yè)新水取水量，降低噸鋼耗水，必須應(yīng)用先進(jìn)的節(jié)水和水處理技術(shù)．最大化、最合理地將處理后的廢水回收利用。因此，在鋼鐵行業(yè)中利用中水處理技術(shù)顯得尤為重要。

2 中水處理技術(shù)

中水處理方法一般是按照生活污水中各種污染物的含量、中水用途及要求的水質(zhì)，采用不同的處理單元，組成能夠達(dá)到處理要求的工藝流程。中水處理方法包括物化處理技術(shù)、生物處理技術(shù)等。

2.1物化處理技術(shù)

物理化學(xué)法主要有混凝沉淀、過(guò)濾、活性炭吸附等技術(shù)工藝[糾，隨著膜技術(shù)的發(fā)展，膜法處理受到普遍運(yùn)用。

(1)混凝沉淀

混凝工藝主要去除原水中懸浮狀和膠體狀雜質(zhì)，是物化處理中常用的方法。聚合鋁、聚合鐵及聚丙烯酰胺是常用的效果較好的混凝劑。沉淀與氣浮均是混凝反應(yīng)后有效的固液分離手段。

(2)過(guò)濾

在中水處理中，過(guò)濾是必不可少的后置工藝。需要認(rèn)真考慮的是濾池中所用的濾料，石英砂單層濾料和石英砂無(wú)煙煤雙層濾料是傳統(tǒng)的水處理濾料，在中水處理也得到廣泛的應(yīng)用。

(3)活性碳吸附

活性碳對(duì)可溶性有機(jī)物有良好的吸附能力，將活性碳罐置于處理流程的后部，有利于保證出水水質(zhì)。但活性碳價(jià)格貴、易飽和.而飽和后必須及時(shí)更換，使用時(shí)要考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本。

(4)膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)包括微濾、納米過(guò)濾、超濾、滲析、滲透、電滲析、氣體分離等[引，其以處理效果好、低、占地面積小、操作管理容易等特點(diǎn)而倍受關(guān)注。反滲透在工業(yè)中的應(yīng)用較為普遍，反滲透主要用于降低水中礦化度和去除總?cè)芙庑怨腆w(TDS)。使用反滲透對(duì)于城市污水處理廠二級(jí)出水的脫鹽率達(dá)90％以上，水的回收率達(dá)75％左右，COD和BOD的去除率達(dá)85％左右，細(xì)菌去除率90％以上，對(duì)于含氮化合物、氯化物和磷也有優(yōu)良的脫除性能。

2.2生物處理技術(shù)

反能耗生物處理技術(shù)是利用微生物的吸附、氧化分解污水中的有機(jī)物的處理方法，包括好氧生物處理和厭氧生物處理。中水處理多采用好氧生物處理技術(shù)[引，包括活性污泥法、接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤等處方法。這幾種方法或單獨(dú)使用。或幾種生物處理方法組合使用，如接觸氧化+生物濾池；生物濾池+活性炭吸附：轉(zhuǎn)盤砂濾等流程。

2.3中水處理工藝流程

中水處理常采用的工藝流程主要是物化工藝及生化一物化組合工藝，流程圖分別見圖l及圖2。



從經(jīng)濟(jì)投資和占地面積比較，生化一物化處理術(shù)要比物化處理技術(shù)高，并且生化的運(yùn)行管理難度較大。河南省安陽(yáng)市西區(qū)綜合污水處理廠中水設(shè)施于2006年12月開始正式運(yùn)行，主工藝采用法國(guó)德利滿公司先進(jìn)性的高密度沉淀池加v形濾池技術(shù)。平均處理量為120000 m3／d(5000m3／h)．中水處理工藝流程見圖3。中水處理的主要構(gòu)筑物及設(shè)備運(yùn)行參數(shù)見表1。





3中水處理的水質(zhì)分析

3.1原水水質(zhì)

中水處理的原水來(lái)自于鋼鐵企業(yè)的主要生產(chǎn)廢水及生活污水，水質(zhì)成分復(fù)雜，含有一定量的有機(jī)物。原水水質(zhì)見表2。



3.2中水處理效果分析

通過(guò)水處理前后的水質(zhì)監(jiān)測(cè)，結(jié)合2007年7一12月的化驗(yàn)數(shù)據(jù)．對(duì)采用中水處理技術(shù)的效果進(jìn)行分析研究。并與循環(huán)冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，進(jìn)一步提出回用循環(huán)水的技術(shù)措施。

(1)SS處理效果分析

循環(huán)冷卻水對(duì)懸浮物的水質(zhì)要求較高，sS是中水處理效果的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。因此，對(duì)ss的監(jiān)測(cè)分析比較重要。圖4為中水處理工藝對(duì)SS去除率的曲線圖。



從圖4可以看出．sS的去除率大都穩(wěn)定在95％左右．這表明原水經(jīng)過(guò)混凝沉淀、過(guò)濾等處理工藝后，水中的懸浮物含量得到明顯的去除。但因鋼鐵企業(yè)每月會(huì)安排一次計(jì)劃?rùn)z修，勢(shì)必造成污水水質(zhì)惡化。給處理工藝還是帶來(lái)一定的沖擊影響，這是圖4中每月SS處理率較低的原因(最低時(shí)僅為85％左右)。

(2)含油量處理效果分析

鋼鐵行業(yè)排放的廢水中含油量較高，采用曝氣除油設(shè)施。降低了水中的油含量，有利于后續(xù)廢水處理。圖5為中水處理工藝對(duì)含油量去除率的曲線圖。



由圖5可知，該廢水處理工藝對(duì)油的去除率達(dá)到95％2蘭右，處理后的油含量一般在1 mg／L以下。主體檢修時(shí)排放的廢水中油含量較高，對(duì)中水水質(zhì)有一定的波動(dòng)。

(3)CODer處理效果分析

從原水水質(zhì)分析來(lái)看。廢水中含有一定濃度的有機(jī)物，容易在系統(tǒng)中孳生蚊蠅，產(chǎn)生生物粘泥，造成菌藻危害。圖6為中水處理工藝對(duì)CODer去除率的曲線圖。



從圖6看出，采用物化工藝對(duì)CODer去除率能達(dá)到75％左右，CODer濃度低于50蟬兒，達(dá)到中水回用要求。對(duì)有機(jī)物的去除常規(guī)采用生物處理工藝，通過(guò)中水處理技術(shù)．表明對(duì)鋼鐵行業(yè)的廢水采用物化法也能降低CODer濃度。

(4)硬度、堿度處理效果分析

在前混凝配水構(gòu)筑物中投加石灰，不僅降低暫時(shí)硬度，而且降低水中總堿度。圖7為中水處理工藝對(duì)硬度、堿度去除率的曲線圖。



從圖7分析，硬度(以Ca2+硬度計(jì))和總堿度的去除率分別為40％、52％：處理后的水質(zhì)明顯得到改善。硬度去除反應(yīng)原理為：

Ca(HC03)2+Ca(OH)2=2CaC03’}+2H20
C02+Ca(OH)2=CaC03，+H20
M礦+Ca(OH)2=Mg(OH)2 +Ca2+

(5)中水處理的水質(zhì)

中水處理后的水質(zhì)及循環(huán)冷卻水用再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(HG／T 3923—2007)見表3(總鐵以FC礦、總堿度以CaCO，計(jì))。



通過(guò)處理后的中水與循環(huán)冷卻水補(bǔ)水比較，表明中水水質(zhì)符合回用循環(huán)水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可替代新鮮水作為循環(huán)冷卻水的補(bǔ)水，但因循環(huán)水運(yùn)行有其特殊性。須采取必要的技術(shù)措施。

4回用于循環(huán)冷卻水的措施

循環(huán)冷卻水在運(yùn)行中要防止菌藻孳生、防止對(duì)管道及設(shè)備的腐蝕、防止結(jié)垢等現(xiàn)象的發(fā)生，因此循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水(即中水)水質(zhì)有較高的要求。

通過(guò)分析、研究，中水用作循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)充水，最具有影響因素的污染物分別為懸浮物、COD和氨氮等f(wàn)q。與處理后的水質(zhì)對(duì)比，因循環(huán)冷卻水在運(yùn)行中的特殊性．有必要針對(duì)中水水質(zhì)進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定試驗(yàn)，選擇并確定處理效果優(yōu)良的水穩(wěn)藥劑配方及加藥量。具體參見http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

4.1殺菌滅藻劑

首先進(jìn)行細(xì)菌分類試驗(yàn)。針對(duì)中水中存在的細(xì)菌進(jìn)行不同殺生劑、不同酸堿度和不同濃度的殺菌試驗(yàn)，確定殺菌配方。

4.2阻垢緩蝕劑

進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掛片和動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)．對(duì)不同阻垢緩蝕藥劑及投加量、濃縮倍數(shù)、殺菌劑等試驗(yàn)，比較面和系統(tǒng)地考慮了試驗(yàn)中的各方面因素，形成緩蝕藥劑配方方案。

5結(jié)論

結(jié)合中水處理技術(shù)的實(shí)際運(yùn)行效果，提出了中水在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用，對(duì)提高水的重復(fù)利用率有很強(qiáng)的實(shí)踐意義，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

(1)中水處理后，對(duì)SS、CODer、含油量、硬度、堿度的去除率分別為95％、75％、95％、40％、52％中水水質(zhì)滿足循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水的水質(zhì)要求。

(2)對(duì)于中水回用循環(huán)冷卻水的技術(shù)．要進(jìn)行針對(duì)性的水質(zhì)穩(wěn)定試驗(yàn)，以確定高效、經(jīng)濟(jì)的藥劑配方及投加量。

(3)在中水處理運(yùn)行管理中，加強(qiáng)對(duì)主要水質(zhì)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)控制，并針對(duì)原水水質(zhì)惡化對(duì)中水處理帶來(lái)的水質(zhì)波動(dòng)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。