炼钢废水处理及中水回用技术的研究进展

再生资源与循环经济襍2018年/第11卷/第8期襊刘君1，2，邱敬贤1，2，黄献1，2，黄安涛1，2（1.航天凯天环保科技股份有限公司，湖南长沙410100；2.�长沙环保（服务）工业技术研究院，湖南长沙410100）摘要：针对我国钢铁行业产生的废水，分析了废水来源及各类废水中的主要污染物和对应的处理工艺；阐述了综合炼钢废水的除盐技术，以提高中水回用率，减少炼钢过程中新鲜水补充量；最后讨论了当前炼钢废水处理过程中存在的问题。关键词：炼钢废水；除盐技术；中水回用中图分类号：X703文献标志码：A文章编号：1674-0912（2018）08-0037-03炼钢废水处理及中水回用技术的研究进展作者简介：刘君（1989-），女，湖南新化人，环境工程硕士，水处理技术工程师，研究方向：生活污水处理工艺技术。钢铁行业因其生产过程需要消耗大量水资源，故作为我国工业用耗水中的佼佼者，用水量约占我国工业用水的10%，新鲜用水量约占我国工业新鲜用水量的14%[1]。我国大型钢铁企业平均循环用水率仅为65%，炼1t钢需补充新鲜水达30~50t，废水的排放量大；而国外循环用水率已达95%~98%，炼钢1t需补充新鲜水2~8t[2]，仅为我国补充新鲜水的1/15~1/6。所以我国炼钢废水处理技术与国外钢铁行业炼钢废水处理技术相比还存在一定的差距，需要在现有技术的基础上，借鉴国外成功经验，通过技术改造与创新，进一步提高钢铁工业用水的循环用水率，节能减排，甚至实现零排放，这对我国钢铁行业的可持续发展十分重要。1废水来源与主要污染物钢铁工业废水来源于生产工艺过程用水、设备与产品冷却水、设备与场地清洗水等[3]。废水含有随水流失的生产原料、中间产物和产品，以及生产过程中产生的污染物。其中原料厂废水和烧结过程废水主要污染物为SS及少量重金属离子；炼铁、炼钢生产废水主要含SS外，还含少量氰化物、酚类、油脂、氧化铁皮等；轧钢生产废水含SS、氧化铁皮、重金属离子等和自备电厂中高含盐废水。2炼钢废水处理及中水回用工艺炼钢废水的种类很多，要提高炼钢废水的循环利用率或零排放，首先必须注重各类废水的全部收集或分类收集，以降低处理费用并杜绝未经处理的废水直排，再谈钢铁行业废水如何实现零排放才有实际的意义。2.1烧结厂废水处理工艺钢铁企业生产过程中烧结厂的污水一般不含严重影响环境的有害有毒物质，经沉淀后即可循环利用，工艺流程如图1所示。但污泥脱水处理一直是一个技术性难题，烧结厂废水经沉淀后污泥浓缩工艺要求加入混合配料，使污泥最终含水率≤12%[4]，在当前污泥处理工艺条件下是很难达到的。若采用加热蒸发等措施，缺乏经济效益，故需通过引进和开发先进新技术或新型药剂进行处理，以进一步提高污泥脱水效率而不影响经济效益。2.2炼铁、炼钢生产废水处理工艺炼铁废水主要包括高炉烟气洗涤废水、炉渣冲洗废水和铸铁机喷淋冷却废水，主要含有SS和COD，还含有少量酚、氰、重金属、硫化物和热污染。烟气洗涤废水经絮凝沉淀后和炉渣冲洗废水一同通过过滤单元，经过滤后的废水又同冷却废水经过冷却后可作为冲渣废水的补给水，工艺流程见图2。图1烧结厂废水工艺流程图烧结厂废水收集沉淀池上清液澄清池/循环水出水污泥污泥浓缩池新型混凝剂矿泥回收/污泥处置炼钢废水处理及中水回用技术的研究进展再生利用37RENEWABLE�RESOURCES�AND�CIRCULAR�ECONOMY襍2018�Vol.11.No.8襊转炉和精炼装置用水可以采用循环回用水系统，出水只需冷却后再利用；连铸废水不仅水温升高，还含有氧化铁皮及油脂，经初次沉淀池后，部分返回循环利用，其余进一步除油处理后再过滤、冷却循环使用，为保持水质稳定，有少量处理后废水外排[5]。2.3轧钢生产废水处理工艺轧钢生产废水因生产工艺不同可分为热轧生产废水和冷轧生产废水，热轧生产废水氧化铁皮、少量油脂和热源污染。氧化铁皮和少量油脂主要来源于轧辊冷却、冲洗铁皮等，故该废水处理工艺可与连铸废水处理工艺一致，如图3所示，但相关工艺参数需根据具体水质确定。冷轧废水种类较热轧废水而言种类较多，主要包括酸碱废水、含油和乳化液废水、含铬废水，如图4。含油和乳化液废水经除油破乳处理后，同经还原、中和、沉淀处理后的含铬废水一起进入酸解收集调节池，进一步综合处理至符合《钢铁工业废水治理及回用工程技术规范》（HJ2019—2012）。图3炼钢废水工艺流程图初沉池转炉和精炼装置出水循环水池连铸废水出水除油池过滤器冷却塔图2炼铁废水工艺流程图补水炉渣冲洗废水过滤絮凝沉淀喷淋冷却废水烟气洗涤废水循环水池冷却单元出水图4轧钢废水工艺流程图调节池含油和乳化液废水上清液出水酸碱废水含铬废水化学反应池中和池沉淀池循环水池调节池中和池曝气池二级中和池气浮池破乳池溶气气浮吸附过滤2.4综合废水处理工艺我国钢铁企业大