鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)廢水零排放的實踐與探討

呂典武

摘 要：減排是鋼鐵行業(yè)發(fā)展的必由之路，文章主要介紹了鋼鐵企業(yè)廢水處理技術(shù)、鋼鐵企業(yè)廢水處理的工藝流程等，在此基礎(chǔ)上，以廣西柳州鋼鐵（集團(tuán)）公司的生產(chǎn)廢水零排放為例，分析了其中存在的問題，并探討了如何解決存在的問題。

關(guān)鍵詞：鋼鐵企業(yè)；廢水；零排放

近十年來市場的巨大需求推動了鋼鐵工業(yè)的迅猛發(fā)展，鋼鐵產(chǎn)能出現(xiàn)了嚴(yán)重的過剩，2012年中國粗鋼產(chǎn)量7.03億噸，占世界總產(chǎn)量的60%左右。鑒于這種現(xiàn)狀國家必將通過環(huán)保減排等倒逼機(jī)制，淘汰落后產(chǎn)能，促使其可持續(xù)發(fā)展。合理控制鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)廢水的排放，成為鋼鐵行業(yè)發(fā)展的必由之路。

1 鋼鐵企業(yè)廢水處理技術(shù)

鋼鐵企業(yè)對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水回收利用以及進(jìn)行深度處理，是實現(xiàn)廢水零排放的必要前提。鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)廢水大約82%左右都是濁循環(huán)冷卻水系統(tǒng)產(chǎn)生的排污水，比如：沖渣廢水、連鑄機(jī)廢水以及高爐煤氣洗滌水等。

處理生產(chǎn)廢水的主要方法有四種分別是物理方法、化學(xué)方法、物理化學(xué)方法以及生物方法。①物理方法主要是依據(jù)廢水中含有不同比例的懸浮物，充分利用物理作用分離，主要對懸浮物進(jìn)行重力分離、離心分離以及過濾蒸發(fā)結(jié)晶等等。②化學(xué)方法主要是利用化學(xué)反應(yīng)的作用，通過化學(xué)沉淀處理法、中和法、氧化處理方法以及混凝法轉(zhuǎn)化分離或者回收廢水中含有的污染物質(zhì)，調(diào)整PH數(shù)值，進(jìn)而去除廢水中的膠狀、懸浮雜物。③物理化學(xué)處理方法主要有吸附法、磁分離法以及電解法等，以去除廢水中的溶解性物質(zhì)、膠狀物等。④生物方法主要是運用微生物的代謝功能除去廢水里面含有的有機(jī)污染物，經(jīng)常使用的方法有生物膜法、污泥消化法以及活性污泥法等，以去除廢物中含有的污染物。

2 鋼鐵企業(yè)廢水處理的主要工藝流程

通常情況下，鋼鐵企業(yè)污水處理物理化學(xué)方法主要采用的工藝流程是：截流收集、提升、格柵攔截大的雜物、預(yù)沉處理、進(jìn)入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池中安放有PH檢測裝置，檢測出廢水的酸堿程度，并可作為中和池加藥參考，再次提升后進(jìn)入中和池，加入配制好的濃度為6%石灰乳液進(jìn)行調(diào)和，調(diào)和處理以后將廢水流入混凝池，然后投入已經(jīng)配制好的濃度為0.1%的聚丙烯酰胺藥液處理、沉淀，經(jīng)過一段時間沉淀處理后，此時廢水中的懸浮物已經(jīng)去除。污水再進(jìn)入濾池進(jìn)一步澄清，而澄清以后的污水可進(jìn)一步去除SS、COD、有機(jī)膠狀物質(zhì)以及油類物質(zhì)等等。當(dāng)從濾池中出來的水達(dá)到回收利用水的水質(zhì)指標(biāo)以后，進(jìn)入清水池，通過供水泵加壓送至廠區(qū)管網(wǎng)。反應(yīng)池、沉淀池、澄清池（濾池）中產(chǎn)生的污泥可以以泥漿的形式輸送到儲泥池，經(jīng)過污泥泵輸送到脫水機(jī)（壓濾機(jī)、離心機(jī)）中脫水，脫水完畢后形成的泥餅可以在其他工序環(huán)節(jié)進(jìn)行回收利用。

除物理化學(xué)方法外，鋼鐵行業(yè)應(yīng)用生物法處理的主要是焦化廢水，含有大量的氨氮有機(jī)物，主要采用A/O法（厭氧/好氧）或A/A/O法（厭氧/缺氧/好氧組合）脫氮除磷工藝處理。其廢水處理工藝流程主要包括預(yù)處理環(huán)節(jié)、生化處理環(huán)節(jié)以及混凝沉淀環(huán)節(jié)。其中在預(yù)處理環(huán)節(jié)主要去除廢水中的油類、大量懸浮物以及一些COD、BOD5等。而生化處理環(huán)節(jié)是廢水處理系統(tǒng)的主要組成部分，很多污染物都是在這個環(huán)節(jié)去除。在厭氧池中，廢水和厭氧生物膜會發(fā)生生化反應(yīng)，小分子有機(jī)物會被分解，與此同時，一大部分有機(jī)物會被分解成小分子有機(jī)物，進(jìn)而提高污染廢水的可生化性。在缺氧池中，廢水和池內(nèi)的物質(zhì)會形成反硝化脫氮反應(yīng)，無氧降解除去COD等各種污染物質(zhì)。最后，混凝沉淀環(huán)節(jié)，主要除去一小部分懸浮物、COD、BOD5等，在混合反應(yīng)池中加入聚合混凝劑PFS溶液，水中的懸浮物質(zhì)就會在PFS的作用下形成絮體。然后再反應(yīng)池的出水端口加入高分子絮凝劑聚丙烯酰胺PAM，可讓廢水中的懸浮物形成體積較大的絮凝體，在重力作用下沉入池底，生成的化學(xué)污泥則定期排出，處理后的達(dá)標(biāo)廢水可回收或外排。

3 鋼鐵企業(yè)廢水零排放的合理實施

3.1 柳鋼零排放實踐現(xiàn)狀

柳鋼十分重視環(huán)保建設(shè)，投入了大量資金，早在2006年起就開始建設(shè)廢水集中處理站，分別于2007年、2009年分別建成1#、2#、3#廢水集中處理站，整體設(shè)計的廢水處理能力達(dá)到26×104m3/d，這三座廢水處理站建設(shè)成功投入使用以后，柳鋼廠區(qū)的大部分廢水基本實現(xiàn)了達(dá)標(biāo)排放，部分區(qū)域達(dá)到了零排放。柳鋼通過多年的滾動發(fā)展，逐步形成老區(qū)、A區(qū)、B區(qū)三個生產(chǎn)區(qū)塊，三個區(qū)塊都進(jìn)行了廢水截流收集處理、回用。柳鋼對廢水收集主要采用的是總排水截流回收方式，主要分為老區(qū)總溝截流、A區(qū)截流、B區(qū)截流、東排口截流等四個方面，具體流程為：截流收集提升、預(yù)沉池、調(diào)節(jié)池、加藥混凝沉淀池、虹吸濾池、回用水池、加壓回送管網(wǎng)等，特點處理量較大，把全部廢水集中混合處理，各種污染物得到稀釋中和，污染物指標(biāo)比較容易達(dá)標(biāo)，回用簡單，較容易實現(xiàn)減排目標(biāo)。總溝截流處理固然很容易實現(xiàn)，但只是利用常規(guī)的物理、化學(xué)處理技術(shù)，比如：混凝、除懸浮物、除油以及過濾澄清等，原來工業(yè)廢水里面的油、懸浮物以及雜質(zhì)等雖然得到了有效去除，但是實際溶解性的物質(zhì)，如含鹽總量卻未降低，在多次循環(huán)以后，濃縮倍數(shù)會不斷增加，嚴(yán)重腐蝕冷卻設(shè)備以及管道。一些要求水質(zhì)較高的生產(chǎn)工序也不能使用混合后的水，給管網(wǎng)建設(shè)帶來了困難，存在不能普遍使用的問題。另外也存在焦化廢水不能得到有效處理、生化指標(biāo)降低到一定程度以后和一部分排水混合達(dá)標(biāo)外排的問題，仍然沒有達(dá)到真正意義上的零排放要求。除此之外高爐沖渣外排水收集回用、轉(zhuǎn)爐渣場排水等高鹽廢水以及冷軋酸洗排水的出路問題亟待解決。今年7月份建設(shè)竣工投產(chǎn)的焦化廢水深度處理項目，采用高分子吸附的方法進(jìn)行焦化廢水深度處理，色度問題得到解決，出水水質(zhì)清澈，基本達(dá)到預(yù)期效果。

3.2 解決問題的主要措施

鋼鐵企業(yè)要想實現(xiàn)生產(chǎn)廢水零排放，通常需要做好以下幾方面的工作：①制定和完善用水定額指標(biāo)體系，減少用水。改變用多少給多少的保生產(chǎn)的落后供水模式，從生產(chǎn)源頭上加以控制，促使后續(xù)流程改進(jìn)工藝或挖掘生產(chǎn)工藝潛能，這是最經(jīng)濟(jì)的辦法。②分質(zhì)供水，建立完善的分質(zhì)供水管網(wǎng)，滿足生產(chǎn)工藝需要。如建設(shè)原水、軟水、除鹽水、中水等不同的管網(wǎng)，滿足不同工藝需求。③科學(xué)合理實現(xiàn)一水多用，串級使用，保證水系統(tǒng)的高效運用，以最大限度減少生產(chǎn)單元排水量。④積極推廣應(yīng)用少用水或不用水的工藝技術(shù)裝備，如高爐干法除塵技術(shù)、轉(zhuǎn)爐干法除塵技術(shù)、加熱爐汽化冷卻技術(shù)、干熄焦技術(shù)。⑤清污分流，分別處理，最大限度減少藥劑等處理費用。⑥建設(shè)綜合廢水處理廠，對生產(chǎn)廢水進(jìn)行再次處理回收利用，加強(qiáng)廢水處理站的建設(shè)，充分利用處理后的廢水，用于沖廁、洗車、道路灑水、綠化等。⑦積極采用新技術(shù)、新工藝，多渠道解決焦化廢水、冷軋酸洗廢水、鋼渣粒化（悶渣）排水、高爐沖渣排水等廢水處理回用等問題。

鋼鐵企業(yè)從原材料進(jìn)廠、生產(chǎn)粗鋼直至加工成鋼鐵產(chǎn)品，都需要水資源。因此鋼鐵企業(yè)必須科學(xué)運用廢水回收利用技術(shù)，不斷提升生產(chǎn)工藝中水資源的重復(fù)利用效率，實現(xiàn)生產(chǎn)廢水的“零”排放才能實現(xiàn)可持續(xù)、健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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