钢铁企业生产废水零排放的实践与探讨

吕典武

摘 要：减排是钢铁行业发展的必由之路，文章主要介绍了钢铁企业废水处理技术、钢铁企业废水处理的工艺流程等，在此基础上，以广西柳州钢铁（集团）公司的生产废水零排放为例，分析了其中存在的问题，并探讨了如何解决存在的问题。

关键词：钢铁企业；废水；零排放

近十年来市场的巨大需求推动了钢铁工业的迅猛发展，钢铁产能出现了严重的过剩，2012年中国粗钢产量7.03亿吨，占世界总产量的60%左右。鉴于这种现状国家必将通过环保减排等倒逼机制，淘汰落后产能，促使其可持续发展。合理控制钢铁企业生产废水的排放，成为钢铁行业发展的必由之路。

1 钢铁企业废水处理技术

钢铁企业对生产过程中产生的废水回收利用以及进行深度处理，是实现废水零排放的必要前提。钢铁企业的生产废水大约82%左右都是浊循环冷却水系统产生的排污水，比如：冲渣废水、连铸机废水以及高炉煤气洗涤水等。

处理生产废水的主要方法有四种分别是物理方法、化学方法、物理化学方法以及生物方法。①物理方法主要是依据废水中含有不同比例的悬浮物，充分利用物理作用分离，主要对悬浮物进行重力分离、离心分离以及过滤蒸发结晶等等。②化学方法主要是利用化学反应的作用，通过化学沉淀处理法、中和法、氧化处理方法以及混凝法转化分离或者回收废水中含有的污染物质，调整PH数值，进而去除废水中的胶状、悬浮杂物。③物理化学处理方法主要有吸附法、磁分离法以及电解法等，以去除废水中的溶解性物质、胶状物等。④生物方法主要是运用微生物的代谢功能除去废水里面含有的有机污染物，经常使用的方法有生物膜法、污泥消化法以及活性污泥法等，以去除废物中含有的污染物。

2 钢铁企业废水处理的主要工艺流程

通常情况下，钢铁企业污水处理物理化学方法主要采用的工艺流程是：截流收集、提升、格栅拦截大的杂物、预沉处理、进入调节池，在调节池中安放有PH检测装置，检测出废水的酸碱程度，并可作为中和池加药参考，再次提升后进入中和池，加入配制好的浓度为6%石灰乳液进行调和，调和处理以后将废水流入混凝池，然后投入已经配制好的浓度为0.1%的聚丙烯酰胺药液处理、沉淀，经过一段时间沉淀处理后，此时废水中的悬浮物已经去除。污水再进入滤池进一步澄清，而澄清以后的污水可进一步去除SS、COD、有机胶状物质以及油类物质等等。當从滤池中出来的水达到回收利用水的水质指标以后，进入清水池，通过供水泵加压送至厂区管网。反应池、沉淀池、澄清池（滤池）中产生的污泥可以以泥浆的形式输送到储泥池，经过污泥泵输送到脱水机（压滤机、离心机）中脱水，脱水完毕后形成的泥饼可以在其他工序环节进行回收利用。

除物理化学方法外，钢铁行业应用生物法处理的主要是焦化废水，含有大量的氨氮有机物，主要采用A/O法（厌氧/好氧）或A/A/O法（厌氧/缺氧/好氧组合）脱氮除磷工艺处理。其废水处理工艺流程主要包括预处理环节、生化处理环节以及混凝沉淀环节。其中在预处理环节主要去除废水中的油类、大量悬浮物以及一些COD、BOD5等。而生化处理环节是废水处理系统的主要组成部分，很多污染物都是在这个环节去除。在厌氧池中，废水和厌氧生物膜会发生生化反应，小分子有机物会被分解，与此同时，一大部分有机物会被分解成小分子有机物，进而提高污染废水的可生化性。在缺氧池中，废水和池内的物质会形成反硝化脱氮反应，无氧降解除去COD等各种污染物质。最后，混凝沉淀环节，主要除去一小部分悬浮物、COD、BOD5等，在混合反应池中加入聚合混凝剂PFS溶液，水中的悬浮物质就会在PFS的作用下形成絮体。然后再反应池的出水端口加入高分子絮凝剂聚丙烯酰胺PAM，可让废水中的悬浮物形成体积较大的絮凝体，在重力作用下沉入池底，生成的化学污泥则定期排出，处理后的达标废水可回收或外排。

3 钢铁企业废水零排放的合理实施

3.1 柳钢零排放实践现状

柳钢十分重视环保建设，投入了大量资金，早在2006年起就开始建设废水集中处理站，分别于2007年、2009年分别建成1#、2#、3#废水集中处理站，整体设计的废水处理能力达到26×104m3/d，这三座废水处理站建设成功投入使用以后，柳钢厂区的大部分废水基本实现了达标排放，部分区域达到了零排放。柳钢通过多年的滚动发展，逐步形成老区、A区、B区三个生产区块，三个区块都进行了废水截流收集处理、回用。柳钢对废水收集主要采用的是总排水截流回收方式，主要分为老区总沟截流、A区截流、B区截流、东排口截流等四个方面，具体流程为：截流收集提升、预沉池、调节池、加药混凝沉淀池、虹吸滤池、回用水池、加压回送管网等，特点处理量较大，把全部废水集中混合处理，各种污染物得到稀释中和，污染物指标比较容易达标，回用简单，较容易实现减排目标。总沟截流处理固然很容易实现，但只是利用常规的物理、化学处理技术，比如：混凝、除悬浮物、除油以及过滤澄清等，原来工业废水里面的油、悬浮物以及杂质等虽然得到了有效去除，但是实际溶解性的物质，如含盐总量却未降低，在多次循环以后，浓缩倍数会不断增加，严重腐蚀冷却设备以及管道。一些要求水质较高的生产工序也不能使用混合后的水，给管网建设带来了困难，存在不能普遍使用的问题。另外也存在焦化废水不能得到有效处理、生化指标降低到一定程度以后和一部分排水混合达标外排的问题，仍然没有达到真正意义上的零排放要求。除此之外高炉冲渣外排水收集回用、转炉渣场排水等高盐废水以及冷轧酸洗排水的出路问题亟待解决。今年7月份建设竣工投产的焦化废水深度处理项目，采用高分子吸附的方法进行焦化废水深度处理，色度问题得到解决，出水水质清澈，基本达到预期效果。

3.2 解决问题的主要措施

钢铁企业要想实现生产废水零排放，通常需要做好以下几方面的工作：①制定和完善用水定额指标体系，减少用水。改变用多少给多少的保生产的落后供水模式，从生产源头上加以控制，促使后续流程改进工艺或挖掘生产工艺潜能，这是最经济的办法。②分质供水，建立完善的分质供水管网，满足生产工艺需要。如建设原水、软水、除盐水、中水等不同的管网，满足不同工艺需求。③科学合理实现一水多用，串级使用，保证水系统的高效运用，以最大限度减少生产单元排水量。④积极推广应用少用水或不用水的工艺技术装备，如高炉干法除尘技术、转炉干法除尘技术、加热炉汽化冷却技术、干熄焦技术。⑤清污分流，分别处理，最大限度减少药剂等处理费用。⑥建设综合废水处理厂，对生产废水进行再次处理回收利用，加强废水处理站的建设，充分利用处理后的废水，用于冲厕、洗车、道路洒水、绿化等。⑦积极采用新技术、新工艺，多渠道解决焦化废水、冷轧酸洗废水、钢渣粒化（闷渣）排水、高炉冲渣排水等废水处理回用等问题。

钢铁企业从原材料进厂、生产粗钢直至加工成钢铁产品，都需要水资源。因此钢铁企业必须科学运用废水回收利用技术，不断提升生产工艺中水资源的重复利用效率，实现生产废水的“零”排放才能实现可持续、健康发展。

参考文献

[1]罗金华.钢铁工业废水零排放中的浓盐水处理技术[J].冶金动力，2011（2）：85-86.

[2]曹平安.钢铁工业废水治理综述[J].广东化工，2011（9）：177-178.