钢厂废水深度处理技术

吴仁福

【摘要】钢厂产生的废水量巨大，初步处理可以将杂质简单的处理掉，然后可以采用多介质过滤或者反渗透技术再对废水进行进一步的处理。这两种深度处理技术都已经发展成熟，是现如今钢铁废水处理的最主要方式，既可以除去水中的盐分，还可以提高水的利用率，最终实现钢厂废水的目的。

【关键词】钢厂；废水；深度处理

我国的水资源严重匮乏，人均水资源占有量远远低于世界平均水平。钢铁工业发展迅速，极大地推动了国家经济。与此同时，钢铁行业对水资源的消耗量非常大，加剧了我国水资源短缺的问题。所以，合理利用水资源、优化水资源的配置显得尤为重要，在节约用水的同时，水资源循环利用同样重要。

钢厂产生的废水温度高、杂质多、含盐量较大，以往简单的钢厂废水处理技术取得的成效往往不大，处理过后的水质较差，无法满足再次使用的水质标准。尤其是废水里的盐分，基本没有去除，最终使得循环中的水硬度高、含盐量大，直接腐蚀了管道以及相应设备，造成资源的严重浪费。所以，在钢厂的废水处理工作中，降低水的含盐量显得至关重要。因此，很多废水处理的新技术逐渐发展起来，使用比较广泛的两种技术是多介质过滤反渗透技术和超滤反渗透技术，这两种技术的各有自己独特的优势，是目前最先受欢迎的钢厂废水处理技术。

1 多介质过滤工艺

多介质过滤技术在投入使用后运行效果优良，处理后的钢厂废水基本可以达到相关要求，各项指标稳定，使用范围越来越广。

（1）多介质过滤技术：多介质过滤是通过石英砂和无烟煤来对废水进行过滤，是整个钢厂废水处理的第一步[1]。使用的是粒径比普通滤池更精密的级配，在滤池中加入聚合氯化铝吸附微笑杂质，降低水的浊度和悬浮物，必须保证其SDI污染指数不高于5。加入的细砂粒的直径控制在0.45 mm到0.6 mm之间，粗砂粒的直径在0.8 mm到1.2 mm之间，无烟煤粒的直径在0.8 mm到1.2 mm之间 ，还需要注意的是滤料的填装高度必须达到1.3 m，系统的运行压力在0.28 MPa左右，过滤速度不得低于 10 m/h。过滤系统需要定时清洗，清洗周期往往是24 小时，清洗采用的是“先气洗，再用气和水同时清洗，最后用水冲洗”的方式，每次的冲洗时间不得低于7 min。

（2）活性炭过滤技术：活性炭在过滤中的应用比较广泛，因为其表面积大，可以有效的吸附水中的铁离子、氧化物、有机物等。这种过滤工艺在混有生活污水的原水中使用比较多，可以充分保证反渗透的顺利进行。装有活性炭的过滤系统是全自动控制，主要有6个气动阀，可以用时间来设置运行周期，或者通过SDI值和压力损失来对过滤系统强制清洗[2]。

（3）反渗透（R0）技术：反渗透技术主要是反渗透膜的应用，这种反渗透膜是一种传统意义上的半透膜，只允许水分子通过，其他溶质则不能通过。反渗透单元在整个工艺流程中处于核心位置。过滤方式是在进水的管道里加入盐酸、阻垢剂以及还原剂等，设定非氧化性杀菌剂的投放时间。加入盐酸和阻垢剂主要是想减缓反渗透膜的压力；而加入还原剂是将原水中含有的次氯酸钠等氧化性物质反应掉，防止这些氧化物损坏反渗透膜；杀菌剂的加入主要是为了杀灭水中存在的细菌，防止细菌在整个废水处理系统中繁殖。原水经过上一步的活性炭过滤器，通过高压泵输送到反渗透部分，输送的过程要保证进水压力逐渐提高。

2 超滤工艺

超滤工艺是钢厂废水处理的另一种方式，如今在很多钢厂中得以使用[3]。同多介质过滤工艺一样，是在预处理工艺之后进行深度处理的一种废水处理技术。在投入使用之后，运行效果优良，经其处理之后的水进入循环系统，节省了大量的社会资源和自然资源。

（1）盘式过滤器：盘式过滤器是超滤系统的前提保障，主要用来保护膜过滤系统，保证膜过滤的运行周期以及延长膜的使用寿命。盘式过滤器可以通过时间、流量、压差这三种信号来控制清洗，只要三项中的一项或者几项同时发出清洗的需要时，控制清洗的设备就会接收到信息，进行自动清洗工作，但是清洗的时间一般比较短，所以盘式过滤器不需要过多的配置。

（2）超滤（UF）工艺：超滤装置的主要用来分离微生物、原油和聚合物等杂质。系统包括超滤装置、杀菌剂投放装置、清洗装置等。超滤系统往往采用的是中空的纤维膜，然后对原水全量过滤。系统运行的过程中，每天都需要进行2次以上清洗，加入次氯酸盐来彻底清洗，防止细菌生长[4]。

（3）反渗透（R0）工艺：反渗透工艺的反渗透参数在所有钢厂中基本一样，但是在超滤工艺中由于受到导电率和水质硬度的影响，原水处理之后的回收率会有所降低，一般在70%左右，和多介质技术比较，出水量明显降低[5]。

3 总结

钢铁厂废水经过預处理和后续的深度处理后，可再次进入生产流程，循环使用。这样的废水处理技术在提高水的利用率的同时减轻了废水对过滤设备的腐蚀程度。现阶段钢厂废水处理的技术主要涉及到多介质工艺和超滤工艺，这两种技术存在很多相同的地方，不同点主要是多介质工艺主要使用的是活性炭，可以吸附小分子物质包括一部分油类，在有机物含量丰富的原水中使用比较多；而超滤工艺以超滤废水为主，主要目的是去掉水中未溶解的杂质，其过滤膜的使用寿命往往比较高。这两种技术应该在钢铁工业中大力推广。

【参考文献】

[1]许海燕，李义久.Fenton-混凝催化氧化法处理焦化废水的影响因素[[J].复旦大学学报（自然科学版），2013（3）：440-444.

[2]刘金泉，李天增.O2，H2O2/O3及UV/0：在焦化废水深度处理中的应用[J].环境工程学报，2011（3）：501-505.

[3]徐竟成，蒋中杰.人工湿地/反渗透组合工艺处理钢铁废水的中试研究[J].中国给水排水，2012（23）：24-28.

[4]王乐云.反渗透膜的污染及其控制[J].水处理技术，2013（2）：101一105.

[5]张建磊，张焕祯.焦化废水回用转炉煤气洗涤水系统可行性研究[J].工业水处理，2010（9）：56-59.