环保视域下钢铁企业生产废水处理方法改进策略

2022-01-01杨汝林杨冬清

区域治理 2021年13期

杨汝林，杨冬清

1.萍乡萍钢安源钢铁有限公司；2.湖南工业大学科技学院

钢铁企业生产经营过程中产生的废水，特别是钢铁企业表面酸化产生的含油废水，其成分主要是强酸、一些金属元素和有机物。油污成分主要为含油、有机、碱类及悬浮物，因水质特性的不同而有很大差异，必须专门进行水质分离和重新定位。为此，本文针对钢铁企业废水处理技术的改进进行了研究，指派相关人员到钢铁企业，得出以下结论。

一、钢铁企业生产废水处理技术改进的必要性

废水也是一种原料，并损害人民的经济利益，影响人类健康。但只要采取适当的措施，物质就能转化，从而使污染物中存在的物质转化为可用的形式，人们一直在寻找高效、合理的方法，并尽可能地利用处理后的废水中的有用物质资源。工业废水对水环境影响很大，已经超过了水中悬浮物、石油、重金属、酚、氰化物、COD等污染物的排放标准。根据统计，我国钢铁业的外排水约占工业废水的10%，在很多行业都有很大的供应。外排废水中含有大量的污染物，我们应当控制水污染，保护水资源。

中国钢铁企业的发展离不开钢铁产品的生产，在没有水资源开发利用的情况下，很多钢铁企业都在研究、改造污水处理工艺，生产性能更好的污水处理设备。但是，钢铁企业的高浓度废水供应和设备更新速度不能得到有效控制，是一个长期的难题，需要国家和企业的长期努力，才能取得良好的效果。

二、钢铁企业废水来源、分类及设备运行特点

（1）钢铁企业废水来源、分类。炼钢厂生产废水，每一生产阶段，企业都会产生废水。钢铁厂在脱盐水、纯水生产过程中产生大量浓盐渣，循环冷却后产生废水，各种废水分别分类后处理。一是冷却水循环是一个开放式的水处理系统，其产生的废水处理步骤较为复杂；二是封闭纯水和水循环，两种废水处理系统的工作过程比较简单。由于排水管道有积水，不会发生其他情况。开放式水处理系统是污水处理的重要组成部分。首先按照有关标准对一般废水进行处理，再流入浊水循环冷却系统。钢铁工业需要用软水、除盐水和洁净水来冷却钢铁，它们就像冷却剂一样，在制盐过程中会产生浓盐水，其浓度占总水量的30%，因此，用排出法直接处理浓盐水，钢铁生产过程中会产生一些废水。（2）废水处理设备设备运行特点。污水处理设备的污水处理只能由许多处理厂共同完成。每一类废水按不同阶段处理，主要设备有离心式脱水机、提升泵、刷子、搅拌器等，由于设备体积大，设备连接多，废水处理量大，离心脱水机易受其它因素影响，损坏程度高。提升泵、搅拌机由于其移动性强，一旦损坏，维修困难，长时间在下水道内，工作环境恶劣，很难进行定期的清洗检查，旋转刷必须在密闭条件下安装，其工作环境应与废水、室外空气相隔离，旋转式毛刷要定期清洗。因此，要实现水的循环利用，需要悬浮物、稳定水质、冷却。炼钢厂大型废水中加入鞣剂，使沉淀器承受轴向流动，排出的污泥经压紧、过滤、脱水而成滤饼，可作烧结厂使用，处理后废水可回收。

三、钢铁企业生产废水处理设备运行存在的问题

（1）设备管理力度较弱。尽管我国在经济上取得了长足的进步，特别是在污水处理标准方面的进步，环境标准的进一步提高，污水处理厂数量越来越多，技术有所提高，而且污水处理厂的研发正在逐步推进，但它们不能解决大量的废水，达不到严格的净化指标，因此必须重视污水处理设备的日常维护。在炼钢废水处理过程中，钢铁厂在炼钢废水的净化能力、控制废水总量、提高废水质量等方面存在着较大的压力，导致污水处理设施遭到不断破坏，专业污水处理员已不能适应社会的需要，对其进行污水处理设备维护人员的培训是非常必要的。目前，废水处理设备并不理想。当前，中小规模的污水处理设备寥寥无几，几乎没有专业的维修人员负责污水处理设备的维修工作，而在许多处理厂每天只有2.3名维护工人。维修员对许多突发问题缺乏技术知识。废水处理设备投产后，经常出现一些小问题，虽然对工厂造成损坏，但不影响污水处理的正常运行，维修人员签字后不会发现问题，即使发现问题，也不知道该怎么处理，污水处理设备就会大大缩短设备寿命，造成浪费。（2）缺乏设备维护规程。废水处理设备的定期维护是快速高效处理污水的基本前提。基础施工特别要包括：旋转刷、提升泵、搅拌机，特别是旋转刷的定期清洗；另外，还要经常加油和换油，检查所有运转设施，及时修理故障的现场，但目前的状况却不容乐观：废水处理设备对工厂的日常维护漠视，可以解决很多问题。现在维护人员只能处理简单的问题；没有合适的解决方案，难以解决那些导致设备频繁出现故障的小问题，对工作热情不高，大大增加了设备损坏率。（3）缺乏设备备件合理储备。设备备件储备合理，可以有效地应对突发事件，节省时间和费用，在极短的时间内完成废水处理设备的维修，确保废水处理设备的正常运转。因为缺少手段，技术落后，相关管理人员的陈旧观念比较根深蒂固。只有少数的废水公司负责相关零件的存储。这样，在紧急情况下采购零件，既浪费时间，又降低效率。而另一方面，废水处理企业库存过多，占用生产资金，长期累积损耗。因为设备占用空间大，人员多，造成很多方面的浪费，所以，在设备存放时，不仅要保证日常使用，而且要保证企业的生产经营和资金的有效流通。

四、钢铁企业生产废水处理的相关技术

根据上述对钢铁企业废水的来源、特点分析，得出了以下结论：钢铁企业废水的处理及回收主要是考虑去除水中悬浮物、油脂、盐分、酚类物质。（1）钢铁废水中悬浮物的处理。目前钢铁业普遍采用鞣法和过滤法进行加工。污水中加入一定量的鞣剂和助鞣剂，使废水中的污染物不容易自然沸腾，一些细小的悬浮物形成片状，再在沉淀池中排出，因此，大部分悬浮物以污泥的形式从容器底排出，洁净的水从容器顶部排出。混凝沉淀废水经冷却塔冷却回收，处理水中SS<30mg/L，在处理过程中，采用单宁沉淀法，将二氧化碳吹进容器内，分离出沉淀物，稳定的炉气洗涤水质，减慢炉气洗厂结垢的速度。废水预处理也可以通过物理方法(例如，通过不同的筛网、滤网、斜形筛、格子和其他方法)也可用于收集和排除废水。该方法是一种用于废水预处理的简单机械过滤技术，可将废水中的微生物沉淀物、有机物及其它悬浮物分离，处理量大，处理效果好，操作简便，在钢铁企业废水处理中具有广阔的应用前景。（2）钢铁废水中油的处理。当前，我国钢铁企业普遍采用气浮、吸附、生化等油处理方法，处理效果不理想。膜法是一种处理含油废水的新工艺。采用陶瓷膜工艺，具有耐腐蚀、机械强度高、孔径分布窄、使用寿命长等特点，油膜分离率可达99%。经陶瓷膜系统处理后，可用水作冲洗水，浓缩液经离心加热可作燃料，此新方法经济效益显著。（3）钢铁废水中盐的处理。目前，水处理行业的脱盐技术主要有离子交换法、蒸馏法、膜分离法等，钢铁企业废弃物含盐量高，利用离子交换脱盐工艺成本高，海水淡化率较低，酸碱废液排放量大，会对环境造成破坏，仅适用于水量小、能耗高、处理成本高的废水处理，不适合钢铁企业大量脱盐。

五、钢铁企业生产废水处理设备运行管理建议

钢铁厂在选择处理厂时，应选择与其废水总量相对应的企业。为了保证废水的有效处理，可以先调查后处理，再选择具有先进技术的生产企业，处理效果好，价格相对较低，通过选择处理方式的一致性，考虑到设备水平和多个废水处理厂的价格，这样不仅可以保证钢铁废料的高效处理，还可以降低公司的运营成本，在选择设备时，要注意确保设备的良好质量，定期进行维护保养，还要防止设备出现紧急事故的危险，首先要做好进口泵、通风设备、脱水机等相关设备的存放工作。由于设备间关联程度大，内部结构复杂，在错误处理上投入了大量的人力、物力、财力，维修工作就成为故障维修的关键。（1）制定相关人员工作职责。污水处理设施的管理和维修工作要建立相应的工作制度，并且要明确每个员工的工作范围，所以，采购人员首先要做好配件的采购，确保及时纠正错误。另外，日常维修员要定期检查设备，要在规定的时间内接受研发人员不断研究和创新的设备，加快科研进程，推动设备更新，还要每日巡检，保障营卫装备安全，按时值勤，经常检查设备状况。（2）设备维修管理人员培训。很多污水处理设备存在的问题，单靠工人们解决不了，所以我们要联系设备供应商进行处理。损毁设备有两种，一是直接更换故障设备，二是检查维修损坏的设备。为监控和检查大型废水处理设备的损坏情况，设备供应商应该训练大量有技术经验的维修人员，以便随时处理大型废水处理设备的损坏，同时，对于不同废水产生者的设备，特别是容易出水的设备，应当经常监测和检查。