張雪輝 劉瑜(.上海石易電子科技有限公司， 上海 00434；.寶鋼工程技術集團有限公司， 上海 0900)

采用中水回用技術，建設深度處理站已經(jīng)成為鋼鐵企業(yè)降低噸鋼耗水量，增加水循環(huán)率，兼顧經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境效益的重要舉措[1]。

1 基本情況

南京某鋼廠于2006年已建一座回用水廠，將廠區(qū)內(nèi)達標排放的綜合廢水收集后進一步處理回用，用戶主要為濁循環(huán)水、綠化等，亦有部分用于凈循環(huán)。由于無法及時進行新水補充，隨著運行年限增加，污染物富集導致水質(zhì)逐年惡化，尤其電導率逐年攀升。故針對性進行回用水深度處理進行水質(zhì)改善，擴大回用領域。現(xiàn)有原水水質(zhì)指標見表1。出水水質(zhì)要求分兩類：一類為工業(yè)新水，電導率<500us/cm；一類為一級脫鹽水，電導率<100us/cm。

表1 原水水質(zhì)表

2 工藝比較及選擇

(1)脫鹽工藝 目標水質(zhì)分為工業(yè)新水電導率500us/cm和一級脫鹽水100us/cm兩個級別，因此項目核心工藝為脫鹽。目前常用的脫鹽工藝有化學法、離子交換、膜法等?；瘜W法需大量投加石灰，且僅對暫時硬度去除效果明顯，操作環(huán)境惡劣；離子交換除鹽再生時酸堿消耗大且易造成二次污染并造成產(chǎn)水水質(zhì)波動。膜工藝目前應用已經(jīng)成熟且自動化程度高，故選擇膜法作為脫鹽核心工藝。對于工業(yè)新水電導率≤500us/cm的目標，不需要較高的脫鹽率，因此優(yōu)先選擇脫鹽率較低的NF膜，工作壓力低減少運行能耗和成本。對于一級脫鹽水電導≤100us/cm，則需要進一步脫鹽，考慮采用RO工藝，由于NF已經(jīng)去除了大部分離子，尤其是硬度，減輕RO的壓力，可以相應降低操作壓力。

(2)預處理工藝 ①濁度/懸浮物。原水濁度<2NTU說明絕大部分的懸浮物基本去除了。通常用來去除懸浮物的手段為過濾，常見采用多介質(zhì)過濾器，比較有效的去除對象是水中較大粒徑的懸浮物。由于回用水廠末端已經(jīng)設置了砂濾，相當于是項目工藝預處理的一個工藝組成一部分，因此不再重復設置。②鐵。原水總鐵最高值達到0.89mg/L，加之增加了富含F(xiàn)e等金屬離子的冷軋廢水站酸性廢水排水，故預處理設置錳砂除鐵工藝。③硬度及堿度。原水總硬度最大值為6.672mmol/L(1/2Ca2+)，而暫時硬度值較低，分析以CaCl2為主。由于進水水質(zhì)中堿度指標偏高，易形成鈣鹽結(jié)垢[2]?？刹捎眉铀嵴{(diào)節(jié)pH值至中性或偏酸性，再加阻垢劑來予以控制。采用RO工藝，結(jié)合阻垢劑藥劑計算確認pH調(diào)節(jié)對硬度結(jié)垢性控制的效用有效，尤其水廠進水將接納高硬度來水，故工藝選擇設置軟化單元作為預處理。④油。由于原水取自渠道，而渠道接納廠區(qū)內(nèi)所有排水，借鑒前期類似工程經(jīng)驗，在膜系統(tǒng)中設置精密除油保安過濾器，作為預防措施。

(3)超濾 超濾膜材質(zhì)主要有PS(聚砜)、PES(聚醚砜)、PP(聚丙烯)、PVDF(聚偏二氟乙烯)等，運行方式分為內(nèi)壓和外壓式。外壓、PVDF材質(zhì)適宜廢水回用領域，再輔以汽水混合反洗能夠有效減少清洗頻率、降低運行費用。由于原水水質(zhì)較差，為確保長期運行穩(wěn)定，選擇對預處理要求寬泛的外壓式膜組件。

(4)工藝路線 項目最終確認工藝路線如下：

3 結(jié)語

該項目處理規(guī)模200m3/h，運行9個多月，出水水質(zhì)穩(wěn)定達標，超濾出水SDI15在2.5左右，出水濁度0.2以下。最終工業(yè)新水產(chǎn)水電導穩(wěn)定在450us/cm以下，一級脫鹽水穩(wěn)定在50us/cm以下，遠優(yōu)于設計水質(zhì)。

項目運行證明，采用膜法對冶金綜合廢水進行分質(zhì)處理切實可行。原水采用廠內(nèi)綜合廢水，無取水水費同時降低了噸鋼新水耗量，減少污水排放量，提高了經(jīng)濟環(huán)境效益。后續(xù)需進一步做好藥劑投加及膜清洗等關系系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行的維護措施。

[1]王維興.鋼鐵工業(yè)用水現(xiàn)狀和節(jié)水思路.金屬世界,2005,06:6-9.

[2]李新創(chuàng),李春風.鋼鐵工業(yè)節(jié)水對策.冶金管理,2003,08:42-44.