【摘要】人類對工業(yè)廢水的處理和研究從上個世紀(jì)就已經(jīng)開始,并為此付出大量的精力,隨著工業(yè)的發(fā)展和升級,工業(yè)廢水的成分也相應(yīng)的發(fā)生著變化,因此,在廢水的處理上仍然有很多技術(shù)性問題不能妥善解決。工業(yè)廢水排放量大的行業(yè)以冶金行業(yè)為代表,其還存在重金屬離子高等情況,筆者在本文中針對 煉鋼工業(yè)廢水的定義及其成分作了概述,分別對幾種煉鋼產(chǎn)業(yè)廢水的處理方法作了簡要闡述。并預(yù)測了其未來的發(fā)展趨勢。
【關(guān)鍵詞】冶金工業(yè)廢水;處理技術(shù);發(fā)展趨勢
我們國家水資源較為缺乏,伴隨著社會和經(jīng)濟的飛速發(fā)展,城市的規(guī)模和數(shù)量也逐漸擴大,缺水的狀況也日漸增加。當(dāng)前,我們國家以循環(huán)經(jīng)濟和低碳環(huán)保作為新的發(fā)展理念,冶金行業(yè)的廢水處理問題,已經(jīng)成為當(dāng)前社會和鋼鐵企業(yè)的關(guān)注熱點。
一、冶金業(yè)廢水概述
由于冶金行業(yè)產(chǎn)品多,其生產(chǎn)流程也各不相同,在實際生產(chǎn)過程中大量排放的廢水是造成環(huán)境污染的主要源頭之一。鋼鐵冶煉廢水以排放量大,污染面廣,且水質(zhì)成分復(fù)雜經(jīng)常根據(jù)生產(chǎn)情況發(fā)生變化,廢水中包含較多污染物質(zhì),有一定的處理難度為主要特點。煉鋼技術(shù)的原理是去除或降低生鐵中含量較高的碳、硅、磷、錳等元素使其含量到達界定范圍內(nèi)的一項工藝。煉鋼行業(yè)產(chǎn)生的廢水是由煉鐵廢水、煉鋼廢水以及軋鋼廢水組成。沖渣廢水和高爐煤氣洗滌水是煉鐵廢水的主要來源,煉鐵廢水以水溫高,懸浮物含量大為特點,據(jù)不完全統(tǒng)計其懸浮物含量最高可達 1000~3000mg/L。煉鋼廢水主要來源是冷卻用水以及除塵和沖渣時所產(chǎn)生的廢水。其特點是這種廢水中含有大量的氧化鐵和少量用以潤滑的油脂,經(jīng)過處理后有一定的循環(huán)利用價值。軋鋼廢水與煉鋼廢水比較相似,其主要來源是熱軋和冷軋生產(chǎn)過程中用于冷卻和沖洗產(chǎn)品及設(shè)備所產(chǎn)生的廢水,其特點是用水量大,水溫較高且同樣含有大量氧化鐵和油脂。
二、廢水的處理技術(shù)
(一)煉鐵廢水
煉鐵工藝是在高爐內(nèi)放入原材料和燃料后通入熱風(fēng),通過高溫把原料熔煉成為鐵水,這一過程中會同時產(chǎn)生高爐渣以及高爐煤氣。煉鐵產(chǎn)生的高爐渣,通過水淬的處理方式后可以使其成為生產(chǎn)水泥等制品的原料。煉鐵過程中產(chǎn)生的大量煤氣從高爐引出后,首先要經(jīng)過重力除塵,然后再進入洗滌設(shè)備。通過洗滌塔等設(shè)備實現(xiàn)對“荒煤氣”的洗滌和冷卻工作。洗滌煤氣時由于水與煤氣直接產(chǎn)生接觸,煤氣中大量的固體雜質(zhì)會進入到水中,進入水中的礦物雜質(zhì)和煤氣中所包含的氰、酚等有害物質(zhì)隨著水溫的逐漸升高后,其中一部分會溶入到水中,形成煉鐵廠主要廢水來源之一的高爐煤氣洗滌水。約 3 m3~ 20 m3水才能生產(chǎn)1t的鐵,其中以煙塵、無機鹽以及少量的氰和酚等作為主要污染物。當(dāng)前對高爐煤氣洗滌水的處理方式主要采用的是輻流式沉淀池,并在廢水中加入混凝劑,污泥沉淀之后再通過濃縮,過濾和脫水幾步將其制成濾餅,作為燒結(jié)原料使用。廢水經(jīng)過上述步驟處理之后可以達到循環(huán)使用的目的。
(二)煉鋼廢水處理技術(shù)
煉鋼過程中如氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐所產(chǎn)生的煙氣除塵廢水中含有最高可達 3 000 mg /L ~ 20 000 mg /L的懸浮物。其主要成分為鈣、鐵、硅和鎂的氧化物。煉鋼煙氣除塵廢水的處理方式一般采用的是自然沉降和絮凝沉降結(jié)合的方式最后再進行磁力分離。煉鋼時吹氧與鐵水中含有的碳元素產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成大量的一氧化碳隨爐氣一起從爐口排出。把這一部分氣體加以回收利用,使其成為工廠的一個能源組成部分,這就是我們常說的轉(zhuǎn)爐煤氣,這種處理方式一般稱之為回收法。以混凝沉淀 - 水穩(wěn)藥劑處理技術(shù)為例,在實際處理過程中,粗粒分離槽內(nèi)粒徑大于 60μm、約15%含量的粒徑大于 60μm利用分離機對其進行分離,分離出來的沉渣作為燒結(jié)原料回收使用;經(jīng)過前期處理的廢水仍然含有細小顆粒,將廢水流人沉淀池,投放絮凝劑對其進行混凝和沉淀處理,由循環(huán)水泵將沉淀池出水送二級文氏管使用。二級文氏管內(nèi)排水通過水泵進行加壓再次送入一級文氏管達到串聯(lián)使用的目的,出水管和循環(huán)水泵需要注入添加防垢劑和水質(zhì)穩(wěn)定劑,用以防止設(shè)備和管道結(jié)垢。
(三)軋鋼廢水處理技術(shù)
在軋鋼生產(chǎn)中有大量的廢水產(chǎn)生,如果直接排放這些廢水,不僅造成環(huán)境的污染,水資源也會被嚴(yán)重浪費。軋鋼廢水可分為熱軋廢水和冷軋廢水,其中熱軋鋼廢水指的是熱軋車間沖洗冷卻產(chǎn)品和設(shè)備最后產(chǎn)生的一種廢水。平均沒生產(chǎn)1t鋼材約排出廢水30~40m3。冷軋工序產(chǎn)生的廢水種類繁多,廢水中所包含的污染物也更加復(fù)雜多變。以熱軋廢水的處理為例,選用旋流沉淀池完成水質(zhì)的凈化處理。廢水過濾后進入沉淀池沉淀約6至10分鐘,沉淀時根據(jù)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)保持基本的水溫要求,再加入混凝沉淀所需要的藥劑完成進一步凈化,使懸浮物含量低于 50mg/L。然后使用單層和雙層過濾器加壓過濾,以完成最終的水質(zhì)凈化,進一步提升循環(huán)水質(zhì)。
三、冶金廢水治理的發(fā)展趨勢
冶金廢水的處理作為一個難題一直以來都沒能被很好的解決。從目前來看,冶金工業(yè)廢水治理的發(fā)展趨勢應(yīng)該為發(fā)展如煉焦煤預(yù)熱,干法熄焦等少用水甚至不用水的新工藝技術(shù)的開發(fā)利用。加強對綜合利用技術(shù)的開發(fā),如廢水廢氣中熱能和有用物質(zhì)的回收利用,加強物料和燃料流失的控制力度,減少物料和燃料的流失。根據(jù)相應(yīng)的水質(zhì)要求,綜合平衡實現(xiàn)串流使用。除此之外還需要加以改進水質(zhì)穩(wěn)定措施,不斷提升水的循環(huán)使用率。加強適合冶金工業(yè)廢水特點的新技術(shù)開發(fā)力度,如具有操作管理方便且占地少,效率高的磁法處理等技術(shù)。
結(jié)語
隨著工業(yè)的飛速發(fā)展升級,水資源污染日趨嚴(yán)重,加強工業(yè)廢水的回收利用已經(jīng)提上議事日程。冶金行業(yè)的廢水回收利用,既可以使廢水排放量減少,又能使廢水資源化。也只有這樣,才能更好的解決我國的水污染問題,實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的目標(biāo)。
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