李鑫

摘要：鋼鐵工業(yè)是一個高污染、高耗水的資源密集型行業(yè)，該行業(yè)所產(chǎn)生的廢水量約占全國總廢水量的8%，是用水和排水大戶。日益嚴(yán)峻的水資源形勢和國家不斷出臺的新的環(huán)保政策使得節(jié)水減排成為鋼鐵企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。常規(guī)的廢水處理回用工藝已經(jīng)不能滿足鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)用水需求及減排目標(biāo)，因此需要引進脫鹽處理工藝對常規(guī)工藝處理后的廢水進行深度處理。隨著近幾年膜技術(shù)的不斷進步，以“超濾+反滲透”為核心的雙膜法脫鹽處理工藝，其技術(shù)更加安全可靠，運行處理費用也大幅下降，已經(jīng)成為大部分鋼鐵企業(yè)廢水深度處理工藝的首選。

關(guān)鍵詞：鋼鐵企業(yè);廢水深度處理;濃鹽水

目前，越來越多的鋼鐵企業(yè)已經(jīng)或正在實施廢水深度處理改造，處理后的脫鹽水能夠達(dá)到鋼鐵冶煉工藝用水的要求，部分甚至可以達(dá)到中溫中壓鍋爐給水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。廢水經(jīng)過深度處理后，大部分經(jīng)過凈化處理為脫鹽水來使用，仍有一小部分成為濃鹽水。濃鹽水產(chǎn)生比例與原水質(zhì)量要求、脫鹽工藝有關(guān)，一級反滲透所產(chǎn)生的濃鹽水約占原水的30%，按照電導(dǎo)率計算，經(jīng)過反滲透工藝處理后的濃鹽水中的含鹽量較原水濃縮3-4倍，化學(xué)需氧量、氨氮等污染物濃度也濃縮到原水的3-4倍[1]。濃鹽水污染物濃度高、含鹽量高，直接排放不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，并且常規(guī)的生化處理難度大。大部分鋼鐵企業(yè)直接將濃鹽水送至高爐沖渣系統(tǒng)或煉鋼燜渣系統(tǒng)回用，但這容易對水渣或鋼渣品質(zhì)造成影響;個別企業(yè)采取蒸發(fā)結(jié)晶的處理方式，但設(shè)備投資與運行費用高昂[2]。因此，濃鹽水如何經(jīng)濟、有效地處理已成為鋼鐵企業(yè)所面臨的重要課題。

一、某鋼鐵企業(yè)深度處理水質(zhì)指標(biāo)

某鋼企為減少水資源的浪費，同時改善公司用水指標(biāo)，在現(xiàn)有廢水處理的基礎(chǔ)上實施了“超濾+反滲透”的雙膜法深度處理項目，實現(xiàn)了廢水脫鹽后回用。

（一）進水水質(zhì)指標(biāo)

由于鋼鐵企業(yè)用水點多，各用水點排水水質(zhì)不同，排水量不穩(wěn)定，因此，深度處理系統(tǒng)原水水質(zhì)變化幅度較大。

（二）濃鹽水排放指標(biāo)

鋼鐵企業(yè)廢水經(jīng)脫鹽處理后所產(chǎn)生的濃鹽水如需排放，則必須經(jīng)過進一步處理，排水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB123456-2012）中的特別排放限值標(biāo)準(zhǔn)要求。

二、濃鹽水處理工藝流程

該企業(yè)針對反滲透濃鹽水和納濾濃鹽水，分別采取不同的處理工藝。

（一）反滲透濃鹽水處理

根據(jù)反滲透濃鹽水的水質(zhì)特點和納濾裝置進水要求，采用了化學(xué)軟化、硝化反硝化生物濾池、多介質(zhì)過濾器和超濾處理。

（二）納濾超濃鹽水處理

反滲透濃鹽水經(jīng)過納濾脫鹽處理后，產(chǎn)生的超濃鹽水中氨氮、化學(xué)需氧量等指標(biāo)進一步上升，處理難度更大。納濾超濃鹽水主要處理工藝包括芬頓反應(yīng)和折點加氯反應(yīng)。

三、濃鹽水處理效果

反滲透濃鹽水經(jīng)處理后必須滿足納濾進水要求，同時要考慮降低污染物濃度，為納濾超濃鹽水處理達(dá)標(biāo)創(chuàng)造條件，因此主要考察總硬度、化學(xué)需氧量、氨氮、總氮等指標(biāo)。納濾超濃鹽水經(jīng)過處理后化學(xué)需氧量、氨氮、總氮等指標(biāo)必須達(dá)到《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13456-2012）中的特別排放限值要求。

（一）軟化澄清處理效果

軟化澄清池采用投加氫氧化鈉、碳酸鈉等藥劑對反滲透濃鹽水進行軟化處理，同時可去除濃鹽水中的重金屬和部分氟化物。軟化澄清池進水總硬度為925～1070 mg/L，平均約1017 mg/L;出水總硬度為313～383 mg/L，平均約351.8 mg/L;總硬度去除率為63.5%～67.1%，平均約65.4%，去除效果較穩(wěn)定。反滲透濃水軟化處理效果如下圖所示。

（二）硝化反硝化濾池運行效果

硝化反硝化生物濾池進水氨氮為11.6～14.6 mg/L，平均約13 mg/L。運行初期的20天，硝化池共設(shè)置4個，反硝化池2個，出水氨氮濃度為0.4～1.2 mg/L，平均約0.8 mg/L;去除率為90%～97%，平均約93.9%。在運行過程中，根據(jù)氨氮、總氮的實際情況，對水池功能重新做了分配，逐個將4個硝化池全部改變?yōu)榉聪趸?，提高對硝基氮和亞硝基氮的去除能力。?jīng)過硝化、反硝化水池重新分配后，氨氮去除率有所下降，生物濾池出水氨氮濃度為3.1～6.2 mg/L，平均約4.9 mg/L;去除率為53%～72%，平均約61.9%，較水池功能重新分配前，氨氮去除率下降32%。

硝化反硝化生物濾池進水總氮濃度為54.5～69.8 mg/L，平均約63.6 mg/L。運行初期的20天，硝化池共設(shè)置4個，反硝化池2個，出水總氮濃度為13.9～16.9 mg/L，平均約15 mg/L;去除率為74%～80%，平均約76.4%。經(jīng)過硝化、反硝化水池重新分配后，雖然氨氮去除率有所下降，但對硝基氮、亞硝基氮的去除效果大幅提高，因此總氮去除率有所上升。出水總氮濃度為7.4～12.6 mg/L，平均約9.27 mg/L。去除率為80.7%～88.5%，平均約85.26%，較水池功能重新分配前，總氮去除率上升8.86%，為納濾超濃鹽水處理實現(xiàn)總氮達(dá)標(biāo)提供了良好的條件。

（三）芬頓反應(yīng)池運行效果

芬頓反應(yīng)池進水化學(xué)需氧量濃度為70.6～78.9 mg/L，平均約74.5 mg/L。芬頓反應(yīng)池出水化學(xué)需氧量濃度為21.0～28.1 mg/L，平均約25.2 mg/L，達(dá)到小于30 mg/L的特別排放限值要求。芬頓反應(yīng)池對COD的去除率為61.61%～71.08%，平均約66.18%。

（四）折點加氯池運行效果

隨著將反滲透濃鹽水處理單元的硝化反硝化濾池的功能進行調(diào)整，折點加氯池進水氨氮明顯上升后趨于穩(wěn)定。加氯量需根據(jù)廢水氨氮含量嚴(yán)格控制，投加量不足將達(dá)不到脫氮效果，投加量過多會造成余氯增加，因此，實際運行過程中在達(dá)到脫氮效果的情況下盡可能減少加氯量。折點加氯池進水氨氮濃度為0.7～11.2 mg/L，平均約6 mg/L折點加氯池出水氨氮濃度為0.2～2.3 mg/L平均約1.22 mg/L，達(dá)到小于5 mg/L的特別排放限值要求。折點加氯池對氨氮的去除率為68.6%～83.13%，平均約77.5%。

四、結(jié)語：

綜上所述，脫鹽工藝后所產(chǎn)生的濃鹽水經(jīng)處理后應(yīng)優(yōu)先考慮在廠內(nèi)回用，但回用時需要考慮濃鹽水中鹽分及污染物的影響，避免對設(shè)備、產(chǎn)品及環(huán)境產(chǎn)生較大危害，確實無法回用的濃鹽水必須經(jīng)過進一步處理后達(dá)標(biāo)排放。濃鹽水含有較高的氨氮、總氮及化學(xué)需氧量等污染物，在深度處理項目實施前需要充分論證處理效果能否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，必要時需通過試驗確定處理工藝，驗證處理效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]王利平. 鋼鐵企業(yè)濃鹽水處理探索與實踐[J]. 山西建筑，2016，42（35）：131-132.

[2]姜劍. 鋼鐵企業(yè)廢水零排放技術(shù)及工程實例[J]. 鋼鐵技術(shù)，2017（01）：34-37.