鋼廠廢水具有成分復雜、懸浮物含量高、含重金屬(如鐵、鋅、銅等)、油脂、氰化物、酚類等污染物的特點,且水量大、水溫較高。其處理需根據不同工段廢水的特性采用針對性工藝,遵循 “清污分流、循環利用、達標排放” 的原則。以下是鋼廠廢水常見處理方法及工藝:
一、廢水來源與特性
冷卻廢水:來自設備間接冷卻,水質較清潔,主要含懸浮物和少量油脂,可循環回用。
含懸浮物廢水:來自軋鋼、沖渣等工序,含大量氧化鐵皮、泥沙等懸浮物(SS 可達數千 mg/L)。
含油廢水:冷軋、熱軋工序產生,含乳化油、潤滑油,COD 較高,需破乳處理。
含重金屬廢水:來自酸洗、電鍍等工序,含 Fe2?/Fe3?、Zn2?、Cu2?等,需化學沉淀去除。
含氰廢水:煉焦、煤氣洗滌廢水含 CN?,毒性強,需專門處理。
含酚廢水:焦化廠廢水含酚類、氨氮等有機物,可生化性較差,需強化處理。
二、主要處理方法與工藝
1. 預處理:物理處理為主
沉淀與混凝沉淀作用:去除懸浮物(SS)、部分重金屬和膠體。
工藝:粗顆粒懸浮物通過平流沉淀池或旋流沉淀池自然沉淀(如軋鋼沖渣水)。
細顆粒懸浮物及膠體需投加混凝劑(如聚合氯化鋁 PAC、聚丙烯酰胺 PAM),經混凝沉淀池去除,SS 去除率可達 80% 以上。
隔油與氣浮作用:去除浮油、乳化油。
工藝:隔油池(如平流式、斜板隔油池)分離浮油,回收率可達 60%-80%。
乳化油需先破乳(投加破乳劑如 CaCl?、NaOH),再通過氣浮法(溶氣氣浮 DAF)去除,油類去除率可達 90% 以上。
中和處理作用:調節 pH 值,適用于酸性(如酸洗廢水)或堿性廢水。
方法:酸性廢水投加石灰、燒堿;堿性廢水投加硫酸、CO?。
2. 主體處理:化學與生物處理
化學處理重金屬去除:氫氧化物沉淀法:調節 pH 至堿性(如 pH=8-10),投加石灰或 NaOH,使重金屬生成氫氧化物沉淀(如 Fe (OH)?、Zn (OH)?)。
硫化物沉淀法:投加 Na?S 或 NaHS,生成硫化物沉淀(如 CuS、ZnS),適用于低濃度重金屬或氫氧化物沉淀效果差的場景。
螯合沉淀法:使用重金屬螯合劑(如 DTCR),與重金屬形成穩定螯合物沉淀,去除效率更高,可處理達標至表三標準。
含氰廢水處理:堿性氯化法:分兩步氧化,先投加 NaClO 在堿性條件下(pH=10-11)將 CN?氧化為 CNO?(一級氧化),再調節 pH=8 左右完全氧化為 CO?和 N?(二級氧化)。
電解法:通過電解產生 ClO?氧化 CN?,適用于高濃度含氰廢水。
含酚廢水處理:萃取法:用溶劑(如苯、N-503)萃取酚類,再經反萃取回收酚。
氧化法:如 Fenton 氧化(H?O?+Fe2?)、臭氧氧化、催化氧化等,降解酚類和難生化有機物。
生物處理適用場景:主要用于焦化、燒結等工序的含酚、氨氮有機廢水。
工藝:缺氧 - 好氧(A/O)工藝:先通過缺氧池反硝化去除氨氮,再經好氧池降解有機物,COD 去除率可達 60%-80%。
生物接觸氧化法:適合中小水量,污泥量少,抗沖擊負荷能力較強。
活性污泥法:傳統工藝,需注意污泥膨脹問題,適用于水質較穩定的廢水。
3. 深度處理與回用
過濾:采用 ** 砂濾、多介質過濾、膜過濾(如超濾 UF)** 去除殘留懸浮物、膠體,確保回用水質(如濁度<5 NTU)。
軟化處理:冷卻循環水回用需去除 Ca2?、Mg2?,防止結垢,方法包括石灰軟化法(投加石灰降硬度)、離子交換法(樹脂吸附)或膜法(反滲透 RO)。
脫鹽處理:高鹽廢水(如循環排污水)經 ** 反滲透(RO)、電滲析(ED)** 脫鹽,產水回用,濃水需進一步處理(如蒸發結晶)。
污泥處理:沉淀污泥(如氧化鐵皮、化學污泥)經濃縮、脫水(板框壓濾機)后,可回收鐵元素或安全處置。
4. 分質處理與循環利用
清濁分流:清潔冷卻廢水(如間接冷卻水)經簡單沉淀、過濾后直接回用于冷卻系統,回用率可達 70%-90%。
污染廢水(如含油、含重金屬廢水)單獨處理,避免混合后增加處理難度。
零排放技術:高濃廢水經 “預處理 + 膜處理 + 蒸發結晶” 實現零排放,產水回用,結晶鹽無害化處置(需符合《危險廢物鑒別標準》)。
三、典型工藝流程示例
冷軋含油廢水處理:
隔油池→破乳池(投加破乳劑)→氣浮池→混凝沉淀池→過濾→回用或排放(COD≤50 mg/L,油≤5 mg/L)。
焦化含酚氰廢水處理:
調節池→氣浮除油→A/O 生化池(脫酚、氨氮)→氧化(如臭氧)→混凝沉淀→過濾→達標排放(酚≤0.5 mg/L,CN?≤0.2 mg/L)。
酸洗含重金屬廢水處理:
中和池(調 pH=9-10)→混凝沉淀(投加 PAC/PAM)→重金屬螯合反應→沉淀池→過濾→回用或排放(重金屬離子≤0.1 mg/L)。
四、關鍵技術要點
循環經濟導向:優先回用冷卻水,減少新水取用量,降低噸鋼耗水量(先進鋼廠可達 3 m3/ 噸鋼以下)。
重金屬穩定化:確保處理后重金屬濃度滿足《鋼鐵工業水污染物排放標準》(GB 13456-2012)等標準。
新興技術應用:如磁混凝技術(高效沉淀)、陶瓷膜過濾(耐污染)、電化學氧化(低能耗降解有機物)等,提升處理效率。