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轧钢废水如何由浊变清

发布时间:2014-09-05

污水是造成环境污染的重要因素之一,也是社会可持续发展必须解决的问题之一。污水处理是一项紧迫的任务,它可以避免环境恶化和更大的经济与资源损失。工业在生产过程中会产生大量的污水,必须加以治理。

轧钢废水须分类处理

轧钢生产过程会产生大量废水,废水中主要包含喷淋冷却时轧机轧辊辊道和轧制钢材表面产生的氧化铁皮、机械设备上的油类物质、废弃物和污泥等固体杂质。这样的废水如果直接排放,不仅污染环境,而且会造成水资源的严重浪费。因此,各轧钢厂要根据自身的情况采取措施进行轧钢废水的循环利用。

轧钢废水中的主要污染物是氧化铁皮和油,处理后的循环水质指标为:悬浮物含量≤50mg/L,油含量≤5mg/L。轧钢水质多为棕红色乳浊液,pH值一般为6.8~7.2,回水SS(单位释水系数)一般在100mg/L~300mg/L,油含量一般在40mg/L~80mg/L。其处理方法一般为“一沉、二平、三过滤”。“一沉”是指一级旋流沉淀,主要是去除大的氧化铁皮;“二平”指平流沉淀或斜管沉淀,主要是去除颗粒粒径较小的杂质;“三过滤”指的是高速过滤器、磁滤等。

轧钢有热轧和冷轧两种轧制工艺,其用水系统和废水水质各具特色,处理方法也不同。

热轧废水处理。热轧废水的处理包括沉淀、除油、过滤、冷却等作业。根据对水质的要求不同,有4种典型处理流程。其中,铁皮坑—冷却塔流程和铁皮坑—沉淀池—冷却塔流程适用于水质要求不高的轧钢车间,或水质要求较高而须补充大量新水的轧钢车间;铁皮坑—混凝沉淀池—冷却塔流程和铁皮坑—沉淀池—过滤器—冷却塔流程适用于水质要求高的轧钢车间。

冷轧废水处理。冷轧车间的废水处理包括水量与水质调节、除油、破乳、废油回收、铬酸回收、废酸回收、中和、沉淀、泥浆浓缩、污泥脱水和水质监控等。冷轧含油废水的主要污染物是浮油、乳化液和悬浮物。在隔油池中用带式刮油机可去除90%左右的浮油。为除去乳化液,首先须要破乳,然后除油。常用的破乳方法有药剂法、电解浮上法和超滤法。

药剂法比较常用,电解浮上法和超滤法在国内均有引进实例,正处于消化开发阶段。药剂法目前常用的有盐析法、凝聚法、混合法和酸化法等。电解浮上法是利用阳极的氧化作用和在极板上析出的气泡来破坏、气浮乳化液中的油类物质。如果采用可溶性阳极(如板),还可起到凝聚的作用,加速分离与净化过程。超滤法主要依靠超滤膜来分离乳化油珠,其特点是操作稳定,不产生新的污泥,水质较好,浓缩的油可直接回用或进一步加工提纯。

先进设施助力废水变清

除油设施。轧钢废水中的油主要是轧制设备在润滑时“跑、冒、滴、漏”造成的。针对废水含油主要是浮油的特点,可采用平流隔油池,轧钢废水先流经隔油池,大量的浮油被隔油池的挡板阻隔并浮集在水的表面,再通过浮油回收机进行回收。其工作原理是依靠一条亲油疏水的环形集油拖,通过机械驱动以一定的速度在隔油池水面上连续不断地回转,把浮油黏附上来,经挤压辊把油挤落到油箱中,进行油的回收。

电磁凝聚器。经一次铁皮沉淀处理后的轧钢氧化铁皮废水,其中的氧化铁皮主要为微细颗粒,小于60μm的微粒占80%左右。氧化铁皮具有良好的铁磁性,采用磁凝聚技术,可使废水中的微细氧化铁皮在流经磁场时产生磁感应,离开磁场后具有剩磁。带磁的微粒在沉淀过程中互相吸引,聚结成较大的链条状聚合体,从而加速沉降,提高沉淀效率,并能改善氧化铁皮的脱水性能,提高脱水速度。同时,经磁场处理过的水有抑制水垢形成的作用。

斜板沉淀器。新型异向流斜板沉淀器可以取代平流式沉淀池,进行轧钢氧化铁皮废水的处理。该斜板沉淀器不仅水力负荷高、占地面积省、处理水质好,而且沉淀器底部配有适合沉淀泥浆特性的螺旋输泥机,排出的泥浆含水率低,达到50%左右。此外,该装置的排水、停水可自由掌握,沉淀器和输泥管路不会有堵塞事故发生,为氧化铁皮的脱水输送创造了有利条件。

技术改进增强处理效果

重力旋流沉淀处理。重力旋流沉淀处理的作用是去除绝大部分的氧化铁皮,同时去除少量浮油。旋流井去除氧化铁皮的效果,决定了整个系统的水处理效果。旋流井的原理是:含氧化铁皮的污水以重力流方式沿切线方向进入沉淀池,污水在池内旋转下降,然后稳流上升,大块铁皮进入沉淀池后立即下沉。其他颗粒随着水流的旋转和上升被卷入沉淀池中央,大部分沉降,小部分较细的颗粒被水流带出。沉淀的颗粒用抓斗抓出,同时用除油机除去部分浮油。

磁分离处理。磁分离水处理工艺是在常规工艺的基础上,加入磁化处理装置,以降低系统的腐蚀率、污垢沉积率和污垢热阻值,并具有一定的杀菌作用。磁分离水处理装置首先是利用水的离心力、重力和浮力分离技术完成大颗粒杂质和浮油的分离,其次是将永磁性材料直接贴在罐壁上形成磁场,其关键技术是污泥与磁性材料的分离。磁分离水处理将离心分离与软帘阻尼相结合,永磁性材料直接与污水接触,实现了悬浮物与磁铁动态自动脱离的重大突破,同时利用水离心原理和磁本身的磁絮凝和磁阻垢原理,完成了细小颗粒的沉淀分离,保持了动态稳定、动态排放污泥的双重效果。

卧螺离心机处理。卧螺离心机是根据离心脱水的原理设计的。离心机内设转鼓,转鼓旋转所产生的离心力可以促使悬乳液中比重较大的固体以远远高于重力沉淀池中的速度沉降到机器转筒的内表面上。在几秒钟内,沉降后的固体便被脱水到所需要的干燥度。卧螺离心机应用于轧钢废水处理,具有比其他脱水方法突出的优点,虽然一次性投资较大,但是设计施工简便、运输和处理成本低,是一种国内外普遍认可的理想的轧钢污泥脱水方法。

生物处理。生物处理废水是将水中的有机物(碳氢化合物)代谢分解为无害的水和二氧化碳。根据轧钢废水的特性,将生物定向菌种应用于曝气池和生物滤池处理稀含油废水,通过生物曝气池提高废水的可生化性,最终经过生物滤池和核桃壳过滤器过滤,确保出水水质。

轧钢废水处理在冶金系统是一个普遍存在的难题。虽然废水处理技术有了较大的提高,但由于轧钢厂投产的年代不同以及受技术局限性的制约,轧钢废水的处理工艺和配套设施存在较大差异。因此,根据钢厂的实际情况,对现有技术进行更深层次的工艺研究和新型设备开发非常必要。同时,要不断提高废水处理工艺的自动化水平,提高监测系统的精确度,以进一步节约资源和人工费用,改善操作环境,提高废水处理效率并增强效果,最终取得良好的经济效益和社会效益。(中国冶金报)

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