鋼鐵企業(yè)水污染物的治理難點及相關技術分析

黃乃耀，闕光龍

（1.廣西宸景環(huán)保技術有限公司，廣西 防城港 538001；2.東興市工業(yè)和信息化局，廣西 防城港 538101）

《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》（GB 13456-2012）的實施，進一步加大了對鋼鐵企業(yè)水污染物排放的管理力度，收緊了主要污染物的排放限值，并更全面的控制了污染物項目，從而達到減少污染和保護生態(tài)的目的。然而結合實際發(fā)現(xiàn)，鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)包含焦化、煉鐵、熱軋、冷軋等多道工序，各工序會產(chǎn)生較大量的廢水，且水污染物具有較大差異，這無形中提高了治理難度，需要結合廢水來源及主要污染物，采用與之相應的治理技術，才能夠取得理想的治理效果，并促進鋼鐵企業(yè)獲得更好發(fā)展[1]。

1 鋼鐵企業(yè)廢水的來源及性質

1.1 鋼鐵企業(yè)廢水的來源

鋼鐵企業(yè)廢水主要來源于以下三方面：一各工序廢水，鋼鐵企業(yè)在進行焦化、煉鐵、熱軋等生產(chǎn)工作時會產(chǎn)生大量廢水，這些廢水含有SS、油類物質、COD等污染物，若不進行處理直接排放，會對生態(tài)環(huán)境造成極大破壞；二循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水，由于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)包含敞開式凈環(huán)、密閉循環(huán)水和敞開式濁環(huán)三大系統(tǒng)類型，各個系統(tǒng)產(chǎn)生的排污水也不盡相同，其中敞開式凈環(huán)水系統(tǒng)排污水多為濁環(huán)系統(tǒng)補水，一般情況不會對外排放，密閉循環(huán)水系統(tǒng)基本不考慮排污水，而濁環(huán)系統(tǒng)排污水主要來源于煤氣洗滌、噴霧冷卻等；三高含鹽廢水，脫鹽水、軟化水多作為鍋爐、循環(huán)水系統(tǒng)的補水，用于煉鋼、連鑄等工序當中，而進行脫鹽水、軟化水制取時會產(chǎn)生40%左右濃鹽水，對其直接排放會產(chǎn)生較為嚴重的環(huán)境問題[2]。

1.2 鋼鐵企業(yè)廢水的性質

鋼鐵企業(yè)廢水存在的主要污染物主要有四種：一是濁度。由于廢水中存在大量懸浮物，包含塵埃、水垢、腐蝕產(chǎn)物、微生物粘泥等，這些污染物大多來自于煤氣清洗、冷卻等工序；二是COD。COD表示水中還原性物質多少的一個指標，水中還原性物質有各種有機物、硫化物、亞鐵鹽等，在工業(yè)生產(chǎn)中，為了維持水質的穩(wěn)定性，還會使用緩蝕劑、分散劑、助凝劑等，無形中也加劇了廢水中的COD含量；三是油類物質。廢水中出現(xiàn)的油類物質主要是來源于連鑄、熱軋工序，涉及到的有溶解油、乳化油等；四鹽類物質。這類污染物主要由補水進入循環(huán)系統(tǒng)不斷濃縮導致的。

2 鋼鐵企業(yè)水污染物治理常用技術分析

鋼鐵企業(yè)較常使用的水污染物治理技術有以下四種：一是綜合廢水處理。綜合廢水由生產(chǎn)污水和生活污水構成，水污染物表現(xiàn)為COD和固體懸浮物，對這類水污染物進行有效治理，處理后的水可以作為冷卻系統(tǒng)補水進行回用，同時還可以通過均質調節(jié)池，采用石灰、混凝劑等進行混凝，在V型濾池實施反沖洗以后進入清水池，出水可以進行回收利用；二是含油廢水處理。由于這類廢水主要來源于軋制過程滴漏油類物質和潤滑油，對其進行處理時需要使用隔油、破乳、氣浮、氧化等工藝，并且經(jīng)過處理后的廢水需進入到酸堿廢水系統(tǒng)中進行深度治理；三是酸堿廢水處理，對酸堿廢水進行處理時，通常情況下會運用中和沉淀方式；四是含鉻廢水處理。含鉻廢水主要來源于冷軋工序環(huán)節(jié)，考慮到廢水中的Cr6+物質具有毒害性，為此需要對其實施單獨處理，在來水進入調節(jié)池以后，要使用酸和還原劑促進其還原，然后在中和池運用氫氧化鈣，待沉淀以后可以出水回用，必要情況下還可以進入到濃縮池進行壓濾和外運，通過處理工藝的不斷循環(huán)，水污染物處理效果也會更加理想[2-3]。

3 鋼鐵企業(yè)水污染物治理難點及相關技術研究

盡管鋼鐵企業(yè)綜合廢水、含油物質、含鉻廢水等處理技術已經(jīng)發(fā)展成熟，經(jīng)過處理后的水可以作為補水進行回用，但是鋼鐵企業(yè)在焦化、高含鹽廢水處理方面還存在諸多不足，通過上述提到的廢水處理方法治理后的廢水依然無法達到規(guī)定排放標準，對廢水回收利用也產(chǎn)生極大影響。因此，需要加強對鋼鐵企業(yè)水污染物治理難點的分析，并在此基礎上完善和優(yōu)化治理工藝技術，使水污染物治理達到標準要求，在實現(xiàn)廢水回收利用的同時，有效保護自然生態(tài)環(huán)境。

3.1 鋼鐵企業(yè)水污染物治理難點

3.1.1 焦化廢水治理難點

現(xiàn)階段，鋼鐵企業(yè)在處理焦化廢水方面，多是運用生化處理法，主要是將蒸氨廢水納入到調節(jié)池當中，在加入新水后進入缺氧池，對其實施曝氣、沉淀、混凝等處理，之后可以進行間接排放。其中二沉池出水和混凝沉淀后出水，COD可以達到150 mg/L以下，但是距達到直接排放80 mg/L的標準還有一定距離，尤其針對特別排放限值區(qū)域，執(zhí)行排放標準為40 mg/L，因此對鋼鐵企業(yè)水污染物治理也提出更高要求。焦化廢水處理難點主要包含三方面：一在焦化廢水中還包含了蒸氨廢水，這類廢水可生化性比較低，存在的難降解物質也加大了污水處理負荷，若提高治理效果，還需要重點關注提高可生化性方面；二焦化廢水中存在較多的揮發(fā)酚類物質，當這類物質進入后續(xù)生化系統(tǒng)后，其毒害作用也會得到充分發(fā)揮，相應生化處理效率及質量也會明顯下降；三焦化廢水在經(jīng)過生化處理以后，二沉池出水中依然含有一定多環(huán)類物質，這也是廢水一直無法達到規(guī)定排放標準的具體原因[3]。

3.1.2 高含鹽廢水治理難點

在對脫鹽水、純水等進行制取時，會產(chǎn)生大量高含鹽廢水，并且這類廢水占脫鹽水、軟化水等水量的40%左右，廢水中存在的含鹽類物質高達原水4倍及以上。針對這類廢水，鋼鐵企業(yè)多是進行串級使用和直接排放，因為對自然生態(tài)環(huán)境帶來一定影響。實踐中高含鹽廢水的治理主要是通過混凝、過濾、氣浮等傳統(tǒng)工藝，這無法取得理想效果。一些鋼鐵企業(yè)嘗試利用雙效蒸發(fā)器對高含鹽廢水進行濃縮蒸發(fā)處理，雖然可以取得一定效果，但是實施成本比較高。

3.2 治理技術

3.2.1 焦化廢水治理技術

對焦化廢水進行治理時，需要將廢水減量化和資源化利用方式有效結合，在促進廢水回用的同時，實現(xiàn)焦化廢水零排放的目標。目前，鋼鐵企業(yè)治理焦化廢水因更多是將重心放在二沉池出水深度處理上，并將活性炭吸附、催化氧化等方法融入其中，這雖然可以取得較好深度處理效果，但是在污染物減量化方面還有待進一步提高。為了改善這一狀況，就需要將重心轉移到焦化廢水的預處理技術上，實踐中可以應用微電解技術，從而有效去除廢水中的COD物質，提高廢水的可生化性，并減輕后續(xù)進行生化處理存在的污染負荷，提高生化處理效率與質量。微電解技術的應用優(yōu)點概括如下：一是在微電解階段，焦化廢水中COD物質的去除率高達20%，在降低生化系統(tǒng)處理負荷的同時，實現(xiàn)污染物質減量化目標，并使廢水可生化性得到提升，也為后續(xù)高效開展生化處理奠定良好基礎；二是在微電解階段可以產(chǎn)生Fe2+，將其作為催化劑，在H2O2作用下生成Fenton試劑，該試劑能能有效去除廢水中的污染物質；三是在微電解階段還能夠有效去除揮發(fā)酚類物質，去除率可達到50%左右，在降低生化階段對微生物的毒害作用下，廢水中的多環(huán)類物質也能得到降解并轉化為氨氮，然后通過厭氧工藝有效去除揮發(fā)酚類物質[4]。此外，在促進焦化廢水資源化利用方面，可以通過電化學、臭氧催化氧化等工藝，去除焦化廢水中的有機物，同時還可以作為深度除鹽膜前處理，經(jīng)過處理后的大部分廢水均可用于凈環(huán)系統(tǒng)補水，剩下的少量高鹽水則可以在去除有機物以后，作為沖渣和燒結混料，實現(xiàn)資源化運用。

3.2.2 高含鹽廢水治理技術

在對高含鹽廢水進行處理時，較常使用的方法有以下三種：一是將這類廢水用到燒結、軋鋼、煉鐵等單元的直接沖渣和澆灑地坪；二是將高含鹽廢水與其他廢水經(jīng)混合處理后進行排放；三是使用高含鹽廢水清洗多介質過濾器后進行排放。在實踐中，還需加大對高含鹽廢水濃縮減量預處理技術和耐高鹽膜材料處理工藝及設備的研究力度，使之更好地應用于高含鹽廢水的處理，從而使這類廢水能夠得到進一步治理和回用。

4 結語

現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展對鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)提出更高要求，尤其在廢水處理方面，水污染物需要達到規(guī)定排放標準要求。鋼鐵企業(yè)采用傳統(tǒng)綜合廢水、含油廢水等處理技術，雖然可以取得較好的治理效果，處理后廢水也能進行回用，但是在焦化廢水、高含鹽廢水處理方面還存在許多不足，需要鋼鐵企業(yè)開發(fā)廢水綜合平衡利用技術，在實現(xiàn)廢水處理全過程控制的同時，盡可能減少用水量，還應對焦化廢水治理回用和深度高效脫鹽技術進行開發(fā)和利用，使處理后廢水達到排放標準，提高鋼鐵企業(yè)的用水效率。