傳統(tǒng)混凝劑“搭配”處理高濁度鋼鐵廢水

　　高濁度鋼鐵廢水產生量很大，濁度很高，自然沉降性能不能滿足污水回用的要求。目前大多數處理方法為物理化學法，即向廢水中投加混凝劑，通過絮凝沉淀的方法去除廢水中的污染物。只投加一種混凝劑處理工序簡單，但不同混凝劑的混凝機理不同，處理效率高的混凝劑往往價格較高，與經濟性不能兼顧。混凝劑復配使用具有良好的去除效果，適用范圍較廣，且具有良好的經濟性。
　　此研究報告刊登于’《科技導報》2010年第2期，題為《鋼鐵冶金高濁廢水處理技術》，第一作者為沈陽化工學院環(huán)境與生物工程學院邵紅教授。
　　鋼鐵工業(yè)是用水大戶，年耗水量超過30億m³，廢水排放量占全國工業(yè)廢水排放量的10％以上。鋼鐵工業(yè)生產過程包括采選、燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼等工藝，其廢水特點為濁度高，懸浮物質粒度小、顆粒比重不均勻、可生化性差，難以采用生物處理技術處理。對于高濁度廢水的處理，目前國內外大多采取絮凝沉淀的方法，傳統(tǒng)的無機混凝劑，用量大、易產生大量的污泥，且絮凝效果不佳；有機高分子混凝劑，絮凝效果較好，但價格昂貴，大大增加了處理廢水的成本。探索經濟性好的處理方法是市場的迫切需求。
　　所處理廢水濁度很高，達到幾萬NTU，須經一段時間預先沉降，對初沉池出水進行處理，然后投加混凝劑。通過投加經濟性良好的傳統(tǒng)混凝劑的方法去除廢水中的污染物。傳統(tǒng)混凝劑如膨潤土、聚合氯化鋁(PAC)，其單獨投加時處理效果一般，不能達到國家污水回用的標準。但將兩者按照一定的順序投加后，處理效果則有所改善，通過控制生產工藝條件，能夠取得很好的處理效果，較前面提到的兩種混凝劑單獨投加，復配混凝劑使用量較少，因此污泥產生量較少，經濟性也較好。只要適當控制處理反應條件，處理后的水可以達到污水回用標準。為其他高濁度廢水提供了一條新的處理思路。
　　經過大量的試驗數據表明。“搭配”后的混凝劑去除效果，無論是化學需氧量(COD)的去除率，還是濁度的去除率均可提高10％以上。在實際處理過程中有時存在沉降困難，需投加少量助凝劑，目前該項目正在改善處理工藝，使處理效果更加穩(wěn)定，經濟性更好。
　　該處理方法處理工序簡單，適應范圍廣，處理效果優(yōu)異，經濟性好，具有很大的生產推廣潛力。
　　
　　拓展閱讀——鋼鐵廢水
　　鋼鐵廢水的來源
　　廢水的來源：高爐和熱風爐的冷卻、高爐煤氣的洗滌、爐渣水淬和水力輸送是主要的用水裝置，此外還有一些用水量較小或間斷用水的地方。以用水的作用來看，煉鐵廠的用水可分為：設備間接冷卻水：設備及產品的直接冷卻水：生產工藝過程用水及其他雜用水。隨之而產生的廢水也就是間接冷卻廢水、設備或產品的直接冷卻廢水及生產工藝過程中的廢水。煉鐵廠生產工藝過程中產生的廢水主要是高爐煤氣洗滌水和沖渣廢水。
　　
　　鋼鐵廢水的特點
　　廢水的水量和水質：煉鐵廠的所有給水，除極少量損失外，均轉為廢水，所以用水量基本上與廢水量相當。高爐煤氣洗滌水是煉鐵廠的主要廢水。其特點是水量的，懸浮物含量高，含有酚、氰等有害物質，危害大，所以它是煉鐵廠具有代表性的廢水。
　　
　　鋼鐵廢水的處理方法
　　廢水處理的技術路線：主要的處理技術有懸浮物的去除、溫度的控制、水質穩(wěn)定、沉渣的脫水與利用、重復用水等五方面內容。
　　懸浮物的去除：煉鐵廠廢水的污染，以懸浮物污染為主要特征。高爐煤氣洗滌水懸浮物含量達1000～3000mg／L，經沉淀后出水懸浮物含量應小于150mg／L。鑒于混凝藥劑近年來得到廣泛應用，高爐煤氣洗滌水大多采用聚丙烯酰胺與鐵鹽并用，都取得良好效果。
　　溫度的控制：用水后水溫升高，通稱熱污染，循環(huán)用水而不排放，熱污染不構成對環(huán)境的破壞。但為了保證循環(huán)，針對不同系統(tǒng)的不同要求，應采取冷卻措施。煉鐵廠的幾種廢水都產生溫升，由于生產工藝不同，有的系統(tǒng)可不設冷卻設備，如沖渣水。水溫度的高低，對混凝沉淀效果以及解垢與腐蝕的程度均有影響。設備間接冷卻水系統(tǒng)應設冷卻塔，而直接冷卻水或工藝過程冷卻系統(tǒng)，則應視具體情況而定。
　　水質穩(wěn)定：水的穩(wěn)定性是指在輸送水過程中，其本身的化學成分是否起變化，是否引起腐蝕或結垢的現象。既不結垢也不腐蝕的水稱為穩(wěn)定水。控制碳酸鹽解垢的方法如下： (1)酸化法：酸化法是采用在水中投加硫酸或者鹽酸，利用CaS04、cacl3的溶解度遠遠大于cac03的原理，防止結垢。 (2)石灰軟化法：在水中投入石灰乳，利用石灰的脫硬作用，去除暫時硬度，使水軟化。(3)藥劑緩垢法：加藥穩(wěn)定水質的機理是在水中投加有機磷類、聚羧酸型阻垢劑，利用它們的分散作用，晶格畸變效應等優(yōu)異性能，控制晶體的成長，使水質得到穩(wěn)定。最常用的水質穩(wěn)定劑有聚磷酸鈉、NTMP(氮基膦酸鹽)、EDP(乙醇二膦酸鹽)和聚馬來酸酐等。
　　沉渣的脫水與利用：煉鐵廠的沉渣主要是高爐煤氣洗滌水沉渣和高爐渣，都是用之為寶、棄之為害的沉渣。高爐水淬渣用于生產水泥。已是供不應求的形勢，技術也十分成熟。高爐煤氣洗滌沉渣的主要成分是鐵的氧化物和焦炭粉，將這些沉渣加以利用，經濟效益十分可觀，同時也減輕了對環(huán)境的污染。
　　重復用水：應該指出，懸浮物的去除、溫度的控制、水質穩(wěn)定和沉渣的脫水與利用是保證循環(huán)用水必不可少的關鍵技術，一環(huán)扣一環(huán)，哪一環(huán)解決不好，循環(huán)用水都是空談。它們之間又不是孤立的，互相聯(lián)系，互相影響，所以要堅持全面處理，形成良性循