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BAUMER   IFRM 12P1701/S14L
ETA   ESS20-002-DC24V-1A
ROEMHELD   1895-104
SCHUNK   INW40/S-M12 301504
STAHL   8006/3-040-00 IP66
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ElmoRietschle   SKP-25320-02(03)   102082-0310
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為了使每噸鋼的耗水量和新水的取用量有所下降，需要采用適當的水處理技術來高效地利用處理后的廢水。因此，對處理后的鋼鐵中水的水質進行檢測分析，還給出回用循環水的技術措施，以期提供參考。

關鍵詞：中水處理技術；鋼鐵工業；應用

在鋼鐵的生產過程中，水是*的，而且鋼鐵工業的耗水量非常大。而采用適當的水處理技術來高效地利用處理后的廢水，能夠減少噸鋼水的消耗和新水的取用。因此，在鋼鐵工業中應用水處理技術有非常重要的意義。

1中水處理技術

中水處理技術是指根據目標污水中所含污染物的種類與多少、中水的用途及其水質標準來對工藝流程進行選擇。一般來說，中水處理可分為物化處理和生物處理兩個方面。

1.1物化處理技術

物化處理通常包括混凝沉淀、過濾、活性炭吸附和膜分離技術等。

1.1.1混凝沉淀技術

混凝沉淀技術主要用來除去原水中的膠狀雜質和懸浮其中的雜質，實際應用中效果很好的混凝劑有聚合鋁、聚合鐵和聚丙烯胺，一般采用沉淀和氣浮來完成固液分離。

1.1.2過濾技術

在中水處理中，過濾是一項重要的工藝，合適濾料的選擇是此工藝的重點，現如今使用效果較好的濾料主要是石英砂（單層濾料）和石英砂無煙煤（雙層濾料）。

1.1.3活性炭吸附

活性炭對可溶解的有機物具有較好的吸附性，將活性炭罐裝在中水處理過程的后部可以很好地改善出水的水質，但是活性炭容易達到吸附飽和，執行成本太高，因此應用不普及。

1.1.4膜分離技術

膜分離技術具有許多優點，如操作簡單、能耗低、效果好等。該技術主要包括納米過濾、超濾、微濾、滲析、電滲析等。目前，反滲透技術的應用為普遍，能夠去除水中總溶解性固體（CTDS），還能降低礦化度。文獻報道稱在對城市污水的二級出水應用反滲透技術以后，水中大于90%的細菌和鹽分、85%的BOD和COD都可以被去除，75%的水得到回收利用。此外，水中的磷元素、含氮化合物和氯化物都得以去除。

1.2生物處理技術

生物處理技術是指采用微生物吸附法和氧化分解法來處理廢水中的有機污染物。通?？煞譃楹醚鹾蛥捬鮾煞N處理技術，其中應用廣的是好氧生物處理技術。

1.3中水處理工藝流程

在中水處理中，物化工藝以及生化-物化組合工藝是常用的。在占地面積和資金投入方面，生化-物化組合工藝都比物化工藝要高得多，并且前者在管理方面也有較大難度。某污水處理廠每日能夠處理12萬t中水，

2鋼鐵工業中水處理后的水質分析

2.1原水水質

以某鋼鐵企業為例，中水處理的原水為該企業所產生的生產廢水以及生活污水，這種原水含有的成分雜多，所含有機物較多。

2.2中水處理效果分析

根據在2015年6月次年1月所測的原水處理前后的相關數據，對中水處理的效果進行分析討論，還將其水質和回用循環水的標準進行了比較，為進一步的技術措施提供參考。

2.2.1SS處理效果分析

中水處理效果可以用SS去除率進行評價。處理過程中所測SS去除率均在95%左右，由此可知：過濾和混凝沉淀兩個步驟能夠除去絕大部分的懸浮物。

2.2.2含油量處理效果分析

*，鋼鐵企業所產生的生產廢水和生活污水通常含有較多的油，而曝氣除油設備能夠使含油量大幅度下降，該工藝的油去除率基本達到95%以上，經處理的原水含油量不到1mg/L。

2.2.3CODcr處理效果分析

鋼鐵行業所產生的生產廢水和生活污水有機物濃度較高，容易繁衍蚊蠅，可能會導致菌藻危害，此時對CODCr加以處理是非常必要的。數據表明物化工藝能夠達到75%的CODCr去除率和低于50mg/L的濃度，符合中水回用的標準。

2.2.4中水處理的水質

在對原水進行處理后其水質符合回用循環水的水質要求，能用作補水水源，但是，由于循環水的運行比較特別，所以還應該實施一些必要的技術措施。

3回用循環冷卻水的措施

3.1殺菌滅藻劑

先，進行細菌分類實驗；其次，采用不同酸堿度和濃度的不同種類的殺菌劑進行殺菌實驗，以明確殺菌配方的組成。

3.2阻垢緩蝕劑

先，開展實驗進行動態模擬；其次，開展實驗考察不同種殺菌劑、不同種藥劑、不同濃縮倍數、不同投入量的影響，以明確佳的緩蝕劑配方。

4結語

中水處理技術對于鋼鐵工業具有顯著的應用價值，可以使水的重復利用得到明顯加強，無論從經濟角度還是環境角度，其應用都值得推廣。

隨著我國經濟發展速度的加快和社會主義現代化進程的不斷推進，我國的鋼鐵制造生產規模迅速擴大。在世界水資源緊缺、球環境問題愈演愈烈的形勢下，低碳節能與綠色生產的呼聲更加高漲。鋼鐵產業是用水和耗能大戶，產能過剩，資源浪費過多，已經成為制約我國鋼鐵行業可持續發展的毒瘤。鋼鐵廢水的循環利用也越來越受到重視。

關鍵詞：鋼鐵廢水；廢水回用；循環利用

中國幅員遼闊，鐵礦石資源豐富，但開發速度與現代化水平由于受到經濟條件制約長期落后于世界水平。改革開放以來，我國鋼鐵產量突飛猛進。根據MEPS（英國鋼鐵工業市場分析公司）的分析報告，2014年，中國以7.79億t的粗鋼產量位居世界一，占球粗鋼產量的48.5%。之后，我國鋼鐵產業迎來了較長時間的低迷期，究其原因是球經濟的衰退以及大范圍的粗放型經濟嚴重影響了與環境相關產業鏈的發展。如何與自然環境協調統一是鋼鐵行業內一個亟待解決的問題。鋼鐵工業是中國的支柱產業，而鋼鐵生產需要用到大量的水資源進行冷卻和沖刷。在我國人均水資源占有量極低的國情下，對水資源的保護和循環利用具有十分重大的意義。本文就如何處理鋼鐵生產過程中產生的廢水及處理后水的回用進行系統介紹。

1鋼鐵廢水的來源及成分

鋼鐵工業的生產廢水主要為高濃度的懸浮物廢水，濃堿及乳化廢水，含多種金屬離子如鈣、錳、鋅、鉛等金屬離子廢水及含芳香類化合物、化物、焦油等難以生化降解處理的焦化廢水。

2鋼鐵工業廢水的一般處理方法

CODcr是采用重鉻酸鉀（K2Cr2O7）作為氧化劑測定出的化學耗氧量，即重鉻酸鹽指數。BOD5（BiochemicalOxygenDemand）是一種用微生物代謝作用所消耗的溶解氧量來間接表示水體被有機物污染程度的一個重要指標。一般用BOD5與CODcr的比值來判斷污水的可生化性指標。BOD5/CODcr的值越大代表污水可生化性越好，越容易被生化降解。一般認為，BOD5/CODcr大于0.2時，生化降解效果較好。在鋼鐵廢水中，BOD5/CODcr一般為0.15左右，生化降解難度大。因此，先考慮用物理方法和化學方法降低COD值，再進行深度處理等后續步驟。常見的鋼鐵工業廢水處理法有：混凝法、氧化還原法、氣浮和沉淀、過濾和吸附等。

2.1混凝

絮凝理論基礎是“聚并”理論，絮凝劑主要是帶有正（負）電性的基團和水中帶有負（正）電性的難于分離的一些粒子或者顆粒相互靠近，降低其電勢，使其處于不穩定狀態，并利用其聚合性質使得這些顆粒集中，通過物理或者化學方法分離出來。絮凝法由于價格低廉，處理工業廢水效果穩定而得到廣泛應用。學者戴竹青等人研究了混凝效果與PAC（聚合氯化鋁）投加量和水質pH值的關系；利用均勻設計法對試驗結果進行處理得到非線性數學模型[1]。結果表明，在原水COD濃度一定的條件下，混凝效果與pH和PAC投加量有關，佳pH值在6～8波動，而過量的PAC投加量反而會影響處理效果。因此，在對鋼鐵廢水進行混凝劑投加時，應先做好投加試驗來確定佳的投加量。

2.2氧化還原

鋼鐵廢水中含有多種芳香族化合物。含有芳香族化合物的污水毒性較大，生化性差，普通的化學方法很難將其降解，并且此類污水對環境影響極其嚴重，對人體健康有著嚴重威脅。Fenton試劑具有*的氧化能力，特別適用于某些難生物降解的或對生物有毒性的工業廢水的處理。學者田依林研究了Fenton試劑催化降解水中苯胺的效果，考察了pH值、H2O2和Fe2+的用量、紫外光照射等因素對苯胺降解的影響，為更好地利用Fenton試劑法處理芳香族化合物提供有價值的理論依據[2]。

2.3物理吸附

物理吸附法具有簡單高效、可重復利用的特點。吸附法原理是利用多孔物質的吸附特點，使污染物與水體脫離。學者孫慧芳、和彬彬等人研究了焦炭在焦化廢水中的吸附性能[3]。結果表明，焦炭對焦化廢水中的COD、揮發酚、氨氮和化物均有一定的去除效果；化學改性可使焦炭對焦化廢水中氨氮和化物的吸附性能明顯提高，其中HNO3改性對焦炭吸附廢水中氨氮和化物能力的增加*。焦炭具有吸附表面積大、價格低廉、可重復利用的特點，在廢水進入生化處理單元前，使用焦炭法進行物理吸附處理有良好效果。

2.4電凝聚氣浮法

鋼鐵廢水中包含大量的乳化液廢水。這種廢水含油量大，難以處理。電凝聚氣浮法兼具電凝和絮凝氣浮法的優點，對乳化液廢水有著很好的處理效果。它是將電源的正負極插入廢水中，陽極凝聚混凝劑和氧化劑，將水中的大分子物質氧化成小分子物質再發生絮凝作用；陰極產生氣體，在水中生成氣泡，使水中的懸浮物附著在氣泡上上浮水面通過刮渣機去除。胡文云、鄭娟麗等人以某軋鋼廠排放的含油廢水為研究對象，采用電凝聚氣浮法進行處理，探討了pH值以及電解電壓對處理效果的影響[4]。結果表明，處理時無需再調節pH，以原水pH值為宜；無論電壓高低，電凝聚氣浮法對乳化油廢水COD去除率都在90%以上。電凝聚氣浮法是一種經濟又高效的處理方法。

3鋼鐵廢水深度處理

近年來，鋼鐵工業發展迅猛，對經濟帶來了巨大的推動作用。但鋼鐵工業用水量約占到國用水量14%之多。據統計，鋼鐵工業每年耗水量大概為32億m3。因此，提高鋼鐵廢水處理效率，對廢水處理達標再利用是維持經濟又好又快發展和人與自然和諧統一的必然要求。由于鋼鐵廢水中的成分復雜，傳統的生物處理后出水水質雖然達到標準，但水中的鐵、錳含量仍然較高，用水管路中以鐵錳作為能源物質的細菌繁殖迅速，導致管道堵塞并且清理難度大。另外，由于鋼鐵廢水出水溫度較高，蒸發掉了過多的水分，因此水質含鹽量較高，一般的處理工藝對鹽分基本沒有去除作用。下面對鋼鐵工業中主要應用的幾種工藝進行介紹。3.1生物活性炭工藝此種方法是將活性炭作為廢水中微生物繁殖和聚集的載體，充分利用了活性炭表面積大與生物膜處理污水快速高效等優點。當廢水中氧氣含量充足時，活性炭空隙內的微生物對有機物進行分解吸收，用于進一步繁殖，逐漸形成生物膜，處理水質效果更加穩定。徐竟成利用生物活性炭慮柱對某鋼鐵廠排出的廢水進行試驗[5]。原水氨氮、COD及pH值均達到標準，但鐵、錳及濁度指標嚴重超標。試驗結果表明，生物活性炭工藝對鋼鐵工業廢水中濁度、有機物及氮、磷等營養物質都有較好的去除效果，在停留時間為45min的運行工況下，濁度、COD、氨氮和總磷的平均去除率分別達90%、55%、84%和44%。生物活性炭工藝操作簡單、占地面積小，在鋼鐵工業廢水處理上有很好的發展前景。3.2膜技術膜分離技術具有高效、操作方便、占地面積小等優點，尤其對于高鹽廢水有著越的處理效果。近年來，膜分離技術發展迅速，技術改進讓膜成本有所降低，該技術在水處理的應用中越來越廣泛。目前，在工業廢水處理中，應用廣泛的是微濾、超濾及反滲透技術。三者均借助濃度差作為推動力，通過篩分和擴散原理阻截物質來達到凈水目的。不同之處在于，微濾膜孔徑較大，阻截懸浮物、顆粒及微生物；超濾膜孔徑可以阻截大分子物質及膠體；反滲透膜孔徑小，可以阻截無機鹽離子。太原鋼鐵公司已建成我國大的基于反滲透技術的工業廢水回用系統，除鹽率在97%以上，工業廢水回用率在87%以上，成為我國工業廢水回用與工業節水工程的典型示范。

4結語

實踐證明，合適的物化方法及高效的生化處理系統，可以將鋼鐵工業廢水處理成可循環利用的水資源。企業在治理工業廢水時，要從長遠角度考慮，改造舊工藝，及時應用效率高、處理能力強的新工藝，盡量減少資源的損耗。