鋼鐵企業生產廢水零排放的實踐與探討

呂典武

摘 要：減排是鋼鐵行業發展的必由之路，文章主要介紹了鋼鐵企業廢水處理技術、鋼鐵企業廢水處理的工藝流程等，在此基礎上，以廣西柳州鋼鐵（集團）公司的生產廢水零排放為例，分析了其中存在的問題，并探討了如何解決存在的問題。

關鍵詞：鋼鐵企業；廢水；零排放

近十年來市場的巨大需求推動了鋼鐵工業的迅猛發展，鋼鐵產能出現了嚴重的過剩，2012年中國粗鋼產量7.03億噸，占世界總產量的60%左右。鑒于這種現狀國家必將通過環保減排等倒逼機制，淘汰落后產能，促使其可持續發展。合理控制鋼鐵企業生產廢水的排放，成為鋼鐵行業發展的必由之路。

1 鋼鐵企業廢水處理技術

鋼鐵企業對生產過程中產生的廢水回收利用以及進行深度處理，是實現廢水零排放的必要前提。鋼鐵企業的生產廢水大約82%左右都是濁循環冷卻水系統產生的排污水，比如：沖渣廢水、連鑄機廢水以及高爐煤氣洗滌水等。

處理生產廢水的主要方法有四種分別是物理方法、化學方法、物理化學方法以及生物方法。①物理方法主要是依據廢水中含有不同比例的懸浮物，充分利用物理作用分離，主要對懸浮物進行重力分離、離心分離以及過濾蒸發結晶等等。②化學方法主要是利用化學反應的作用，通過化學沉淀處理法、中和法、氧化處理方法以及混凝法轉化分離或者回收廢水中含有的污染物質，調整PH數值，進而去除廢水中的膠狀、懸浮雜物。③物理化學處理方法主要有吸附法、磁分離法以及電解法等，以去除廢水中的溶解性物質、膠狀物等。④生物方法主要是運用微生物的代謝功能除去廢水里面含有的有機污染物，經常使用的方法有生物膜法、污泥消化法以及活性污泥法等，以去除廢物中含有的污染物。

2 鋼鐵企業廢水處理的主要工藝流程

通常情況下，鋼鐵企業污水處理物理化學方法主要采用的工藝流程是：截流收集、提升、格柵攔截大的雜物、預沉處理、進入調節池，在調節池中安放有PH檢測裝置，檢測出廢水的酸堿程度，并可作為中和池加藥參考，再次提升后進入中和池，加入配制好的濃度為6%石灰乳液進行調和，調和處理以后將廢水流入混凝池，然后投入已經配制好的濃度為0.1%的聚丙烯酰胺藥液處理、沉淀，經過一段時間沉淀處理后，此時廢水中的懸浮物已經去除。污水再進入濾池進一步澄清，而澄清以后的污水可進一步去除SS、COD、有機膠狀物質以及油類物質等等。當從濾池中出來的水達到回收利用水的水質指標以后，進入清水池，通過供水泵加壓送至廠區管網。反應池、沉淀池、澄清池（濾池）中產生的污泥可以以泥漿的形式輸送到儲泥池，經過污泥泵輸送到脫水機（壓濾機、離心機）中脫水，脫水完畢后形成的泥餅可以在其他工序環節進行回收利用。

除物理化學方法外，鋼鐵行業應用生物法處理的主要是焦化廢水，含有大量的氨氮有機物，主要采用A/O法（厭氧/好氧）或A/A/O法（厭氧/缺氧/好氧組合）脫氮除磷工藝處理。其廢水處理工藝流程主要包括預處理環節、生化處理環節以及混凝沉淀環節。其中在預處理環節主要去除廢水中的油類、大量懸浮物以及一些COD、BOD5等。而生化處理環節是廢水處理系統的主要組成部分，很多污染物都是在這個環節去除。在厭氧池中，廢水和厭氧生物膜會發生生化反應，小分子有機物會被分解，與此同時，一大部分有機物會被分解成小分子有機物，進而提高污染廢水的可生化性。在缺氧池中，廢水和池內的物質會形成反硝化脫氮反應，無氧降解除去COD等各種污染物質。最后，混凝沉淀環節，主要除去一小部分懸浮物、COD、BOD5等，在混合反應池中加入聚合混凝劑PFS溶液，水中的懸浮物質就會在PFS的作用下形成絮體。然后再反應池的出水端口加入高分子絮凝劑聚丙烯酰胺PAM，可讓廢水中的懸浮物形成體積較大的絮凝體，在重力作用下沉入池底，生成的化學污泥則定期排出，處理后的達標廢水可回收或外排。

3 鋼鐵企業廢水零排放的合理實施

3.1 柳鋼零排放實踐現狀

柳鋼十分重視環保建設，投入了大量資金，早在2006年起就開始建設廢水集中處理站，分別于2007年、2009年分別建成1#、2#、3#廢水集中處理站，整體設計的廢水處理能力達到26×104m3/d，這三座廢水處理站建設成功投入使用以后，柳鋼廠區的大部分廢水基本實現了達標排放，部分區域達到了零排放。柳鋼通過多年的滾動發展，逐步形成老區、A區、B區三個生產區塊，三個區塊都進行了廢水截流收集處理、回用。柳鋼對廢水收集主要采用的是總排水截流回收方式，主要分為老區總溝截流、A區截流、B區截流、東排口截流等四個方面，具體流程為：截流收集提升、預沉池、調節池、加藥混凝沉淀池、虹吸濾池、回用水池、加壓回送管網等，特點處理量較大，把全部廢水集中混合處理，各種污染物得到稀釋中和，污染物指標比較容易達標，回用簡單，較容易實現減排目標。總溝截流處理固然很容易實現，但只是利用常規的物理、化學處理技術，比如：混凝、除懸浮物、除油以及過濾澄清等，原來工業廢水里面的油、懸浮物以及雜質等雖然得到了有效去除，但是實際溶解性的物質，如含鹽總量卻未降低，在多次循環以后，濃縮倍數會不斷增加，嚴重腐蝕冷卻設備以及管道。一些要求水質較高的生產工序也不能使用混合后的水，給管網建設帶來了困難，存在不能普遍使用的問題。另外也存在焦化廢水不能得到有效處理、生化指標降低到一定程度以后和一部分排水混合達標外排的問題，仍然沒有達到真正意義上的零排放要求。除此之外高爐沖渣外排水收集回用、轉爐渣場排水等高鹽廢水以及冷軋酸洗排水的出路問題亟待解決。今年7月份建設竣工投產的焦化廢水深度處理項目，采用高分子吸附的方法進行焦化廢水深度處理，色度問題得到解決，出水水質清澈，基本達到預期效果。

3.2 解決問題的主要措施

鋼鐵企業要想實現生產廢水零排放，通常需要做好以下幾方面的工作：①制定和完善用水定額指標體系，減少用水。改變用多少給多少的保生產的落后供水模式，從生產源頭上加以控制，促使后續流程改進工藝或挖掘生產工藝潛能，這是最經濟的辦法。②分質供水，建立完善的分質供水管網，滿足生產工藝需要。如建設原水、軟水、除鹽水、中水等不同的管網，滿足不同工藝需求。③科學合理實現一水多用，串級使用，保證水系統的高效運用，以最大限度減少生產單元排水量。④積極推廣應用少用水或不用水的工藝技術裝備，如高爐干法除塵技術、轉爐干法除塵技術、加熱爐汽化冷卻技術、干熄焦技術。⑤清污分流，分別處理，最大限度減少藥劑等處理費用。⑥建設綜合廢水處理廠，對生產廢水進行再次處理回收利用，加強廢水處理站的建設，充分利用處理后的廢水，用于沖廁、洗車、道路灑水、綠化等。⑦積極采用新技術、新工藝，多渠道解決焦化廢水、冷軋酸洗廢水、鋼渣粒化（悶渣）排水、高爐沖渣排水等廢水處理回用等問題。

鋼鐵企業從原材料進廠、生產粗鋼直至加工成鋼鐵產品，都需要水資源。因此鋼鐵企業必須科學運用廢水回收利用技術，不斷提升生產工藝中水資源的重復利用效率，實現生產廢水的“零”排放才能實現可持續、健康發展。

參考文獻

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[2]曹平安.鋼鐵工業廢水治理綜述[J].廣東化工，2011（9）：177-178.