钢铁厂废水一直是工业水处理里比较麻烦的一类。水量大、水质波动也大,几股水混在一起之后,前端后端都跟着头疼。
百惠浦这几年陆陆续续做过不少冶金行业项目。平心而论,这类项目真正难的不是某一道工艺,而是怎么把来水的不确定性给兜住。来水浓度忽高忽低,设备再好也白搭。
钢铁废水从哪来
高炉煤气洗涤、连铸冷却、轧钢乳化液、酸洗漂洗,这几股水是钢铁废水的典型来源。每一股水质都不一样:有的含油多,有的含铁屑多,有的酸性或碱性波动大。
高炉煤气洗涤水温度高,悬浮物多,主要是氧化铁和一些焦炭粉尘;连铸冷却水和二冷水含有细小氧化铁皮和少量油类;轧钢乳化液含油浓度高,而且通常是乳化态,直接沉淀很难;酸洗漂洗水则酸性波动大,带少量金属离子。
比较坑的是,这些水往往在管网里提前汇合了。等流到处理站,已经是一锅"大杂烩"。设计前如果不做分质收集,后面所有参数都得按最恶劣情况去估,投资和运行成本都被顶上去。
所以前期的第一件事不是上设备,而是把几股水分开收集。含油高的单独除油,含酸高的单独中和,悬浮物特别高的先沉渣。混在一起之后再想处理,花的钱起码翻倍。
水质为什么难搞
油的形态分浮油、分散油和乳化油三种,处理方式差很多。浮油好撇,乳化油不先破乳根本沉不下去。悬浮物里还有大量氧化铁皮,密度大、沉降快,但也容易把泵和阀门磨坏。
重金属这边,锌、镍、铬、铅都可能出现。重金属去除靠 pH,但不同重金属的最佳沉淀 pH 不一样。统一调到同一个值,有的去除效果好,有的就差一点。
比如锌在 pH 8.5 到 10 之间去除率较高,镍要再往上一些,三价铬和六价铬的处理方式还不一样。想要几种重金属同时达标,往往需要分段调 pH,或者后面加一道重金属捕集剂。
至少在我接触的几个项目里,甲方最容易忽略的是水温。高温连铸水直接进生化或膜系统,菌种受不了,膜也容易污染。
还有一个容易被低估的是水量冲击。钢铁厂生产节奏紧凑,检修或者换辊时排水量波动明显,调节池容积要按峰值去算,否则后端药剂投加会跟着坐过山车。
常用处理工艺怎么排
大体思路是先分质、再除油、后除重,最后上深度处理或回用。
高含油那部分单独收集,先隔油再气浮。隔油池把浮油撇掉,气浮把细小油滴和乳化油打出来,这一步做好了,后面中和沉淀才稳。
乳化液浓度特别高的,我们有时会先做破乳预处理。破乳方法有盐析、酸化、混凝等,具体用哪种要看乳化的稳定程度。破乳后再气浮,出水要好很多。
重金属那段先调 pH 到碱性区间,让大部分金属离子形成氢氧化物沉淀,必要时再加重金属捕集剂兜底。沉淀出水经过滤和活性炭吸附,去除残留的悬浮物和有机物。
如果要回用,后面可以加超滤、反渗透或纳滤。不过得注意,进水含油量必须压得很低,否则膜污染周期会明显缩短。这一点我原来也判断错过,后来吃过亏才知道预处理的重要性。
深度处理阶段,如果 COD 还偏高,可以考虑臭氧催化氧化或活性炭吸附。具体选哪种,要看 COD 的构成。如果是可生化性差的油类,臭氧效果好一些;如果是悬浮态有机物,强化过滤就够了。
几个容易踩坑的点
第一个坑是 "重深度、轻前端"。有些方案一上来就是膜+高级氧化,但前端油没除干净,膜几个月就堵。膜不是万能的,它更像一个保镖,不是打手。
第二个坑是药剂选型。不同钢厂用的轧制油和清洗剂配方差别很大,PAC、PAM 的品种和投加量要现场做小试。拿上一个项目的经验直接套,经常出错。
第三个坑是污泥。钢铁废水污泥里含铁、含油、含重金属,不能当普通污泥处置。要按危废或一般固废分类,提前做好台账和转移联单。污泥脱水设备也要选型合理,板框压滤在这类污泥上比较稳定。
第四个坑是自动化。钢铁废水水量水质波动大,手动调 pH 和加药很累,还容易过头或不够。建议配在线 pH、浊度、油分监测,药剂投加做闭环控制。前期多花一点钱,后期运维省很多心。
回用和达标排放,差别在哪
很多甲方一上来就问"能不能回用",其实回用和达标排放是两个完全不同的目标。达标排放只要把几个关键指标压到排放限值以内就行,工艺流程相对短一些。
回用要求则高得多。要进反渗透或纳滤,进水 COD、油、浊度、硬度都必须控制在很低的水平。预处理的投资和占地往往要比达标排放大一大截。
说白了,能不能回用不是技术问题,而是经济问题。水价高的地区,回用得划算;水价低、环评压力小的地区,达标排放反而更现实。这一点上我们一般会建议甲方先算水账。
另外,回用还要考虑盐分。钢铁废水经过反渗透后,浓水含盐量会更高,这部分水怎么处理也要提前规划。否则浓水没地方去,整套回用系统等于半瘫痪。
写在最后
总的来说,冶金钢铁废水处理没有标准模板,关键是把分质收集、除油、除重这三件事做到位。后面回用还是达标排放,看的是前端预处理做得够不够细。
如果你手上也有类似的冶金或钢铁废水项目,可以把水质资料发过来,百惠浦帮你看看工艺路线和占地怎么安排。咨询热线 13631765076。
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