钢铁企业水处理工艺探究

王鹏

陕西龙门钢铁有限责任公司 陕西 韩城 715405

摘要：对钢铁企业而言，因其所用钢材的特殊性质，导致了其日均用水量非常大。另外，由于现有生产技术的制约，污水的大量排放很难得到有效的处理。结合实际情况，本文以一家钢铁企业为例，对该企业的水处理流程作了简单的介绍，并从流程特征方面对该企业的水处理流程进行了剖析。

关键词：钢铁企业；水处理工艺；高密度澄清池；高效纤维滤池

1.工艺概况

根据以往的工程处理经验，结合所在地区水库的水质特点，提出了在保证供水质量的前提下，对库区地表水体进行净化处理。为适应高浓缩过程的使用要求，采用了高密度与高纤细的混合工艺。钢铁厂的水处理技术因其自身的特点，在对水质进行净化的过程中，需对特殊滤芯进行适当的过滤。但是，通过长时间的使用后，我们发现，采用这种方法得到的水处理效果并不理想，很难满足新时代发展背景下的节能减排的有关要求。针对这一问题，我们提出了一种新型的高浓度澄清池和高效率纤维滤池的组合设计。

2.工艺特点与主要流程分析

2.1高效纤维滤池

20世纪80年代初期，随着高分子材料技术的迅速发展，软纤维过滤技术应运而生。该技术发明不仅解决了散装滤料在水力分选方面存在的不足，而且还解决了散装滤料在过滤效果上受其粒径大小限制的问题。日本率先开展了该技术的研制，随后英国、瑞典、苏联等国都对该技术进行了深入的研究。我国在这方面的研究也已进入世界领先水平。从发明之日起，在不到20年的时间里，纤维过滤技术就被广泛的开发与应用，它已经被广泛地应用于电力、石化、冶金、化工、市政等行业，特别是在工业供水处理、自来水制备、高纯水制备等领域，使循环冷却水可以绕过过滤，实现对污水的深度处理与回用，将水中的大分子有机物和油脂除去，将地下水处理中的铁与锰除去，尤其是在除去有机硅等高科技产品上，起到了非常显著的效果。

软纤维的大量应用，极大地增强了纤维过滤材料的抗污染性能。目前，传统的过滤器（V形）已不能满足净化水质要求。该纤维滤池具有过滤速率快、精确度高、占用空间小、过滤效果好、过滤效果好等特点。相对于V形滤波器，其在使用上有很多显著的特性。以某钢铁厂为例，大量采用纤维束流作污水过滤材料。该方法不受粒径约束，可通过对不同粒径的光纤间距进行灵活调整，实现了对不同粒径颗粒的分离。滤料自身尺寸越小，其表面自由能越大，其比表面积越大，从而为进一步提升其与滤料之间的界面结合能力，从而达到提升滤料过滤速率和精确度的基本目的。

在光纤滤清器中，水流以上、下两种方式为主，必须在滤清器中加装一个加压机构，以保证滤清器的布线高度，直至布线间距降至适当值，滤清器才可进行滤清。在过滤水中，通过过滤层时，可将水中的大部分悬浮物拦截在其表面，起到了对水体进行净化的作用。在连续使用的条件下，滤料的颗粒会阻塞滤料的空隙，从而使滤料的阻力增大。当过滤层阻抗达到设置值时，进水口会自动闭合，过滤材料将立即进行反冲洗。当挤出机抬起时，纤维束也会有松驰的现象，而在此期间，内部的接缝也会越来越大。因为洁净的水是采用了自下而上的流动方式，所以在穿过过滤器层之后，会对悬浮颗粒进行截留，进行冲洗，使得过滤器层获得清晰的条件，以保证了过滤材料对污染物的后续吸附的总体效果。

2.2双膜处理工艺

目前，我国钢铁行业正逐步认识到污水资源化的重要意义。常规的污水处理工艺虽能将污水中的杂质滤除，却不能有效地降低水中的含盐量，使其不能满足炼钢的要求。因此，污水如果不能有效地利用，不但不能有效地保护企业的水资源，而且还会造成严重的生态环境问题。在钢铁厂的污水处理中，除要求污水无杂质及其它有毒物质外，还要求污水的含盐量较低，因此必须对污水进行脱盐。为推动钢铁企业的水回用，既能节省水资源，又能节省资本费用，有利于钢铁企业的平稳运行与发展。随着钢铁行业日益增长的污水治理需求，污水治理技术也得到了进一步的发展。目前，双膜法正逐渐被钢铁厂所采用，并获得了较好的推广。

在双膜处理技术中，双膜主要指超滤膜和反渗透膜。对这两种不同类型的隔膜进行分离和处理，不仅能达到除盐目的，还能提高钢铁厂生产过程中废液的回收率。双膜法污水治理要求对钢铁厂的污水进行循环、浓缩，并采用多层滤网过滤，除去污水中的杂质及沉淀物质。污水经脱除后，再经活性碳过滤，使其不含有毒物质。然后，再用一种精制的滤网将污水过滤掉，从而将其中所含的微小杂质彻底除去。利用超滤技术对污水进行过滤、检验，除去污水中的油污等杂质，再通过污水的过滤，将滤出的污水运至洁净的水槽中进行贮存。处理后的污水经过多层过滤，几乎没有杂质后，工作人员可以对其进行脱盐，将干净的水从干净的水箱中转移到安全过滤器中，并对污水进行反渗透处理。然后，经过净化的污水被输送到脱盐罐进行脱盐。在脱盐结束后，通过手工测定出的污水中的盐分含量，保证了污水的盐分含量达到了钢铁厂的要求。若污水的含盐量仍偏高，则可采用二级淡化工艺来减少污水中的含盐量。污水经过处理后，可以直接送到用水点，为企业的正常生产服务。多级滤池、活性碳滤池是双膜污水处理法的基础，能对污水中的悬浮物质起到很好的过滤作用，使污水得到更好的净化。该技术对污水中的有机污染物及微粒进行了有效的处理，其处理效果可达到90%以上。具有很强的除杂效果，对胶体或有机物的去除效果可达60%，使污水更加纯净。在水质满足了钢铁企业的用水标准，并且能够正常使用的时候，还可以把经过处理的污水和普通水进行混合，把经过处理的污水排入到了钢铁生产的不同环节中，从而提高了污水的利用率。

2.3高密度澄清池

高密度澄清池是将混凝、斜板沉淀、污泥回流和浓缩等技术结合在一起的一种新的混凝沉淀模式。它是一项新一代的沉淀技术，具有较高的技术含量和较多的应用。降雨技术的发展可分为三个时期。第一步：利用水体中悬浮体与水体中悬浮体的相对密度差异，利用天然沉降法进行水体中悬浮体的脱除。第二步是在层状沉淀原理的基础上，通过粒子间的撞击、吸收作用，使大粒子的沉降速率提高，实现对水体中悬浮物质的有效去除。第三步：在水中加入回流污泥，污泥会与水中的细颗粒发生撞击，吸附，从而使得细颗粒快速地沉入池底，最后把细颗粒从池底移走。作为三级沉淀器的一个典型代表，高密度澄清池集澄清池、斜板沉淀池的优势于一体，能够对一般沉淀器很难处理的污染物进行有效的脱除。

以某钢铁企业为例，在技术创新与自主集成的导向下，对现有的常规污水处理工艺进行深度改造，并将密集式净化池工艺推广至地表水处理工艺絮凝反应区、斜板分离区和回流污泥接触区是目前使用的高密度澄清池的三个主要功能区。在实践中，它不但具有很高的除污效率，还具有设备体积小、抗水压能力强、投资少等优点，因此在许多工业领域得到了广泛的应用。

该技术是欧洲最先采用的一种先进工艺，引入给中国的一种新工艺，其在我国的应用范围越来越广，并取得了较好的实践成果。在过去的几年中，我国钢铁行业对澄清池和沉淀池的应用已有较丰富的实践。研究表明，在斜槽内形成的泥沙极易造成管路阻塞，增加了清理的工作量。若将该系统引入到支承式斜盘沉降系统中，则可从根本上解决该难题，为该系统的实际使用提供了可靠的运行环境，并为提升该系统的使用效果打下了坚实的基础。这样的业绩也表明，在钢铁行业中，污水处理行业已经充分发挥出了水处理技术在实际应用中的作用。以该厂为例，通过五年来的经验积累，不断的成果转换，以及设备的更新，形成了一整套具有较强的独立性和高度一体化的澄清装置。

3.结语

综上所述，通过对钢铁企业采用高密度澄清池与高效纤维池的实践分析，得出了既有较好的净化效果，又有较低的运行费用。该系统的水质完全符合钢铁企业对浓缩倍数的需要，具有十分广泛的应用前景。

参考文献：

[1] 李永广,芦云红,祁飞,等.钢铁企业敞开式净循环冷却水高浓缩节水技术[J].河北冶金,2010(2):57-59.

[2] 龚卫俊,郑燕,吴志超.ACTIFLO高效沉淀工艺用于污水处理[J].中国给水排水,2005,21(10):104-106.