钢铁企业工程设计管理研究范文

1废水处理厂进出水水质

1.1废水处理厂原水水质对于已投运的钢铁企业建设综合废水处理厂，对已有排水口的水质监测可以作为水厂设计的重要依据，然而，对于新建的钢铁企业综合废水处理厂，在前期方案设计阶段，对其进水水质的设计至关重要，笔者通过对多家钢铁企业已建综合废水处理厂进水水质的调查，统计出其平均进水水质见表1。

1.2废水处理厂出水水质钢铁企业用水户多，且对水质的要求不一致，目前大多数废水处理后主要回用于道路冲洒、绿化及水质要求不高的生产新水的补充水，对于更高水质的要求，目前采用的主要深度处理工艺为双膜法，据笔者统计，目前超过20％的集中废水处理站在废水预处理后采用了双膜法进行深度处理，出水作为更高水质要求的用户如热电站、鼓风站及制氧机脱盐水站的补充水。部分钢铁企业由于水源种类多、分期建设等原因，加之用户多，且其对不同水质的水量需求不同，因此，经过对用户详细调研统计并合理分析是保证提供最佳水处理工艺不可缺少的关键环节。

2废水处理厂水处理工艺

一般而言，如无特殊废水（如经过处理的冷轧废水、焦化废水等）排至综合废水处理厂，进水主要污染物以无机悬浮物、油类、硬度为主，水处理工艺主要以物化法为主。根据笔者对国内2000～2013年投产的40个处理规模为0．5～30万m3／d的综合废水处理项目的调查统计（见表2），在预处理阶段各组合处理工艺所占比例如图1所示。如图1所示，钢铁企业综合废水处理项目预处理采用传统沉淀过滤组合工艺所占比例高达42％，主要包括不同形式的沉淀工艺和过滤工艺，如斜板沉淀池、平流沉淀池、辐流式沉淀池、移动罩滤池、吸滤池、V型滤池、D型滤池、压力过滤器等。另外，高密度沉淀池—V型滤池工艺采用比例高达38％，尤其在2005年以后，该工艺在全国各大钢铁企业综合废水处理项目的运用进一步加大。其他工艺所占比例为20％。由于各钢铁企业综合废水处理厂的原水和出水要求不同，如部分综合废水处理厂接纳了厂区生活污水、焦化废水等有机物含量相对较高的废水，因此采用了如A／O、BAF（曝气生物滤池）、CAST、MBBR、生物接触氧化等生化处理工艺。另外，部分钢铁企业为了进一步提高废水回用比例，特别是为了满足厂区大量生产用水的补水需求，双膜法在深度处理中运用比例逐步提高，根据笔者对40个废水处理厂的统计，有25％的综合废水处理厂采用双膜法进行深度处理，加之部分钢铁企业深度处理不与综合废水处理厂预处理合建，因此实际采用双膜法对综合废水回收利用的比例高于统计数据25％。

3存在问题

废水通过处理并回用，进一步降低吨钢水耗，据上述统计推断，高密度沉淀池—V型滤池—双膜法已成为钢铁企业综合废水处理及回用的重要水处理工艺选择，但是在运用中，也暴露出一些问题，需引起设计者和管理者的注意。密切关注回用水水质。循环冷却水在运行中要防止菌藻孳生、管道及设备腐蚀、以及结垢等现象的发生，因此对循环水系统的补充水水质有较高的要求，悬浮物、COD、氨氮和硬度等指标尤为重要。部分水厂仅采用传统的混凝沉淀过滤工艺，在运行管理中，需加强对主要水质指标的监测控制。另外，对于接纳的水质中可能含有较高氯离子、镁离子的废水处理厂，要求对氯离子、镁离子排放浓度高的排水单位加强管理，严格控制其排放浓度。如总排放口出水中含石油，在预处理工艺中需强化对石油的去除，以保证过滤工艺中的滤料要求，避免滤料板结，这样既可以保证预处理的正常运行，为后续膜处理也能创造良好的水质条件。在回用供水管路可适量投加缓蚀阻垢剂，以进一步降低管路系统腐蚀结垢的速度。

对于预处理常采用的高密度沉淀池—V型滤池工艺，因多种原因仍存在不少问题。如在武钢北湖排放口废水处理回用工程中，曾出现过高密度沉淀池澄清区出水浊度高，反应区污泥含量忽高忽低的问题，V型滤池出现了过滤周期过短、滤砂损耗、气洗不正常、启动时各滤池的水头损失不同等问题。在上海宝钢不锈钢分公司曾出现高密度沉淀池斜管和出水槽藻类生长严重的问题，后采用投加灭藻剂保证了水处理效果。在包头画匠营子一水厂因黄河原水具有浊度高、含沙量大的特点，泥沙沉入池底后会快速形成板结，使得高密池的排泥成为系统稳定运行的关键问题。由此可见，高密度沉淀池虽具有占地面积小、出水水质稳定、处理效率高等诸多优点，但因原水特征、运营管理水平的不同，该工艺在不同的处理厂发挥的效果仍不尽相同。高密池最佳运行效果的发挥，需要设计和运营人员不断总结经验，结合项目实际情况，及时发现问题，寻找解决措施才能得以保证。

对于深度处理，常用的双膜法在不同程度上存在着反渗透系统污堵快、清洗频繁以及由于频繁清洗造成的反渗透脱盐率下降、频繁更换保安过滤器滤芯等现象。主要原因为综合废水经过常规预处理后，其出水的COD含量一般为每升水几十毫克，油含量一般＜5mg／L，经过超滤处理后，COD和油指标并不能显著改善，而一般反渗透膜要求进水油的含量应低于0．5mg／L，COD不大于20mg／L（采用低污染膜），预处理和超滤膜系统不能有效拦截进入反渗透系统的COD和油类，导致反渗透膜堵塞并且难于反洗。对于反渗透浓水的处理，由于其含盐量高且浓缩了各类污染物，不易处理，成为采用双膜法工艺亟待突破的技术难题。钢铁企业常用的方法是用于原料场、烧结、炼铁、炼钢等工艺单元的原料喷洒，但由于考虑到浓水含有较高的盐分和污染物，在一定程度上会改变原料属性，进而影响产品性能，且由于部分浓水中氯离子过高、腐蚀设备，因此，钢铁企业内部各单元接纳浓水的用户抵触情绪较大。另外，对反渗透浓水进行蒸发结晶，从理论上讲也是可以实现的，这也是理论上实现钢铁企业废水零排放的重要途径，但高昂的运行成本和投资成本，也让钢铁企业难以承受。现阶段，将浓盐水在钢铁企业内部各单元合理分配，内部消耗，应是实现钢铁企业废水零排放的主要方向。因此，在确定综合废水处理厂双膜法工艺前，对全厂范围进行统筹考虑，合理布局浓盐水去向，应成为设计和建设污水处理系统的考虑因素。

4小结

（1）联合钢铁企业综合废水处理厂来水种类多、水量水质波动大，废水主要污染物以无机悬浮物、油类、硬度为主，水处理工艺主要以物化法为主。（2）钢铁企业综合废水处理厂预处理采用传统沉淀过滤组合工艺所占比例最高为42％，高密度沉淀池—V型滤池工艺采用比例为38％，其他工艺所占比例为20％。深度处理采用双膜法工艺的废水处理厂比例占25％，随着深度处理项目的不断推进，这一比例还在增加。（3）高密度沉淀池—V型滤池—双膜法已成为钢铁企业综合废水处理及回用厂的重要水处理工艺流程，尤其在2005年以后，该组合工艺在全国各大钢铁企业综合废水处理项目的运用进一步加大。（4）综合废水处理厂在建设阶段需要充分调查，合理配置工艺，理性认识钢铁企业废水零排放，在运营阶段需要企业加强管理、确保水质、保证钢铁企业水系统正常运行。

作者：王福龙姜剑罗富金单位：中冶赛迪工程技术股份有限公司重庆市城镇污水治理技术工程研究中心