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高標準環(huán)保要求下,如何利用刮油機和撇油機處理廢水

閱讀：87發(fā)布時間：2021-8-22

油水分離技術在各種污水處理過程中都具有十分重要的意義，一臺設計合理的油水分離機可以節(jié)省未來數(shù)十年的運行和維護成本?！　≤堜撋a(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢水，這些廢水如果直接排放，不僅污染環(huán)境，而且造成水資源的嚴重浪費。因此，各軋鋼廠需要對其廢水進行處理，以達到國家軋鋼廢水排放標準或者廠內(nèi)相應回用標準。2012年，我國頒布了新的《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》(GB123456—2012)，該排放標準對鋼鐵企業(yè)軋鋼廢水處理提出了新的要求，鋼鐵企業(yè)必須對原有技術進行改造和升級，才能滿足日益嚴格的環(huán)保標準。

　　1熱軋廢水處理工藝及現(xiàn)狀

　　1.1熱軋廢水處理工藝

　　1.1.1絮凝一沉淀一過濾工藝絮凝一沉淀一過濾工藝是的熱軋廢水處理工藝，首先對收集的廢水進行初沉淀，去除其中大顆粒的懸浮物，然后送至二次沉淀池，進行絮凝沉淀。處理后浮油用刮油機或撇油機收集去除，廢水則加壓送至過濾器進行過濾冷卻，最后按不同壓力分別送至用戶循環(huán)使用，其典型工藝流程。

　　該工藝可以去除廢水中大部分的懸浮物和油類物質(zhì)，處理后固體懸浮物(ss)≤20mg/L、油類≤5mg/L。絮凝法廣泛應用于國內(nèi)外含油廢水處理中，包括化學絮凝和電絮凝。化學絮凝主要是向廢水中投加絮凝劑，通過絮凝劑的聚合和吸附等作用將廢水中的懸浮物和油類物質(zhì)去除;電絮凝主要是通過外加電壓產(chǎn)生凝聚。目前鋼鐵企業(yè)普遍采用化學絮凝法，選用的絮凝劑多為無機高分子絮凝劑和有機絮凝劑，如聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚硅硫酸鋁(PASS)、聚丙烯酰胺(PAM)等。沉淀法是水處理中最基本的方法之一，通過沉淀法可以去除廢水中大部分顆粒較大的懸浮物，并有一定的除油效果。常用的沉淀設備有平流式沉淀池和旋流式沉淀池。過濾法可以將廢水中的懸浮物和膠體雜質(zhì)去除，特別是去除沉淀法不能濾器有石英砂過濾器、活性炭過濾器、核桃殼過濾去除的微小粒子和細菌。根據(jù)濾料不同，常用的過器等，根據(jù)實際情況可單獨使用也可聯(lián)合使用。

　　1.1.2沉淀一絮凝一氣浮一過濾工藝：沉淀一絮凝一氣浮一過濾工藝主要以絮凝一氣浮一曝氣組合的方式取代了絮凝一沉淀一過濾工藝中的二次沉淀池。該方法適用于對處理后水質(zhì)要求較嚴格或原水水質(zhì)較差的熱軋廢水處理;處理后油類≤5mg/L，鐵≤1mg/L，SS≤20mg/L，化學需氧量(COD)去除率60%一80%。氣浮法又稱浮選法，就是在廢水中通入空氣，使水中產(chǎn)生大量的微氣泡，微氣泡與水中的乳化油和密度接近水的微細懸浮顆粒相粘附，粘合體因密度小于水而上浮到水面，形成浮渣，從而加以分離去除。氣浮法又分為溶氣氣浮、布氣氣浮和電解氣浮，目前應用較多的為溶氣氣浮。

　　1.1.3稀土磁盤工藝：稀土磁盤技術是最近幾年我國新開發(fā)的熱軋廢水處理技術，主要是利用稀土永磁材料的磁場軋外運力作用，使熱軋廢水中的鐵磁性物質(zhì)微粒通過磁場力的作用吸附在稀土磁盤表面;對于非磁性物質(zhì)微粒和乳化油，采用絮凝技術或預磁技術，使其與磁性物質(zhì)粘合，一起吸附到磁盤表面去除。根據(jù)軋鋼廢水特性，稀土磁盤技術可以和其他技術組合，形成多種稀土磁盤工藝，如沉淀一稀土磁盤一過濾、沉淀一絮凝一稀土磁盤一過濾、沉淀一絮凝一稀土磁盤一氣浮等工藝。典型的沉淀一絮凝一稀土磁盤一過濾工藝，

　　圖2中虛線框內(nèi)的設備按用戶需求決定取舍。該方法處理后SS≤20mg/L，油類≤5mg/L，廢水循環(huán)率大于95%。

　　1.2熱軋廢水處理現(xiàn)狀：目前，國內(nèi)熱軋廢水的處理主要采用絮凝、沉淀、稀土磁盤、氣浮、過濾等組合工藝對水中的SS和油類物質(zhì)進行去除，表1列出了國內(nèi)部分鋼廠熱軋廢水處理情況。

　　從表1可以看出，國內(nèi)鋼廠熱軋廢水處理主要采取絮凝+沉淀+過濾工藝，處理效果基本可以滿足再生水用作直流冷卻水和洗滌用水的水質(zhì)標準，但不能滿足補充水和工藝用水要求稀土磁盤工藝作為一種新興的熱軋廢水處理工藝，因其具有占地面積小、投資少、運行維修費用低和能夠?qū)崿F(xiàn)油泥全部回收等優(yōu)點，最近幾年在熱軋廢水處理領域得到了較快的發(fā)展。此外，包鋼對鋼渣吸附+陶粒過濾工藝處理熱軋廢水進行了研究，出水SS<5.5mg/L，含油量<3.5mg/L;武鋼對改性纖維球過濾工藝進行了中試研究，出水SS<7mg/L，含油量<5mg/L。但這些工藝還處于實驗室階段，沒有在工業(yè)上推廣應用。

　　2冷軋廢水處理工藝及現(xiàn)狀

　　目前國內(nèi)外冷軋廢水的處理，主要是根據(jù)廢水的種類和性質(zhì)，建立相對獨立的供排水系統(tǒng)，分質(zhì)進行處理。韓國浦項軋鋼廢水的處理主要是按含氯量的高低進行分類收集，各自進行再生處理。國內(nèi)鋼廠主要按酸堿廢水、含油及乳化液廢水(以下簡稱含油廢水)、含鉻廢水分別進行處理，處理后達到回用標準在廠內(nèi)直接循環(huán)使用，達不到標準的混入鋼廠污水綜合處理管道進行再處理。

　　2.1酸堿廢水處理工藝及現(xiàn)狀：對于冷軋酸堿廢水，目前主要采用中和法處理。中和法是根據(jù)廢水的pH值，采用中和一絮凝一沉淀一過濾的工藝進行處理。對于呈酸性的廢水，一般投加生石灰或石灰乳進行中和;對于呈堿性的廢水，投加廢酸進行中和。高密度污泥法是近幾年新開發(fā)的酸堿廢水處理工藝，目前已應用在日本JFE鋼廠、美國ARMCO鋼廠、國內(nèi)寶鋼、唐鋼和柳鋼等。與中和法相比，該方法設置一個污泥反應池，并將沉淀池內(nèi)一定數(shù)量的污泥回送至中和池循環(huán)使用，從而提高污泥濃度，減少污泥處置費用。該工藝具有沉淀效率高、污泥脫水性能好、系統(tǒng)穩(wěn)定等優(yōu)點。

　　圖3為JFE鋼廠的高密度污泥處理工藝流程，采用該工藝后，污泥固含量由22%提高至45%，相對污泥產(chǎn)生量減少50%。

　　2.2含油廢水處理工藝及現(xiàn)狀2.2.1含油廢水處理工藝：冷軋含油廢水是冷軋廢水中最難處理的一類污水，具有排放量大、水質(zhì)變化幅度大、化學穩(wěn)定性好、處理難度大等特點。目前，鋼鐵企業(yè)普遍應用絮凝法、氣浮法、過濾法、生物法、膜分離法處理冷軋含油廢水，采用的工藝主要有氣浮一過濾一生物接觸氧化、超濾一生物接觸氧化/生物濾池一過濾、超濾一膜生物反應器(MBR)。(1)氣浮一過濾一生物接觸氧化工藝：氣浮—過濾—生物接觸氧化工藝流程。

　　氣浮法主要用于去除廢水中的油類物質(zhì)，過濾法用于去除廢水中的SS和部分油類物質(zhì)，生物接觸氧化用于降解廢水中的COD。實際應用中，也有部分企業(yè)根據(jù)實際需要在生物接觸氧化后增加過濾器或MBR。生物接觸氧化法是生物膜法的一種，其技術實質(zhì)是在生物反應池內(nèi)填充填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長在填料表面，廢水以一定的流速流經(jīng)填料，在微生物的作用下，有機污染物被降解去除。MBR是將膜技術與微生物技術相結(jié)合的一種*的廢水處理新工藝，該工藝首先利用生物技術降解水中的有機污染物，然后利用膜排放技術過濾SS和水溶性大分子物質(zhì)。MBR作為一種污水處理新工藝，具有處理效率高、占地面積小、出水水質(zhì)好、運行管理簡單等優(yōu)點。(2)超濾一生物接觸氧化/生物濾池一過濾，吸附工藝超濾一生物接觸氧化/生物濾池一過濾/吸附

　　該工藝在冷軋含油廢水處理中應用較為廣泛。超濾法是膜分離法中的一種，通過超濾可以有效去除含油廢水中的SS和油類物質(zhì)，生物接觸氧化/生物濾池可以降解廢水中大部分的COD，而在生物法后增加過濾或吸附工藝，可以進一步提高出水水質(zhì)。超濾是一種新型含油廢水處理技術，近幾年在冷軋含油廢水處理中應用廣泛。超濾法原理是利用超濾膜，采用錯流過濾的方式，在一定壓差和紊流流動的情況下，使廢水中大部分極性分子通過膜，而所有非極性分子(如膠體微粒)和相對分子質(zhì)量較大的物質(zhì)被截留，從而凈化廢水。超濾法具有分離效率高、能耗低、分離過程中無相變、出水油含量低、工藝本身不產(chǎn)生污泥、維護管理方便等優(yōu)點，但也存在一次性投資大、膜易污染、難清洗、壽命短等缺點。超濾法的關鍵在于開發(fā)成本低、壽命長、易清洗、穩(wěn)定性好的新型超濾膜。(3)超濾一MBR工藝：超濾一MBR工藝首先將含油廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)出水節(jié)后用紙帶過濾機過濾，再進入超濾系統(tǒng)進行油水分離，超濾出水進入MBR進一步處理。該工藝處理效率高、出水水質(zhì)好，但需要嚴格控制操作條件與工藝參數(shù)，減輕膜污染，提高膜組件的運行穩(wěn)定性和處理能力。2.2.2含油廢水處理現(xiàn)狀：目前，國內(nèi)冷軋含油廢水中的SS和油類物質(zhì)得到了較好的控制，但部分鋼鐵企業(yè)對COD的處理仍然達不到頒布的《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》中對COD的排放要求。表2列出了國內(nèi)部分鋼鐵冷軋含油廢水的處理情況。

　　2.3含鉻廢水處理工藝及現(xiàn)狀：冷軋含鉻廢水是軋鋼廢水中危害性的一類廢水。我國對鉻的排放標準為：六價鉻離子≤0.5mg/L，總鉻≤1.5mg/L。目前，鋼鐵企業(yè)已經(jīng)通過工藝的改進和新型無鉻鈍化液的使用，使含鉻廢水的產(chǎn)生量大大減少。而對于產(chǎn)生的含鉻廢水，主要是通過化學還原沉淀法進行處理。我國寶鋼冷軋含鉻廢水采用廢酸還原處理后，出水Cr6+<0.5mg/L，滿足國家排放標準。此外，寶鋼還對生物法處理彩涂和硅鋼高濃度含鉻廢水進行了中試研究，出水Cr6+的平均濃度分別為0.02mg/L和0.04mg/L。與傳統(tǒng)化學還原法相比，生物法具有工藝流程簡單、運行成本低、污泥產(chǎn)生量少以及六價鉻的去除率高等特點。武鋼硅鋼廠對亞硫酸鈉一微電解串聯(lián)技術進行了中試研究，出水水質(zhì)好，且不產(chǎn)生二次污染。

　　3軋鋼廢水處理工藝發(fā)展趨勢

　　從目前軋鋼廢水的處理現(xiàn)狀來看，其工藝將呈現(xiàn)下面的發(fā)展趨勢：(1)稀土磁盤工藝將逐步用于熱軋廢水處理領域。從熱軋廢水處理工藝的現(xiàn)狀看，傳統(tǒng)絮凝+沉淀+過濾工藝已經(jīng)不能滿足日益嚴格的環(huán)保標準。稀土磁盤工藝作為一種新的熱軋廢水處理工藝，近幾年得到了廣泛的發(fā)展，現(xiàn)已作為鋼鐵行業(yè)熱軋廢水處理可行技術被推廣。稀土磁盤工藝能夠較好的去除水中的懸浮物和油類物質(zhì)，并且實現(xiàn)油泥的全部回收，符合循環(huán)經(jīng)濟的理念，是未來熱軋廢水處理的發(fā)展趨勢。此外，的研究還將磁盤技術與生物技術相結(jié)合，利用膜生物反應器的原理構造磁生物反應器。(2)以超濾法為代表的膜分離法將廣泛用于冷軋含油廢水處理領域。膜分離法作為一種新型廢水處理技術，具有其他廢水處理方法不可比擬的優(yōu)點。膜分離技術主要有微濾、超濾、反滲透和納濾。超濾技術作為新的油水分離技術，已經(jīng)廣泛應用在冷軋含油廢水處理領域。此外，MBR將以其*的優(yōu)點成為21世紀發(fā)展前景的工業(yè)污水處理和中水回用技術。(3)生物法將用于冷軋含鉻廢水的處理。盡管目前生物法還沒有用于冷軋含鉻廢水處理，但從寶鋼的中試結(jié)果看，生物法處理冷軋含鉻廢水，工藝流程簡單，系統(tǒng)具有較強的耐沖擊負荷的能力，單位鉻去除成本較低，鉻去除效率高，污泥產(chǎn)生量少，適合未來的環(huán)保要求。但生物法處理含鉻廢水，出水中容易帶有一定的色度，可以在生物法后增加活性炭吸附工藝對色度進行去除。(4)軋鋼廢水中有效成分的回收利用將是未來廢水處理工藝的發(fā)展方向。目前軋鋼廢水的處理還只是考慮對污染物的去除，而較少的考慮廢水中各種有效成分的回收利用，如利用酸洗廢液和酸洗漂洗水中的鐵和酸進行含鉻廢水的還原處理;利用酸洗廢液和酸洗漂洗水中的酸和鹽對乳化液進行破乳;利用酸性廢水和堿性廢水本身的中和;對含鉻酸、廢油與乳化液的再生回收等。因此，在軋鋼廢水進行分類處理的基礎上，充分回收利用鋼廠資源將是未來廢水處理工藝發(fā)展方向。(5)軋鋼廢水治理將從末端治理為主向源頭控制為主轉(zhuǎn)移。在軋鋼工藝的選擇上，應逐步淘汰資源、能源消耗大，污染物排放量大，水資源消耗大的工藝;在廢水處理工藝的選擇上，應盡量選擇能源消耗低、無二次污染的技術，如生物法、膊分離法等;在軋制油和鈍化液的選擇上，盡量選擇環(huán)保型產(chǎn)品。

　　4結(jié)語

　　軋鋼廢水的處理，對于鋼鐵企業(yè)減少污水排放和新水補充量，提高廢水循環(huán)利用率具有重要的意義。在軋鋼廢水處理工藝的選擇上，應充分考慮廢水的種類、水量、成分和排放制度，因地制宜地選擇凈化組合工藝。此外，對于冷軋廢水必須分質(zhì)進行處理，尤其是含鉻廢水，在治理前絕不能與其他廢水混合，這樣有利于降低處理難度，減少運行費用并提高處理效率。未來應積極開發(fā)廢水深度處理新工藝和新型水處理藥劑，高效、低成本地處理軋鋼廢水。如果你還擔心一點：會有顆粒物堵塞管路，設計師也早就想到了，應用過濾器在進水口把大顆粒物提前過濾掉，這樣一臺既實用又經(jīng)濟的油水分離機就誕生了！

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