軋鋼生產(chǎn)廢水的處理及循環(huán)利用

1、軋鋼生產(chǎn)廢水的處理及循環(huán)利用軋鋼是指在旋轉(zhuǎn)的軋輥間改變鋼錠，鋼坯形狀的壓力加工過(guò)程。軋鋼的目的與其他壓力加工一樣，一方面是為了得到需要的形狀，例如：鋼板，帶鋼，線材以及各種型鋼等；另一方面是為了改善鋼的內(nèi)部質(zhì)量，我們常見的汽車板、橋梁鋼、鍋爐鋼、管線鋼、螺紋鋼、鋼筋、電工硅鋼、鍍鋅板、鍍錫板，包括火車輪都是通過(guò)軋鋼工藝加工出來(lái)的。1軋鋼的分類以及廢水來(lái)源：軋鋼方法按軋制溫度不同可分為熱軋與冷軋；熱軋和冷軋都是型鋼或鋼板成型的工序，它們對(duì)鋼材的組織和性能有很大的影響，鋼的軋制主要以熱軋為主，冷軋只用于生產(chǎn)小號(hào)型鋼和薄板。11熱軋工藝從煉鋼廠出來(lái)的鋼坯還僅僅是半成品，必須到軋鋼廠去進(jìn)行軋制以后，才

2、能成為合格的產(chǎn)品。從煉鋼廠送過(guò)來(lái)的連鑄坯，首先是進(jìn)入加熱爐，然后經(jīng)過(guò)初軋機(jī)反復(fù)軋制之后，進(jìn)入精軋機(jī)。 1.2冷軋工藝?yán)滠埉a(chǎn)品主要有普通冷軋板、涂鍍層板也就是鍍錫板、鍍鋅板和彩涂板。經(jīng)過(guò)熱軋廠送來(lái)的鋼卷，先要經(jīng)過(guò)連續(xù)三次技術(shù)處理，先要用鹽酸除去氧化膜，然后才能送到冷軋機(jī)組。在冷軋機(jī)上，開卷機(jī)將鋼卷打開，然后將鋼帶引入五機(jī)架連軋機(jī)軋成薄帶卷。從五機(jī)架上出來(lái)的還有不同規(guī)格的普通鋼帶卷，它是根據(jù)用戶多種多樣的要求來(lái)加工的。冷軋廠生產(chǎn)各種各樣不同品質(zhì)的產(chǎn)品，鍍錫板，鍍鋅板，彩色涂層鋼板。除了板材以外，軋鋼廠也生產(chǎn)長(zhǎng)材，如型鋼、鋼軌、棒材、圓鋼和線材。1.3軋鋼廢水的來(lái)源以及特點(diǎn) 在軋鋼生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生

3、大量的廢水，廢水中主要含有噴淋冷卻軋機(jī)軋輥輥道和軋制鋼材的表面產(chǎn)生的氧化鐵皮，機(jī)械設(shè)備上的油類物質(zhì)，固體雜質(zhì)等廢棄物及污泥等。這些廢水如果直接排放，不僅污染環(huán)境，而且造成水資源嚴(yán)重浪費(fèi)，因此，各軋鋼廠根據(jù)自身的情況采取一定措施進(jìn)行水的循環(huán)利用。 熱軋鋼廢水來(lái)源及特點(diǎn)熱軋廢水包括凈環(huán)水和濁環(huán)水兩個(gè)系統(tǒng)。凈環(huán)水主要用于空氣冷卻器、油冷卻器的間接冷卻。含氧化鐵皮和油的濁循環(huán)水是主體廢水，所謂熱軋廠廢水的處理，就是指這部分廢水。主要技術(shù)問(wèn)題是：固液分離、油水分離和沉渣的處理。熱軋車間的用水分間接冷卻水和直接冷卻水兩大類。間接冷卻水主要用以冷卻加熱爐、空氣冷卻器、主電機(jī)室電動(dòng)機(jī)、機(jī)械設(shè)備、軸承和計(jì)量器具

4、，水在使用后僅升高了溫度，未受其他污染，一般經(jīng)冷卻和適當(dāng)?shù)乃|(zhì)穩(wěn)定處理后循環(huán)使用。直接冷卻水主要用以冷卻軋機(jī)、軋輥、輥道、軸承、加熱爐罩、熱火焰清理機(jī)、回轉(zhuǎn)盤、切頭機(jī)、卷材機(jī)、以及剝落鋼材表面的氧化鐵皮。因與設(shè)備和產(chǎn)品表面的污物接觸，使用后不僅水溫升高，而且還含有氧化鐵皮、油等污染物。水溫為30-40，每軋制1噸鋼板約排出廢水30-40m3。廢水中含氧化鐵皮約5000mg/L，懸浮物100-1250 mg/L，殘?jiān)?00-1500 mg/L，油類50-500 mg/L。冷軋廢水來(lái)源及特點(diǎn) 冷軋車間包括冷軋帶鋼、薄板、冷軋冷拔管、冷拉絲、淬火、回火、電鍍、酸洗等生產(chǎn)工藝。在軋制過(guò)程中，需用水冷卻

5、軋輥；用油潤(rùn)滑軋機(jī)軋輥和磨光表面。冷軋乳化液的油脂濃度高、乳化濃度高，普遍含表面活性劑，是含油廢水體系中處理難度比較大的一種廢水。 冷軋車間廢水的特點(diǎn)是：種類多；含有不同性質(zhì)和濃度的酸、堿、油等；化學(xué)成份復(fù)雜，含有鉻、鉛、鋅、砷、鐵等化學(xué)物質(zhì)和一定數(shù)量的有機(jī)物。2軋鋼循環(huán)水處理技術(shù)狀況軋鋼廢水中主要污染物為氧化鐵皮和油，治理改造后要求處理后的循環(huán)水質(zhì)為：懸浮物含量50mg/L，油含量5 mg/L。軋鋼水質(zhì)多為棕紅色乳濁液, pH一般在6. 87. 2,回水SS一般在100300 mg/L,油含量一般在4080 mg/L. 其處理方法一般為“一沉、二平、三過(guò)濾”,“一沉”是指一級(jí)旋流沉

6、淀,主要是去除大的氧化鐵皮;“二平”指平流沉淀或斜管沉淀,主要是去除顆粒粒徑較小的雜質(zhì);“三過(guò)濾”指的是高速過(guò)濾器、磁濾等. 循環(huán)水處理典型工藝流程如圖1、圖2所示凈循環(huán)水則為間接循環(huán)冷卻水，經(jīng)加藥處理可以直接回到冷卻塔。) G+ 4 l1 g5 F$ W6 a 熱軋廢水的特點(diǎn)是含有大量的氧化鐵皮和油，溫度較高，且水量大。經(jīng)沉淀、機(jī)械除油、過(guò)濾、冷卻等物理方法處理后，可循環(huán)利用，通稱軋鋼廠的濁環(huán)系統(tǒng)。5 g& A( l% C# _軋鋼有熱軋和冷軋兩種軋制工藝，其用水系統(tǒng)和廢水水質(zhì)各具特色，處理方法也不同。21熱軋廢水處理方法   熱軋廢水的處理包括沉淀、除

7、油、過(guò)濾、冷卻等作業(yè)。根據(jù)對(duì)水質(zhì)的要求不同，有四種典型處理流程(圖1)。前兩種適用于水質(zhì)要求不高的軋鋼車問(wèn)，或水質(zhì)要求較高而需補(bǔ)充大量新水的軋鋼車間。后兩種適用于水質(zhì)要求高的軋鋼車間。2.2冷軋廢水處理方法  冷軋車間廢水處理包括水量與水質(zhì)調(diào)節(jié)、除油、破乳、廢油回收、鉻酸回收、廢酸回收、中和、沉淀、泥漿濃縮、污泥脫水和水質(zhì)監(jiān)控等。冷軋含油廢水主要污染物是浮油、乳化液和懸浮物。浮油在隔油池中用帶式刮油機(jī)可撇出90左右。為除去乳化液，需首先破乳，然后除油。常用破乳方法有藥劑法、電解浮上法和超濾法。藥劑法比較常用，電解法與超濾法在國(guó)內(nèi)均有引進(jìn)實(shí)例，處于消化開發(fā)階段。藥劑法目前常用

8、的有鹽析法、凝聚法、混合法和酸化法等。電解浮上法是利用陽(yáng)極的氧化作用和在極板上析出的氣泡來(lái)破壞和氣浮乳化液中的油類物質(zhì)。如采用可溶性陽(yáng)極(如鋁板)，還可起凝聚作用，加速分離與凈化過(guò)程。超濾法主要依靠超濾膜來(lái)分離乳化油珠，其特點(diǎn)是操作穩(wěn)定，不產(chǎn)生新的污泥，水質(zhì)較好，濃縮的油可直接回用或進(jìn)一步加工提純。2.3主要處理設(shè)施 2.3.1除油設(shè)施 軋鋼廢水含油主要是軋制設(shè)備潤(rùn)滑時(shí)的跑、冒、滴、漏造成的，針對(duì)廢水含油主要是浮油的特點(diǎn)，采用平流隔油池，軋鋼廢水先流經(jīng)隔油池，大量的浮油被隔油池的擋板阻隔并浮集在水的表面，再通過(guò)SY120型浮油回收機(jī)進(jìn)行回收。工作原理是依靠一條親油疏水的環(huán)形集油拖，通過(guò)機(jī)械驅(qū)動(dòng)

9、以一定的速度在隔油池水面上連續(xù)不斷地回轉(zhuǎn)，把浮油從含油污水中粘附上來(lái)，經(jīng)擠壓輥把油擠落到油箱中，進(jìn)行油的回收。2.3.2電磁凝聚器 經(jīng)一次鐵皮沉淀地沉淀處理后的軋鋼氧化鐵皮廢水，其中氧化鐵皮主要為微細(xì)顆粒組成，小于60 m的微粒占80%左右，氧化鐵皮具有良好的鐵磁性，采用磁凝聚技術(shù)，可使廢水中微細(xì)氧化鐵皮流經(jīng)磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生磁感應(yīng)，離開磁場(chǎng)后具有剩磁，帶磁的微粒在沉淀過(guò)程中互相吸引，聚結(jié)成較大的鏈條狀聚合體，加速沉降，提高沉淀效率，并能改善氧化鐵皮脫水性能，提高脫水速度。同時(shí)，經(jīng)磁場(chǎng)處理過(guò)的水，有抑制水垢形成的作用。 2.3.3斜板沉淀器 采用新型CFC20型異向流斜板沉淀器，以取代平流式沉淀池進(jìn)行

10、軋鋼氧化鐵皮廢水處理。該斜板沉淀器不僅水力負(fù)荷高，占地面積省，處理水質(zhì)好，還由于沉淀器底部配有適合沉淀泥漿特性的螺旋輸泥機(jī)，排出泥漿含水率低達(dá)50%左右，且排、停自由掌握，沉淀器和輸泥管路，不會(huì)有堵塞事故發(fā)生，為氧化鐵皮的脫水輸送，創(chuàng)造了有利條件。 表1泰山鋼鐵公司軋鋼廢水治理工程水質(zhì)檢測(cè)情況 進(jìn)水出水 高值中間值低值高值中間值低值懸浮物/(mg·L-1)21013979484031油/(mg·L-1)16.19.24.44.63.02.13軋鋼循環(huán)水處理現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)改進(jìn)措施.3. 1重力旋流沉淀處理它的作用是去除絕大部分的氧化鐵皮,同時(shí)去除少量浮油. 旋流

11、井去除氧化鐵皮的效果,決定整個(gè)系統(tǒng)水處理效果.旋流井的原理:含氧化鐵皮的污水,以重力流方式沿切線方向進(jìn)入沉淀池. 污水在池內(nèi)旋轉(zhuǎn)下降,然后穩(wěn)流上升,大塊鐵皮進(jìn)入沉淀池后,立即下沉. 其它顆粒隨著水流的旋轉(zhuǎn)和上升被卷入沉淀池中央,大部分沉降,小部分較細(xì)顆粒被水流帶出. 沉淀的顆粒用抓斗抓出,同時(shí)用除油機(jī)除去部分浮油。3. 2磁分離處理磁分離水處理工藝是在常規(guī)工藝的基礎(chǔ)上,加入磁化處理裝置,以降低系統(tǒng)的腐蝕率、污垢沉積率以及污垢熱阻值,并具有一定的殺菌作用. 磁分離水處理裝置,首先是利用水的離心、重力和浮力分離技術(shù)完成大顆粒和浮油的分離;其次是采用永磁性材料直接貼在罐壁上,形成磁場(chǎng),其中關(guān)鍵技術(shù)是

12、污泥與磁性材料的分離,它采用離心分離與軟簾阻尼相結(jié)合,永磁性材料直接與污水接觸,實(shí)現(xiàn)了懸浮物與磁鐵動(dòng)態(tài)自動(dòng)脫離的重大突破,同時(shí)利用水離心原理和磁本身的磁絮凝及磁阻垢原理,完成了細(xì)小顆粒的沉淀分離,保持了端區(qū)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定,動(dòng)態(tài)排放污泥的雙重效果.濟(jì)南鋼鐵公司利用“埋入式磁分離水處理裝置”處理濟(jì)鋼中板廠軋鋼濁循環(huán)污水,使中板廠凈循環(huán)重復(fù)利用率達(dá)到98. 4%,使?jié)撝邪鍙S凈濁循環(huán)實(shí)現(xiàn)用水“零”排放的目標(biāo) 6 .3. 3臥螺離心機(jī)處理 7 臥螺離心機(jī)是根據(jù)離心脫水的原理設(shè)計(jì)的. 離心機(jī)內(nèi)設(shè)轉(zhuǎn)鼓,轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力可以促使懸乳液中比重較大的固體以遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于重力沉淀池中的速度沉降到機(jī)器轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上. 在幾秒鐘內(nèi),沉降后的固體便被脫水到所需要的干度.臥螺離心機(jī)應(yīng)用于軋鋼廢水處理,具有其它脫水方法不可比擬的優(yōu)點(diǎn),雖然一次性投資較大,但是設(shè)計(jì)施工簡(jiǎn)便,運(yùn)輸和處理成本低,是一種國(guó)內(nèi)外普遍認(rèn)可的理想的軋鋼污泥脫水方法.3. 4生物處理 8 生物處理廢水是將水中的有機(jī)物(碳?xì)浠衔?代謝分解為無(wú)害的水和二氧化碳. 根據(jù)軋鋼廢水的特性,將“倍加清”生物定向菌種應(yīng)用于曝氣池及生物濾池處理稀含油廢水,通過(guò)生物曝氣池提高廢水的可生化性,最終通過(guò)生物濾池及核桃殼過(guò)濾器,確保出水水質(zhì). 4結(jié)論軋鋼廢水處理在冶金系統(tǒng)是一個(gè)普遍存在的問(wèn)題,從20世紀(jì)80年代末到現(xiàn)在的幾十年時(shí)間里