钢铁工业中污水处理与资源化回用工艺的探析

马晓磊

【摘 要】钢铁工业污水处理回用技术是资源化技术的重要表现。钢铁工业生产过程中会产生各种工业废水，这些未经处理的回用循环过程中的排污水和少量工序事故水、经处理后达标排放污水与少部分生活污水、雨排水等汇合到一起，形成的混合废水，称之为钢铁工业污水。

本文概述了钢铁工业中污水处理回用，对钢铁工业中污水处理资源化技术回用工艺进行了探讨分析。

【关键词】钢铁工业； 污水处理； 资源化技术； 回用工艺

钢铁厂的污水主要来源于浊循环水系统的排污水和冷轧、硅钢、焦化等经单独处理后达标排放的特种工业废水以及少部分生活污水、雨排水等。钢铁企业污水一般具有以下主要污染物：浊度、COD、硬度与碱度、油类、盐类等。另外，基于污水的来源，排污水量和水质随生产周期、季节的变化而变化，波动较大。一般在生产高峰和夏季，由于循环水系统用水量、蒸发量增大，导致系统的排污水量增加。

一、钢铁工业中污水处理回用的概述

污水处理是循环经济和污水生态化的具体体现。所谓循环经济本质上是一种生态经济，是将生态平衡理论与经济学相结合，按照"减量化、再利用、再循环原则"（即3R原则），运用系统工程原理与方法论，实现经济发展过程中物质和能量循环利用的一种新型经济组织形式。简言之，它是物质闭环流动型的简称。它以环境友好的方式，利用自然资源和环境容

量来发展经济、保护环境。通过提高资源利用效率、环境效益和发展质量，实现经济活动的生态化，达到社会经济与环境效益的双赢。

生态工业学是可持续发展的科学，它要求人们尽可能优化物质--能源的整个循环系统。对钢铁工业系统而言，其生态化的核心就是物质和能源的循环，不向外排放废弃物。为了从根本上解决钢铁工业污水对水环境的污染与生态破坏，必须把整套循环用水技术引入生产工艺全过程，使废水和污染物都实现循环利用。钢铁企业把生产过程中排出的废水及其污染物作为资源加以回收，并实现循环利用，其实质是模拟自然生态的无废料生产过程。尽量采用无废工艺和无废技术是为了使这个系统不超过负荷，能正常良好运转，而工艺的自动化在一定的程度上可以起到系统的调控机能。

所谓水循环经济就是把清洁生产与废水综合利用融为一体的经济，建立在水资源不断循环利用基础上的经济发展模式，按自然生态系统模式，组成一个资源--产品--再生资源的水资源反复循环流动的过程，实现污水最少量化与最大的循环利用。即对钢铁企业用水进行污水减量化、无害化与资源化的模式研究过程：分质供水--串级用水--一水多用的使用模式；

废水--无害化--资源化的回用模式；污水--净化--回用的循环利用模式。

这个最优化循环经济过程称之为钢铁工业废水生态化，它是节约水资源，保护水环境最有效的举措。因此，最少量化、资源化、无害化、生态化用水技术必将成为控制钢铁工业水污染的最佳选择，并将越来越受到人们的重视，是我国乃至世界钢铁工业水污染的综合防治技术今后发展的必然趋势。

二、钢铁工业中污水处理资源化技术回用工艺的分析

当前钢铁企业污水处理回用大多依靠传统工艺，例如反应沉淀系统采用混凝反应池、机械加速澄清池和化学除油器，过滤系统采用快滤池、虹吸滤池或者高速过滤器等。以上几种处理工艺属于成熟工艺，在运行安全及成本上具有一定优势，但是钢铁企业内部通常设有原料、冶炼、焦化、电力等分厂，总排水水量、水质变化幅度大、污水成分复杂，处理工艺

要求条件高，因此以上处理工艺用在钢铁企业综合污水处理方面，又有以下缺点：处理负荷较低，占地面积大；对来水水量、水质变化吸纳能力不足；控制较为繁琐，自动化程度不高。

1、预处理系统。污水预处理主要利用物理拦截去除大颗粒悬浮物和部分石油类，有利于污水后续处理设施运行及节约药剂消耗。污水预处理由机械格栅、沉砂池、调节池和污水提升泵房4部分组成。钢铁企业多为合流制排水系统。雨水初期时SS最大值、最小值、平均值；由于钢铁企业的地坪常有物料洒落集尘、冲洗地坪的废水又进入排水系统，故废水中固体含量较多，为利于后续处理工序，应增设沉砂池。由于钢厂排水具有不确定性和不均衡性，在沉砂池后部常设置调节池，以均质、均量。另外在调节池内设置较大功率的搅拌器，可以防止颗粒物在此大量沉积，影响池体容积并增加管理难度，从另一角度讲减少了系统的外排污泥，精简处理环节。为去除废水中漂浮石油类，在池中设置撇油刮渣设施，定期刮撇浮油。

2、核心工藝处理系统。主要由混合配水、澄清、过滤3部分组成。预处理后的废水经泵提升入混合配水井，废水通过配水堰并按比例分配后，进入高效澄清池的絮凝反应区。在混合配水井的不同位置分别投加混凝剂和石灰，使废水与药剂混合均匀。澄清池类型较多，应根据占地、废水特性和运行管理等综合因素考虑，根据近几年内用于国内废水处理厂和净水厂的实践与成功经验，该流程推荐采用新型澄清池--高效澄清池。它是集加药混合、反应、澄清、污泥浓缩于一体的高效水处理构筑物。采用了浓缩污泥回流循环和斜管沉淀技术。通过在带有快速搅拌混合区投加混凝剂和絮凝反应区投加助凝剂和石灰乳，以去除废水中部分悬浮物、COD、BOD5、油等污染杂质、暂时硬度，出水经调整pH值后自流至过滤池进行三级处理。该工艺的占地面积仅为常规工艺的1/2，减少了土建造价，节约用地。由于设置污泥回流，使得污泥和水之间的接触时间较长，一是使药剂的投加量较传统工艺低25%，有效节约处理成本；二是能有效抗击来水的冲击负荷，可在短时间内水量、水质突变后，仍能保持较稳定的出水质量。三是从池内排出的污泥无需进浓缩池或加药，可降低污泥处理费用。

3、药剂配制与投加系统。根据废水特性及处理后的水质要求，在处理工艺的不同工序部位中按处理废水量及相关水质，按比例自动投入具有不同功效的药剂。其中在高效澄清池

混合区投加混凝剂和降低暂硬用的石灰乳，在反应区投加助凝剂--高分子聚合物，在后混凝区投加H2SO4和混凝剂，在储水池内投加杀菌剂。

4、除盐水系统。污水处理工艺主要为絮凝、沉淀、过滤，主要去除SS、COD、油类等，对盐份没有去除作用。当回用水与原工业新水混合后作为净环水系统补充水时，使整个给水系统的含盐量升高，一方面设备的结垢、腐蚀现象严重，这将减少设备的使用寿命；另一方面，随着污水处理后回用，造成了盐份在整个钢铁企业大系统内的富集，影响废水回用，该现象在我国北方地区尤其严重。因此，钢铁企业回用水脱盐处理是极其必要的。

5、污泥处理系统.污泥处理系统由两部分组成： 污泥储池和污泥脱水间。根据综合污水污泥的性质，污泥脱水一般采用厢式压滤机。

结束语

经济的增长与市场需求带动了钢铁工业的快速发展。钢铁企业废水处理与回用是我国国情和钢铁企业发展的特色。为提高用水循环率，除了节约用水、杜绝跑冒滴漏和提高循环系统重复利用率外，将污水处理并回用是现实的最佳的解决途径。

参考文献：

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