轧钢生产废水的循环使用

李志同
合肥钢铁集团有限公司设计室，合肥　230011

　　摘要：合肥钢铁公司一厂区轧钢废水原基本为直流系统，大量含悬浮物水直接排放。现通过浮油回收—电磁凝聚—斜板沉淀的工艺对该废水进行处理并对系统进行改造，使轧钢废水可闭路循环。节约了水资源，减少了对环境的污染。
　　关键词：废水；治理；效益
　　中图分类号：X75
　　文献标识码：B
　　文章编号：1009-2455(2000)03-0016-02

　　合肥钢铁公司一厂区轧钢厂轧钢废水现状流程见图1。各轧钢厂废水总量为1600m³/h，水循环利用率仅为20％左右，且循环水质差。大量含有氧化铁皮、废油等污染物的废水排入附近的河流，据测定，排出水悬浮物含量高时为200 mg/L以上，油含量高时为15 mg/L以上，给受纳水体造成了污染，合肥市政府将合钢一厂区轧钢废水治理列入了合肥市重点污染源治理工程。

1　轧钢废水闭路循环治理

1.1　治理工艺流程
　　轧钢废水中主要污染物为氧化铁皮和油，治理改造后要求处理后的循环水质为：悬浮物含量≤50mg/L，油含量≤5 mg/L。在总结轧钢废水处理技术的基础上，结合我公司轧钢作业生产区的特点，采用浮油回收—电磁凝聚—斜板沉淀的方法对一厂区轧钢废水进行集中处理，闭路循环使用。为了汇总所有的轧钢废水，采用了轧钢废水同生活污水、雨水分流的单独轧钢废水排水总沟。各厂轧钢废水首先由轧钢废水总沟汇入隔油池(利用现有土水池改建而成)，经除油设施除油，再由升压泵组提升送至电磁凝聚器磁化处理然后自流入斜板沉淀器，废水经沉淀处理后，进入现有5000 m³蓄水池，再经现有二级加压泵站送至各轧钢厂循环使用，补充水来自南淝河现有一级水源泵站。
　　斜板沉淀器沉淀的氧化铁皮，由沉淀器底部的螺旋输泥机输出，经泥浆气力提升器送至氧化铁皮脱水槽脱水，脱水后的氧化铁皮，用电动抓斗装车送烧结厂回收利用。
　　经除油设施回收的废油也可重新利用。
　　轧钢废水闭路循环治理工艺流程见图2(图中虚线框所示为现有设施)。

1.2　主要处理设施
1.2.1　除油设施
　　轧钢废水含油主要是轧制设备润滑时的跑、冒、滴、漏造成的，针对废水含油主要是浮油的特点，采用平流隔油池，轧钢废水先流经隔油池，大量的浮油被隔油池的挡板阻隔并浮集在水的表面，再通过SY－120型浮油回收机进行回收。该浮油回收机与传统的浮桶式除油机等相比较，具有除油效果好、安装、操作简便等优点，它的工作原理是依靠一条亲油疏水的环形集油拖，通过机械驱动以一定的速度在隔油池水面上连续不断地回转，把浮油从含油污水中粘附上来，经挤压辊把油挤落到油箱中，进行油的回收。除油设施安装使用后，经实测，进水水质含油量为16～4.5 mg/L，经除油设施除油后，出水水质含油量为4.8～2.3 mg/L，除油效果明显，出水含油浓度符合循环水质要求。
1.2.2　电磁凝聚器
　　经一次铁皮沉淀地沉淀处理后的轧钢氧化铁皮废水，其中氧化铁皮主要为微细颗粒组成，小于60 μm的微粒占80％左右，如采用平流式沉淀池进行自然沉淀处理，当水力负荷为0.7 m³／(m²·ｈ)时，沉淀效率仅为50％左右，对废水取样进行静态沉淀试验，沉淀15 min后，沉淀效率仅为５６％。鉴于氧化铁皮具有良好的铁磁性，采用磁凝聚技术，可使废水中微细氧化铁皮流经磁场时产生磁感应，离开磁场后具有剩磁，带磁的微粒在沉淀过程中互相吸引，聚结成较大的链条状聚合体，加速沉降，提高沉淀效率，并能改善氧化铁皮脱水性能，提高脱水速度。同时，经磁场处理过的水，有抑制水垢形成的作用。
　　选用MWG型渠式电磁凝聚器，该电磁凝聚器安全可靠，不须设专人管理，且运行费用低。该设施投入运行数年，大修时未发现循环水系统中有明显结垢现象，取得了好的效果。
1.2.3　斜板沉淀器
　　采用新型CFC－20型异向流斜板沉淀器(共14台)，以取代平流式沉淀池进行轧钢氧化铁皮废水处理。该斜板沉淀器不仅水力负荷高，占地面积省，处理水质好，还由于沉淀器底部配有适合沉淀泥浆特性的螺旋输泥机，排出泥浆含水率低达50％左右，且排、停自由掌握，沉淀器和输泥管路，不会有堵塞事故发生，为氧化铁皮的脱水输送，创造了有利条件。
　　CFC－20型斜板沉淀器主要技术参数为：水表面积：20 m²；高度：7.4 m；处理水量：100～140 m³/h；出水悬浮物含量≤50mg/L；沉降时间：8～10min；排出泥浆含水率：50％ 左右。

2　治理后效果

　　轧钢废水闭路循环治理工程，于1996年投入运行，经合肥市环境监测站和合钢公司环境监测站对治理效果进行监测，结果表明，各项治理指标均达到循环水质要求(见表1)，治理效果明显。

表1　一厂区轧钢废水治理工程水质检测情况 进水 出水 高值 中间值 低值 高值 中间值 低值 悬浮物/(mg·L^-1) 210 139 79 48 40 31 油/(mg·L^-1) 16.1 9.2 4.4 4.6 3.0 2.1

　一厂区轧钢废水实现了闭路循环，一厂区总排水量由原来的45 km³/d，减少到14.8 km³/d，每年可减少向南淝河排放悬浮物 600t，油130ｔ。

3　经济效益

　　治理系统投入运行后，经济效益十分显著。
　　① 每年可回收氧化铁皮1400t，废油90t，价值约36万元。
　　② 与治理工程投入使用前相比，每年可减少外排废水11.02 Mm³，可节约排水费约80多万元。
　　③ 与治理工程投入使用前相比，每年减少从南淝河提水10.5 Mm³，可减少水资源费约27万元，节约电费约47万元。

4　结论

　　轧钢废水治理改造后，使循环水系统实现了闭路循环，经济效益显著，同时也为巢湖流域的环境保护发挥了重要作用，达到了保护环境、综合利用的目的，有显著的环境、社会效益。

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作者简介：
　　李志同?(1967－　)，男，工学学士，中国土木工程学会会员。