軋鋼廢水

軋鋼廢水是指鋼鐵廠熱軋車間在通過扎輥將鋼錠熱軋成各種鋼材時（鋼板、鋼棒、鋼軌等）需用水冷卻軋輥，沖洗氧化鐵皮而產生的廢水。

基本介紹

• 中文名：軋鋼廢水
• 外文名：rolling wastewater
• 軋鋼廢水來源：煉鐵 煉鋼 軋鋼

基本介紹

在軋鋼生產過程中，會產生大量的廢水，廢水中主要含有噴淋冷卻軋機軋輥輥道和軋制鋼材的表面產生的氧化鐵皮，機械設備上的油類物質，固體雜質等廢棄物及污泥等。這些廢水如果直接排放，不僅污染環境，而且造成水資源嚴重浪費，因此，各軋鋼廠根據自身的情況採取一定措施進行水的循環利用。同時，科研工作者也在研究各種新的水處理方法，以提高水處理後的質量，降低處理成本，為軋鋼生產的節能降耗開闢新的思路。

軋鋼廢水可分為熱軋廢水和冷軋廢水兩種，主要污染物是大量的粒度不同的氧化鐵皮及潤滑油類，其中熱軋廢水中含油廢水的治理及廢油的回收技術在軋鋼廢水中具有代表性，此外，細顆粒含油氧化鐵皮的濃縮、脫水處理等也是主要的治理內容。

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，殘渣800-1500 mg/L，油類50-500 mg/L。廢水經混凝沉澱去除懸浮物及油類污染後，再經冷卻處理以回用於生產。

冷軋廢水種類多，所含的污染物質也比較複雜，差別也大。其中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。

鋼廠廢水特徵

1．煉鐵廢水 來源於高爐煤氣洗滌水和沖渣廢水，特點是：廢水水溫較高，懸浮物濃度大，可高達1000~3000毫克/升。

2．煉鋼廢水 來源於設備間接冷卻水、設備和產品的直接冷卻廢水、除塵廢水、沖渣廢水，特點是：設備和產品的直接冷卻廢水。含有大量氧化鐵和少量潤滑油脂，處理後可循環利用。

3．軋鋼廢水 來源於熱軋和冷軋產品過程中需要大量直接冷卻水，沖洗鋼材和設備，特點是：熱軋廢水含有大量氧化鐵和油，水溫高、水量大。

處理

生物活性炭深度處理

生物活性炭工藝是20世紀80年代發展起來的廢水處理技術，多套用於微污染水源預處理及工業廢水深度處理，以去除水中難降解有機物。鋼鐵工業廢水經常規工藝處理後，還殘留部分有機物和鐵、錳，不能達到污水回用的水質標準。研究生物活性炭工藝在鋼鐵工業廢水深度處理中的套用，分析其對污染物，尤其是對鐵、錳的去除效果，形成生物活性炭深度處理鋼鐵工業廢水工藝，對回用鋼鐵工業廢水、降低鋼鐵工業水耗有著實用意義。

工藝原理

生物活性炭工藝主要是將活性炭作為微生物聚集、繁殖生長的良好載體，在適當的溫度及營養條件下，發揮活性炭的物理吸附和微生物生物降解作用。當廢水充氧條件較好時，廢水中的污染物被活性炭吸附，被吸附的有機物又為維持炭粒表面及孔隙中微生物的生命活動提供了營養物質，好氧微生物在活性炭表面及孔隙中繁殖生長，逐漸形成生物膜。由於活性炭上的生物膜對吸附的污染物持續的生物降解作用，使活性炭得到生物再生。

材料與方法

試驗原水

試驗原水取自某大型鋼鐵企業內圍廠河。圍廠河以接納該企業內各生產部門處理後達標排放的工業廢水為主，還包括廠區內的雨水及部分生活污水。試驗期問圍廠河水質變化情況及回用水質標準見表1，COD、氨氮和總磷均已達到《城市污水再生利用工業用水水質》(GB/T19923--2005)循環冷卻水系統補充水水質要求。

鋼鐵工業生產過程中含有鐵、錳離子的顆粒物進入水體，經常規物化或生化處理系統處理後，出水水質雖達到國家《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)的要求，但相對回用水質，鐵、錳含量和濁度仍較高。廢水回用中，鐵、錳細菌可利用其作為營養源生長繁殖產生生物黏泥，腐蝕水管壁，嚴重時甚至堵塞水管，影響回用水系統的正常運行。由表1見，試驗原水濁度及鐵、錳均超過GB/T19923-2005循環冷卻水系統補充水水質標準。因此，對於達標排放的鋼鐵工業廢水，濁度、鐵、錳是深度處理的主要控制指標。

裝置及工藝流程

裝置主體為生物活性炭濾柱，濾柱為有機玻璃材質，內徑150mm，柱高2400mm，柱底裝填100mm的礫石作為承托層，生物活性炭層高1200mm，填料採用1mm×4mm的柱狀活性炭。

運行參數

濾柱採用自然掛膜方式，廢水水溫為25～30℃。生物膜培養期內，濾速過高易對尚未成熟的生物膜產生沖刷，不利於炭粒表面生物膜的形成，故掛膜期問控制濾柱濾速1.2m/h左右，空床停留時間60rain。

生物膜培養成熟後穩定運行，採用下向流運行方式，原水由進水箱經計量泵加壓至濾柱頂部，跌水曝氣進入濾柱。整個試驗期內，濾柱在2種不同工況下運行：工況1為濾柱濾速1.6m/h，空床停留時間45rain；工況2為濾柱濾速2.4m/h，空床停留時間30rain。

濾柱運行過程中，炭粒表面老化的生物膜及濾層中累積的顆粒物影響濾柱出水水質和產水量，合理的反衝洗是濾柱正常運行的保障。試驗過程中，濾柱反衝洗周期根據水頭損失及出水水質判斷，濾柱平均每隔4～5d反衝洗一次，沖洗方式採用單獨水沖，反衝洗歷時6～8rain，膨脹率209/6～309/6。

分析項目和方法

分析項目主要有濁度、鐵、錳、COD、氨氮和總磷。濁度採用分光光度法測定，鐵採用鄰菲噦啉分光光度法測定，錳採用高碘酸鉀氧化-分光光度法測定，COD採用重鉻酸鉀法測定，氨氮採用納氏試劑分光光度法測定，總磷採用鉬酸銨分光光度法測定。

結論

（1）較高的水溫有利於生物活性炭生物膜的形成與成熟。實驗條件下，濾柱採用自然掛膜的方式，21d掛膜成功。

（2）生物活性炭工藝對鋼鐵工業廢水中濁度、有機物及氮、磷等營養物質都有較好的去除效果，在停留時間為45min的運行工況下，濁度、COD、氨氮和總磷的平均去除率分別達90%、55%、84%和44%。

（3）經過富含鐵、錳廢水的長時間過濾，活性炭填料表面形成的包括鐵、錳氧化細菌在內的生物群系，對鋼鐵工業廢水中的鐵、錳有較好的去除效果。在濾柱濾速為1.6m/h、停留時間為45min的運行工況下，鐵、錳平均去除率超過78%，基本達到GB/T19923-2005循環冷卻水系統補充水水質要求。

（4）生物活性炭工藝設備簡單，占地面積小，運行管理方便，在實現鋼鐵工業廢水回用的深度處理中有套用發展前景。