轧钢生产废水的处理及循环利用.doc

轧钢生产废水的处理及循环利用轧钢是指在旋转的轧辊间改变钢锭，钢坯形状的压力加工过程。轧钢的目的与其他压力加工一样，一方面是为了得到需要的形状，例如：钢板，带钢，线材以及各种型钢等；另一方面是为了改善钢的内部质量，我们常见的汽车板、桥梁钢、锅炉钢、管线钢、螺纹钢、钢筋、电工硅钢、镀锌板、镀锡板，包括火车轮都是通过轧钢工艺加工出来的。1轧钢的分类以及废水来源：轧钢方法按轧制温度不同可分为热轧与冷轧；热轧和冷轧都是型钢或钢板成型的工序，它们对钢材的组织和性能有很大的影响，钢的轧制主要以热轧为主，冷轧只用于生产小号型钢和薄板。11热轧工艺从炼钢厂出来的钢坯还仅仅是半成品，必须到轧钢厂去进行轧制以后，才能成为合格的产品。从炼钢厂送过来的连铸坯，首先是进入加热炉，然后经过初轧机反复轧制之后，进入精轧机。 1.2冷轧工艺冷轧产品主要有普通冷轧板、涂镀层板也就是镀锡板、镀锌板和彩涂板。经过热轧厂送来的钢卷，先要经过连续三次技术处理，先要用盐酸除去氧化膜，然后才能送到冷轧机组。在冷轧机上，开卷机将钢卷打开，然后将钢带引入五机架连轧机轧成薄带卷。从五机架上出来的还有不同规格的普通钢带卷，它是根据用户多种多样的要求来加工的。冷轧厂生产各种各样不同品质的产品，镀锡板，镀锌板，彩色涂层钢板。除了板材以外，轧钢厂也生产长材，如型钢、钢轨、棒材、圆钢和线材。1.3轧钢废水的来源以及特点 在轧钢生产过程中，会产生大量的废水，废水中主要含有喷淋冷却轧机轧辊辊道和轧制钢材的表面产生的氧化铁皮，机械设备上的油类物质，固体杂质等废弃物及污泥等。这些废水如果直接排放，不仅污染环境，而且造成水资源严重浪费，因此，各轧钢厂根据自身的情况采取一定措施进行水的循环利用。 1.3.1热轧钢废水来源及特点热轧废水包括净环水和浊环水两个系统。净环水主要用于空气冷却器、油冷却器的间接冷却。含氧化铁皮和油的浊循环水是主体废水，所谓热轧厂废水的处理，就是指这部分废水。主要技术问题是：固液分离、油水分离和沉渣的处理。热轧车间的用水分间接冷却水和直接冷却水两大类。间接冷却水主要用以冷却加热炉、空气冷却器、主电机室电动机、机械设备、轴承和计量器具，水在使用后仅升高了温度，未受其他污染，一般经冷却和适当的水质稳定处理后循环使用。直接冷却水主要用以冷却轧机、轧辊、辊道、轴承、加热炉罩、热火焰清理机、回转盘、切头机、卷材机、以及剥落钢材表面的氧化铁皮。因与设备和产品表面的污物接触，使用后不仅水温升高，而且还含有氧化铁皮、油等污染物。水温为30-40，每轧制1吨钢板约排出废水30-40m3。废水中含氧化铁皮约5000mg/L，悬浮物100-1250 mg/L，残渣800-1500 mg/L，油类50-500 mg/L。1.3.2冷轧废水来源及特点 冷轧车间包括冷轧带钢、薄板、冷轧冷拔管、冷拉丝、淬火、回火、电镀、酸洗等生产工艺。在轧制过程中，需用水冷却轧辊；用油润滑轧机轧辊和磨光表面。冷轧乳化液的油脂浓度高、乳化浓度高，普遍含表面活性剂，是含油废水体系中处理难度比较大的一种废水。冷轧车间废水的特点是：种类多；含有不同性质和浓度的酸、碱、油等；化学成份复杂，含有铬、铅、锌、砷、铁等化学物质和一定数量的有机物。2轧钢循环水处理技术状况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。轧钢水质多为棕红色乳浊液, 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. 其处理方法一般为“一沉、二平、三过滤”,“一沉”是指一级旋流沉淀,主要是去除大的氧化铁皮;“二平”指平流沉淀或斜管沉淀,主要是去除颗粒粒径较小的杂质;“三过滤”指的是高速过滤器、磁滤等. 循环水处理典型工艺流程如图1、图2所示净循环水则为间接循环冷却水，经加药处理可以直接回到冷却塔。) G+ 4 l1 g5 F$ W6 a 热轧废水的特点是含有大量的氧化铁皮和油，温度较高，且水量大。经沉淀、机械除油、过滤、冷却等物理方法处理后，可循环利用，通称轧钢厂的浊环系统。5 g& A( l% C# _轧钢有热轧和冷轧两种轧制工艺，其用水系统和废水水质各具特色，处理方法也不同。21热轧废水处理方法热轧废水的处理包括沉淀、除油、过滤、冷却等作业。根据对水质的要求不同，有四种典型处理流程(图1)。前两种适用于水质要求不高的轧钢车问，或水质要求较高而需补充大量新水的轧钢车间。后两种适用于水质要求高的轧钢车间。2.2冷轧废水处理方法冷轧车间废水处理包括水量与水质调节、除油、破乳、废油回收、铬酸回收、废酸回收、中和、沉淀、泥浆浓缩、污泥脱水和水质监控等。冷轧含油废水主要污染物是浮油、乳化液和悬浮物。浮油在隔油池中用带式刮油机可撇出90左右。为除去乳化液，需首先破乳，然后除油。常用破乳方法有药剂法、电解浮上法和超滤法。药剂法比较常用，电解法与超滤法在国内均有引进实例，处于消化开发阶段。药剂法目前常用的有盐析法、凝聚法、混合法和酸化法等。电解浮上法是利用阳极的氧化作用和在极板上析出的气泡来破坏和气浮乳化液中的油类物质。如采用可溶性阳极(如铝板)，还可起凝聚作用，加速分离与净化过程。超滤法主要依靠超滤膜来分离乳化油珠，其特点是操作稳定，不产生新的污泥，水质较好，浓缩的油可直接回用或进一步加工提纯。2.3主要处理设施 2.3.1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SY120型浮油回收机进行回收。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。2.3.2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 m的微粒占80%左右，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。 2.3.3斜板沉淀器 采用新型CFC20型异向流斜板沉淀器，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。 表1泰山钢铁公司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/(mgL-1)21013979484031油/(mgL-1)16.19.24.44.63.02.13轧钢循环水处理现场技术改进措施.3. 1重力旋流沉淀处理它的作用是去除绝大部分的氧化铁皮,同时去除少量浮油. 旋流井去除氧化铁皮的效果,决定整个系统水处理效果.旋流井的原理:含氧化铁皮的污水,以重力流方式沿切线方向进入沉淀池. 污水在池内旋转下降,然后稳流上升,大块铁皮进入沉淀池后,立即下沉. 其它颗粒随着水流的旋转和上升被卷入沉淀池中央,大部分沉降,小部分较细颗粒被水流带出. 沉淀的颗粒用抓斗抓出,同时用除油机除去部分浮油。3. 2磁分离处理磁分离水处理工艺是在常规工艺的基础上,加入磁化处理装置,以降低系统的腐蚀率、污垢沉积率以及污垢热阻值,并具有一定的杀菌作用. 磁分离水处理装置,首先是利用水的离心、重力和浮力分离技术完成大颗粒和浮油的分离;其次是采用永磁性材料直接贴在罐壁上,形成磁场,其中关键技术是污泥与磁性材料的分离,它采用离心分离与软帘阻尼相结合,永磁性材料直接与污水接触,实现了悬浮物与磁铁动态自动脱离的重大突破,同时利用水离心原理和磁本身的磁絮凝及磁阻垢原理,完成了细小颗粒的沉淀分离,保持了端区动态稳定,动态排放污泥的双重效果.济南钢铁公司利用“埋入式磁分离水处理装置”处理济钢中板厂轧钢浊循环污水,使中板厂净循环重复利用率达到98. 4%,使济钢中板厂净浊循环实现用水“零”排放的目标 6 .3. 3卧螺离心机处理 7 卧螺离心机是根据离心脱水的原理设计的. 离心机内设转鼓,转鼓旋转所产生的离心力可以促使悬乳液中比重较大的固体以远远高于重力沉淀池中的速度沉降到机器转筒的内表面上. 在几秒钟内,沉降后的固体便被脱水到所需要的干度.卧螺离心机应用于轧钢废水处理,具有其它脱水方法不可比拟的优点,虽然一次性投资较大,但是设计施工简便,运输和处理成本低,是一种国内外普遍认可的理想的轧钢污泥脱水方法.3. 4生物处理 8 生物处理废水是将水中的有机物(碳氢化合物)代谢分解为无害的水和二氧化碳. 根据轧钢废水的特性,将“倍加清”生物定向菌种应用于曝气池及生物滤池处理稀含油废水,通过生物曝气池提高废水的可生化性,最终通过生物滤池及核桃壳过滤器,确保出水水质. 4结论轧钢废水处理在冶金系统是一个普遍存在的问题,从20世纪80年代末到现在的几十年时间里,废水