摘要:我国是个水资源短缺和水污染形势十分严峻的国家。水资源的严重缺乏已成为制约国民经济发展的瓶颈。钢铁工业作为高耗水、高污染的资源型产业,其耗水量已占我国工业总耗水量的14%,是耗水和排污的大户。钢铁企业的水重复利用率、吨钢新鲜水耗不仅与国外发达国家的总体水平相比有一定的差距,而且在钢铁行业各企业之间的差距也很大,有很大节水潜力可挖。钢铁企业要做到合理用水和节约用水,除了在大力发展循环供水系统的基础上采用不耗水或减少耗水工艺技术外,对外排污水进行反渗透脱盐处理后回用也是减少企业新鲜水用量以及得到高品质回用水的有效途径。
关键词:膜处理技术 技术的引进 污水场的分析
1 膜处理脱盐技术在钢铁企业污水回用工程中的应用
膜处理技术作为近些年迅速发展起来的水处理技术,有着适用范围广、产水水质好、操作简单、工人劳动强度低、可避免产生高盐废水等优点,已经成为水的化学处理的发展主流,在给水处理上技术已经非常成熟,并且应用广泛。但是,由于污水处理场的中水水质不稳定,成分复杂,所以直到2003年以前,国内鲜有企业将这一技术应用于污水的深度处理。
某钢铁企业经过慎重考虑,于2005年将这一工艺引入该企业污水的回用处理,2007年末正式投产。随着污水处理场的投产,该企业的用水水质有了较大的改善。
2 技术的引进及能力
该项目的建设目的是利用该企业的排污水生产扩建引进进口轧机需要的高质量的循环水(23000m3/d)和锅炉用水(3600m3/d)。该项目不仅解决了生产用水同时将实现工厂不再排放污水的目的。
本项目处理中水实际产水能力为22000m3/d(920m3/h),全部为反渗透产水,其中17900m3/d(746m3/h)作为宽厚板循环水,。一级反渗透剩余的4176m3/d(174m3/h)用于制备锅炉用水,产水3600m3/d(150m3/h)。根据污水水质,厂区新鲜水水质和产水的要求,本工程采用预处理+双膜法为主的处理工艺对污水进行回用处理,将处理后的除盐水同工业新水进行勾兑,不仅可以满足生产工艺要求的水质标准,还可以最大限度的满足降低成本要求的目的,同时将污水全部处理回用。
污水处理场的产品有两种,为一级反渗透水,此水的用户为宽厚板厂,现阶段替代软化水使用,多余一级反渗透水掺入我公司工业新水中使用,产水量22000m3/d(920m3/h);另一种为脱盐水,此水的用户为发电锅炉,产水量3600m3/d(150m3/h)。副产品有一种,为浓盐水,有高炉冲渣、烧结拌料和夏季料场喷洒使用,此水还有富余量,待我们去开发利用。
3工艺流程
该企业污水处理场采用的为预处理+双膜法处理工艺,污水先通过隔栅将较大的悬浮物去除后,直接进入曝气池,曝气池通过罗茨风机曝气氧化水中的金属离子,再通过提升泵提升到接触氧化池,通过生化处理降低水中的COD、BOD含量,然后自流到沉淀池中,混凝沉淀去除水中的悬浮物后,进入滤池,过滤水中细小悬浮物及胶体,再通过紫外线杀菌后,进入双膜法处理工序。预处理产水先进入超滤系统,产水再进入一级反渗透系统,生产的预脱盐水一部分送至软化水站和净化水站清水池做为公司各系统补水,其余部分进入二级反渗透系统,再进入混床产出除盐水供给发电锅炉使用。
4 污水场的综合分析
4.1一级反渗透水的综合分析
一级反渗透水,此水的用户为宽厚板厂,在宽厚板厂未正常生产前,此水替代软化水使用,多余水再掺入该企业工业新水中使用。
污水处理场投产后,膜系统未受污染时,其一级反渗透出水水质稳定,且好于软化水的水质指标,数据如下表(平均值):
将污水处理场一级反渗透产水引管道至软化水站替代原有软化水使用,减少软化水站制水过程中工业盐的消耗,可以做到不使用工业盐,制水的整个工艺过程可以关闭,以达到节能减排的目的。
按照一级反渗透的实际供水能力,以及全厂软化水的实际用水量计算,一级反渗透水代替软化水使用,完全可以满足软化水的使用量。此改造投入使用后,每年可替代软化水441011 m3,节约资金143.3万元。同时,多余一级反渗透水掺入该企业工业新水中使用,使公司用水水质有了一定的改善。该企业水源水是高硬度,高含盐量,高氯根的水,此水作为各循环水的补充水,对系统危害极大。我们只能采取加大系统的排污量、增加水处理药剂投加量的方法使系统稳定运行。这样的操作使系统外排水量增加,增加新水的提取量,又增加了水处理的药剂费用,造成吨钢耗水量的增加,运行费用的提高。相反,如各项水质指标较低,我们可以提高循环水的浓缩倍数,降低系统的外排水量,减少新水的提取量,降低药剂的费用。随着污水处理场的正常运行,部分一级反渗透水掺入原工业新水中,工业新水各指标有了一定的降低。这样我们可以提高各循环水的浓缩倍数,减少系统的排污量,降低工业新水的消耗。水质指标的改善,将减低系统的结垢、腐蚀,将延长设备的使用寿命。
5 结束语
随着经济的不断发展,水资源必然越来越短缺,不断降低吨钢新水消耗是钢铁企业实现持续发展的重要前提。膜处理脱盐技术作为迅速发展并成熟起来的水处理新技术,成功应用于污水的深度处理,为企业减少新水消耗开辟了新的途径,有着十分广阔的发展前景,必将成为今后一段时期内水处理行业发展的新方向。
总之,在水资源日益缺乏的今天,企业要实现长期的生存和发展,提高水的利用率,降低单位产品新水消耗势在必行。实现污水资源化,尽最大可能地利用污水,实现污水“零”排放,是钢铁企业可持续发展的必然途径。
论文作者:杨磊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
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