柳钢工业废水集中处理循环使用技术

第4 l 卷增刊( 2 ) 2 0 0 6 年12 月钢铁I R O NANDS T E E LV 0 1 4 1 ，S u p p l e m e o t ( 2 )D e e e t u b e r2 0 0 6柳钢工业废水集中处理循环使用技术覃洁，王贵明，宁玲，梁杰群( 广西柳州钢铁( 集团) 公司技术中心，广西柳州5 4 5 0 0 2 )摘要：介绍柳钢选择“旋流反应沉淀一虹吸滤池”的技术方案集中处理总排工业废水并循环使用，处理流程简单、运行费用低、管理方便。处理后的水质各项指标基本都达到并优于G B 5 0 3 3 5 2 0 0 2 再生水用作工业用水的水质指标，运行效果良好。美键词：钢铁工业废水，集中处理，循环使用C e n t r a l i z e dP r o c e s s i n ga n dD u t y - C y c l eO p e r a t i o nT e c h n o l o g yf o rI n d u s t r i a lW a s t e w a t e ri nL i u g a n gQ I N j i e ，W A N GG u i - m i n g ，N I N Gl i n g ，L I A N GJ i e - q u n( T e c h n i q u eC e e t c t ' , G u a n g x iL i u z h o uI r o na n dS t e e l ( G r o u p ) C o m p a n G u a n g x i ，L i u z h o u ，5 4 5 0 0 2 )A b s t r a c t ：T h et e c h i n c Mp r o p o s a l so f ' w h i r l p o o lr e a c t i o nd e p o s i t i o n - s i p h o nf i l t e r ' a d o p t e db yL i u g a n gt op r o s $c e n t r a l l ya n do p e r a t ec i r c u l a r l yi n d u s t r i a lw a s t e w a l 目h a sb e e ni n t r o d u c e d T h i sp r o p o s a lf e a t u r e ss i m p l yp r o c e s sa n d l o wo p e r a t i n gc o s ta 8w e l la sc o n v e n i e n tm a n a g e m e n t T h ew a t e rq u a l i t yi n d e x e sa f t e rb e i n gt r e a t e dr e a c ha n de x c e e dt h o s eo fr e c y c l e dw a t e rs e r v i n ga si n d u s t r i a lw a t e rs p e c i f i e di n G B 5 0 3 3 5 - 2 0 0 2 a n d 胁t h e r r n o r e t h i ss y s t e mo p e r a t e sw e l l K e y w o r d s ：w a s t e w a t c r o f i r o n a n ds t e e l i n d u s t r y ，c e n t r a l i z e d t n o c e s s i n g ，d u t y - c y c l e o p e r a t i o n1 概述水是一种不可再生的资源，据统计，中国人均水资源占有量仅为世界人均水资源占有量的四分之一。钢铁工业是用水大户，中国钢铁工业的快速发展，使得钢铁工业的节水问题引起政府和各界的高度重视。对于钢铁工业来说，应把节水放在企业发展的突出位置上，建立节水型企业，提高水资源的重复使用率，使用水科学化、合理化。广西柳州钢铁( 集团) 公司( 简称柳钢) 的生产用水取自柳江，使用后的水约1 0 ×1 0 4 m S d 的废水达标排入柳江。这些废水不仅增加了对柳江的污染，也使得柳钢的吨钢耗水量居高不下，水资源浪费，严重地影响了柳钢的企业形象。目前，太钢、武钢、鞍钢、本钢、攀钢等钢厂都建设了生产水回用处理设施，以提高水的重复利用率，努力达到国家提出的6 吨水单耗的指标，从而提高自己企业的形象。2 0 0 4 年，全国钢铁企业吨钢的新水耗为】1 2 7覃洁，女。硕士，高级工程师。q i n j i e 2 0 0 3 s i n a c o r nm j ，而柳钢2 0 0 4 年为1 9 7 3m ，2 0 0 5 年降为1 3 6 3m 3 。柳钢要成为中国现代化钢铁联合企业，其中一个很重要的指标就是吨钢水的消耗量，如果不采用先进的生产废水回用措施，是不能达到国家规定的吨钢耗水6 吨的指标的。因此将这些废水进行处理，实现废水的回用，未雨绸缪，塑造一个低耗水的钢铁企业形象，这正是柳钢建设这一工程的目的。因此，为了解决柳钢水资源问题，柳钢建设工业废水集中处理工程，处理规模为1 0 ×1 0 4 m 3 d ，建设地点位于柳钢原电炉厂拆除场地。总投资3 5 0 0万元，工程总占地1 3 ×1 0 4 m 2 。经处理后的废水全部泵入柳钢现有工业供水管网循环使用，正常情况下不再外排。2 水表分析2 1 废水水质指标柳钢工业废水集中处理站废水来源主要是生2 0 0 6 中国金属学会青年学术年会论文集产区内各个生产系统排水，主要为炼铁厂的净循环水质指标见表1 。和冲渣水系统排水，以及厂区内生活、地表排水，衷1 柳钢总排口外排工业废水水质指标单位：m g L2 2 废水水质分析( 1 ) 总排口外排工业废水水质较好，废水中部分水质指标超过柳钢循环回用水水质指标的要求，主要超标的指标为悬浮物、油类以及氨氨。油类主要为机械浮油，含乳化废油的废水在各个工序自行处理循环使用。( 2 ) 经调查，悬浮物浓度超标的主要原因是厂区内建设项目的土建施工排水。( 3 ) 造成其氨氮超标的主要原因是有部分焦化废水经焦化生化废水处理系统处理后外排至总排水沟与其他废水汇合。柳钢正在建设新焦化废水处理系统，待新建废水处理站建成后，焦化废水不再进入废水处理站，所以本次工业废水集中处理站的处理工艺只需考虑去除废水中的悬浮物、油类指标，再循环使用。2 3 技术原理和工艺选择常见的物化处理工艺有混凝沉淀、气浮、絮凝、吸附、过滤、膜分离等，根据柳钢外排工业废水水质情况进行详细分析和研究，决定采用稳定可靠的絮凝沉淀法和过滤法去除悬浮物。油类含量较低，可采用机械除油的方法去除浮油，过滤法去除悬浮物的同时也能降低油类含量。絮凝法通过向水中加入有机或无机絮凝剂形成矾花吸附水中的有机物进行泥水分离从而达到降低C O D 、S S 和脱色的目的。其优点为：一次性投资较低；操作管理技术要求不高；针对不同水质选用合适的絮凝剂，其处理效果和处理成本均可控制在适当的水平。缺点为：对可溶性的有色污染物质脱色效果差；产生大量化学污泥，对污泥的处理和处置增加了一定的运行成本。过滤法是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。其作用主要可分为两方面：一方面是去除斜管沉淀中未能去除的颗粒、胶体物质、悬浮固体、浊度、重金属、细菌、病菌等，以进一步提高水质；另一方面是通过去除上述细微颗粒，以进一步降低C O D c ，等指标，使出水水质达到预期的处理目标。因此，选择“旋流反应沉淀一虹吸滤池”的方案处理柳钢工业废水并循环使用。2 4 出水水质设计要求处理后的出水水质指标设计值：p U ：6 9 ；悬浮物：1 0m g L ：油类：2 m g L 。2 5 废水处理工艺流程根据柳钢废水水质资料，在焦化废水另行处理后，废水处理站的主要任务是去除废水中的悬浮物 和防止废水中的细菌带入回用水中。根据污水性质、处理后的水质要求及站区场地的情况，设计采用“旋流反应沉淀虹吸滤池”的方案。达到处理流程简单、处理后的水质优于要求、运行费用低、管理方便的目的。外排工业废水在总排水沟建设地下截流泵站，经1 1 0 0 米管道提升至废水集中处理站调节池。经调节( 均质) 后的工业废水由调节池提升泵提升至旋流反应沉淀池。在旋流反应池内，废水与混凝剂充分反应，生成大颗粒絮花，废水再进入斜管沉淀池沉淀。上清液通过集水槽自流至虹吸滤池过滤，滤后水自流入回用水池，加氯消毒后，经回用水泵房加压送厂区管网，供厂区各用水户使用。反应池及沉淀池底部泥浆定期通过排水沟排入泥浆池，与虹吸滤池反洗排水一道经液下泵加压送板框压滤机脱水，脱水后的泥饼装车运出、综合利用。板框压滤机的滤液自流至调节池再处理。为减轻板框压滤机的负荷，在泥浆池内设1 台液下泵将泥浆池上部泥浆浓度较低的废水直接抽送至调节池再处理。废水处理流程见图1 。2 0 0 6 中国金属学会青年学术年会论文集废油回收_ 盘式收油 f图l 柳钢工业废水集中处理工艺流程简图表2 柳钢工业废水集中处理站水质分析数据( 试运行)单位：m g L为去除废水中的各级悬浮颗粒采用旋流反应沉淀池分4 组，每组分两格，每格处理水量约为5 7 0矗h 。反应池采用旋流孔室反应池，设计反应时间2 0 分钟。沉淀池采用斜管沉淀池，设计上升流速2 5 m m s ；采用斗式排泥，设计排泥周期1 2 小时。采用虹吸滤池共4 座，每座处理水量约为1 0 9 0矗，h 。设计滤速为l O r e h ；冲洗强度为1 5 L m 2 s 冲洗水头为1 2 r n ；可利用的过滤水头为1 5 m ：配水系统采用双层孔板；滤料为单层石英砂。处理后工业水通过投加吉有次氯酸钠和二氧化氯为主要有效成分的药剂杀菌灭藻后就近泵入柳钢现有工业供水管网循环使用。3 应用情况柳钢工业废水集中处理工程从2 0 0 5 年l O 月1 1日开始动工，2 0 0 6 年2 月开始调试，现已经投入运2 0 0 6 中国金属学会青年学术年会沦文集行。处理后的水质各项指标基本都达到并优于G B 5 0 3 3 5 2 0 0 2 再生水用作工业用水的水质指标，运行效果良好。废水集中处理系统试运行水质分析数据见表2 。该废水集中处理系统试运行以来，柳钢吨钢水耗量已经从2 0 0 5 年的平均1 3 6 3 m 3 ，下降到2 0 0 6 年5 月的7 3m ，工业水循环率提高到9 2 8 。随着系统的进一步调试正常运行，节水成效将更显著。4 经济效益和社会评价4 1 经济效益经计算，年运行费用：7 3 0 万元，运行费用估算总计：O 2 0f r _ , m 3 废水；年水费收益( 按O 2 6 元，m 新水，年生产3 3 0 天计) ：8 5 8 万元；年节省水资源费( 按O 0 27 r _ , m 3 新水计) ：7 3 万元：年节省排污费( 按每一污染当量0 7 元计) ：3 0 7 万元。因此，年可创经济效益5 0 8 万元。4 2 社会效益和环境效益项目年减少向水体排放约6 9 4 0 吨干污泥，年减少向柳江河排放工业废水3 6 0 0 万吨，其中年减少废水污染物排放：悬浮物2 3 8 0 吨、C O D1 1 7 0 吨、油类1 2 9 吨、挥发酚0 9 吨、氰化物3 3 吨，主要体现了显著的环境效益。废水集中处理工程的投入，标志着柳钢完成“十五”规划的节水型企业的建设，实现了废水增产减污的目标，基本实现工业废水“零”排放，是实现柳州市的“碧水蓝天”工程的子项目之一。5 存在问题和改进办法( 1 ) 由于柳钢焦化热导油蒸氨项目、新酚氰废水处理系统正在按计