冶金工業產(chǎn)品(pǐn)繁多,生產流程各成係列,排放出大量(liàng)廢水,是汙染環境的主要廢水之一。冶金廢(fèi)水的主要特點是水(shuǐ)量大、種類多、水質複雜(zá)多變。按(àn)廢水來源和特點分類,主要有:冷(lěng)卻水,酸洗廢水,除塵和煤氣、煙氣洗滌廢水,衝渣廢水以及由生產工藝中凝結、分離(lí)或溢出(chū)的廢水等。
冶金廢水(shuǐ)特(tè)點
(1)廢水量大;
(2)廢水流動(dòng)性介於(yú)廢氣和固體廢物(wù)之間,主要通過(guò)地表水流擴散(sàn),造成對土壤(rǎng)、水體的汙染;
(3)廢水成分複雜,汙染物濃度高,不易淨化。常由懸浮物、溶解(jiě)物組成,COD高,含重金屬多,毒(dú)性較大(dà),廢水偏酸性,有時含放射性物質。處理過程複雜,治理難度大;
(4)帶有顏色和異味、臭味或易生泡沫,呈現使人厭惡(è)的(de)外觀。
冶金廢水處理
酸(suān)洗廢水的處理
軋鋼(gāng)等金屬加工(gōng)廠都產生酸洗廢水,包括廢(fèi)酸和工件衝洗水。酸洗每噸(dūn)鋼材要排出1~2米廢水,其中含有遊離酸和金屬離子等。如(rú)鋼鐵酸洗廢水含大量鐵離子和少(shǎo)量(liàng)鋅、鉻、鉛等金屬離子。少量酸洗廢水,可進行中和處理並回收(shōu)鐵(tiě)鹽;較大(dà)量的則可用冷凍法、噴霧燃燒法、隔(gé)膜滲析法等方法回收酸和鐵鹽或分離回收氧(yǎng)化鐵。若采(cǎi)用中性電(diàn)解(jiě)工藝除氧化鐵皮,就不會出酸洗廢水。但電解液須經過濾或(huò)磁分離法處理,才能循環使用。
冷卻水的處理
冷卻水在冶金廢水中所占的比例最大。鋼鐵廠的冷卻水約占全部廢水(shuǐ)的70%。冷卻水分間接冷卻水和直(zhí)接冷卻(què)水。間接冷卻(què)水,如高爐(lú)爐體、熱風爐、熱風閥、煉鋼平爐、轉(zhuǎn)爐和其他冶金爐爐(lú)套的冷卻水,使用後水溫升高,未(wèi)受其(qí)他(tā)汙染,冷卻後,可循環使用。若(ruò)采用汽化冷卻工藝,則用水量可顯著減少,部分熱能可回收利用。直(zhí)接冷卻水,如軋(zhá)鋼機軋輥和輥道冷卻水、金屬鑄錠冷卻水等,因與產品接觸,使用後不僅水(shuǐ)溫(wēn)升高,水中還含有油、氧化鐵皮和其他物(wù)質,如果外排,會(huì)對水體造成淤積和熱汙染,浮油會危害水生生物。處理方法是先經(jīng)粗顆粒沉澱池(chí)或水力(lì)旋(xuán)流器(qì),除去(qù)粒度在100微米以上的顆粒,然後把廢水送(sòng)入沉(chén)澱(diàn),除去懸浮顆粒(lì);為提高沉澱效果,可投(tóu)加混凝劑(jì)和助凝劑聚丙烯酰胺(àn);水中浮油可用刮板清除。廢水經淨化和降溫後(hòu)可(kě)循環使用。冷軋車間的直接冷卻水,含有乳化(huà)油(yóu),必須先用化學(xué)混凝法(fǎ)、加熱法或調節pH值等方法,破壞乳化油,然後進行上(shàng)浮分離,或直接用超過濾(lǜ)法分離。所收集的(de)廢(fèi)油可以再生,作燃料(liào)用。
洗滌水的處(chù)理
冶金工廠(chǎng)的除塵廢(fèi)水和煤氣、煙氣(qì)洗滌水,主要(yào)是高(gāo)爐煤氣洗滌水(shuǐ)、平爐和轉爐(lú)煙氣洗滌水、燒結和煉焦工藝中的除塵廢水、有色冶金爐煙氣洗滌(dí)水等。這類廢水的共同特點(diǎn)是:含有大量懸浮物,水質變化大,水溫較高。每生產一噸(dūn)鐵水要排出2~4米高爐煤氣洗滌廢水,水溫一般在30℃以上,懸浮物含量為600~3000毫克/升,主要是鐵礦石、焦(jiāo)炭粉和一些氧化物。廢水中(zhōng)還含有(yǒu)劇毒的氰化物以及硫(liú)化物、酚、無機鹽和鋅、鎘等金屬離子。氰化(huà)物含(hán)量因煉生鐵和錳鐵而不同(tóng),分別為(wéi)0.1~2毫克/升和20~40毫克/升。
廢水中的氰化物可用氯、漂白粉或臭氧等把氰化物氧化為氰酸鹽,也可投加硫酸亞鐵,使氰化物成為無毒的亞鐵氰化物,還可用塔式生物濾(lǜ)池或曝氣(qì)池等進行生物處理。高爐煤氣洗(xǐ)滌水水量大,用(yòng)上述方法處理氰(qíng)化物很不經濟,因此,大多(duō)是用沉澱池澄清廢水,然後循環使用。
生產特種(zhǒng)生鐵(tiě)(如錳鐵等)的高爐煙氣(qì)洗滌水中的懸浮物難以沉降,通常要用混凝劑進行混凝沉澱。除沉澱法外,還可采用磁凝聚法、磁濾法和高梯度磁力分離法處理。沉渣(zhā)經真空過(guò)濾(lǜ)或壓力過濾脫水並烘幹後,可作為燒結的原料。
高爐煙氣洗滌水,用高爐的(de)水淬粒化爐渣進行過濾,既(jì)可去除懸浮物,又可降低水的(de)硬度(dù),有利於水質穩定(dìng),是一種經濟有效的(de)方法(fǎ)。煉鋼的(de)平爐、轉爐都產生煙氣洗滌廢水,每煉一(yī)噸鋼要排出2~6米廢水,水質由於煉鋼工藝不同,或同一爐鋼處於冶煉過程的不同時間,差別很大,通常pH值(zhí)為6~12,水溫40~60℃,懸浮物2000~10000毫克/升,還含有氟化(huà)物、硝酸鹽等。這種廢水處理方法(fǎ)是先用水力旋流器或(huò)其他粗顆粒分離器除去60微米以上的大顆粒,然後通過沉(chén)澱池沉澱(diàn),除去懸浮的(de)細顆粒。由於顆粒細小以(yǐ)及水的熱(rè)對流,自(zì)然沉澱效果(guǒ)不好,因此要投加混凝(níng)劑,或用磁凝聚法,有時兼用(yòng)磁凝聚法和高分子絮凝劑,經濟而效(xiào)果較好。廢(fèi)水(shuǐ)澄清後可循環使(shǐ)用。沉澱的汙(wū)泥經脫水、幹燥後可作燒(shāo)結原料,或(huò)製成球團作(zuò)煉鋼冷卻劑。
其他冶金廢水處理
有(yǒu)色冶金廢水的處理:銅(tóng)、鉛、鋅等重金屬冶煉廠,有含重金屬(shǔ)離子的廢(fèi)水,主要來自(zì)洗滌冶煉(liàn)煙(yān)氣、濕法冶煉和衝洗設備等。由於礦石中除(chú)了要提煉的主(zhǔ)金屬外,還伴有多種有色金屬,因(yīn)此,有色金屬(shǔ)冶煉廠的廢水常常同(tóng)時含(hán)有多種金屬離子和有害物質。治理措施是:加強(qiáng)生產管理,減少廢(fèi)水量,回收有用金(jīn)屬。通常采(cǎi)用的處理方法是石灰中和法,主要是控製廢水的pH值,使重金屬離子變成氫氧(yǎng)化物沉澱下來;或采用硫化(huà)法(fǎ),向(xiàng)廢水中通入硫化(huà)氫,使重金屬離子變成重金屬硫化物後加以提(tí)取;砷和氟等有害物質可(kě)與鈣離子生成難溶的化合物而沉澱分離出來(lái)。此(cǐ)外,還可以采用離子交換法、浮選法、反滲透法、隔膜電解法等回收有用(yòng)金屬,淨化廢水。
衝渣水的處理:冶金(jīn)工廠的衝渣水,水溫(wēn)高,水中(zhōng)含有很多懸浮物和少量金屬離子,應(yīng)過濾(lǜ)、冷卻後循環使用。 鋁、鎂等輕金屬冶(yě)煉廠用(yòng)濕法洗滌煙氣產生含氟廢水,含氟量在70毫克/升以上,可投加石灰乳,以回收利用氟化鈣;也可用電滲析等方(fāng)法淨化廢(fèi)水,循環使用。
冶金廢水(shuǐ)治理發展趨(qū)向
冶金(jīn)廢水治理發展的趨向是:
(1)發展和采用不用水或少用水及無汙染或少汙染的新工藝、新技(jì)術(shù),如用幹法熄(xī)焦,煉(liàn)焦煤預熱,直接(jiē)從焦爐(lú)煤氣脫硫(liú)脫氰等;
(2)發展綜(zōng)合利用技(jì)術,如從廢水(shuǐ)廢氣中回收有用物質和熱能,減少物料燃料流失;
(3)根據不同水質要求,綜合平衡,串流使用,同時改進水質穩定措施,不斷提高水(shuǐ)的(de)循環利用率;
(4)發展適合冶金廢水(shuǐ)特(tè)點的新的處理(lǐ)工藝和技術,如用磁法處理鋼鐵廢水.具有效率高,占地少,操作管理方便等優點。