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摘要：高浊度钢铁废水产生量很大，浊度很高，自然沉降性能不能满足污水回用的要求。目前大多数处理方法为物理化学法，即向废水中投加混凝剂，通过絮凝沉淀的方法去除废水中的污染物。只投加一种混凝剂处理工序简单，但不同混凝剂的混凝机理不同，处理效率高的混凝剂往往价格较高，与经济性不能兼顾。
关键词：钢铁冶金；高浊废水；处理技术
中图分类号：K826文献标识码： A
一、钢铁废水的来源
废水的来源：高炉和热风炉的冷却、高炉煤气的洗涤、炉渣水淬和水力输送是主要的用水装置．此外还有一些用水量较小或间断用水的地方。以用水的作用来看。炼铁厂的用水可分为：设备间接冷却水： 设备及产品的直接冷却水： 生产工艺过程用水及其他杂用水。随之而产生的废水也就是间接冷却废水、设备或产品的直接冷却废水及生产工艺过程中的废水 炼铁厂生产工艺过程中产生的废水主要是高炉煤气洗涤水和冲渣废水。
二、钢铁废水的特点
废水的水量和水质： 炼铁厂的所有给水。除极少量损失外，均转为废水．所以用水量基本上与废水量相当。高炉煤气洗涤水是炼铁厂的主要废水．其特点是水量的，悬浮物含量高，含有酚、氰等有害物质，危害大，所以它是炼铁厂具有代表性的废水。
三、常见钢铁废水的处理方法
废水处理的技术路线： 主要的处理技术有悬浮物的去除、温度的控制、水质稳定、沉渣的脱水与利用、重复用水等五方面内容。
悬浮物的去除：炼铁厂废水的污染． 以悬浮物污染为主要特征。高炉煤气洗涤水悬浮物含量达lO00~3000mg／L． 经沉淀后出水悬浮物含量应小于150mg／L。鉴于混凝药剂近年来得到广泛应用． 高炉煤气洗涤水大多采用聚丙烯酰胺与铁盐并用，都取得良好效果
温度的控制：用水后水温升高．通称热污染，循环用水而不排放．热污染不构成对环境的破坏。但为了保证循环，针对不同系统的不同要求．应采取冷却措施。炼铁厂的几种废水都产生温升，由于生产工艺不同，有的系统可不设冷却设备， 如冲渣水。水温度的高低． 对混凝沉淀效果以及解垢与腐蚀的程度均有影响。设备间接冷却水系统应设冷却塔，而直接冷却水或工艺过程冷却系统，则应视具体情况而定。
水质稳定：水的稳定性是指在输送水过程中．其本身的化学成分是否起变化，是否引起腐蚀或结垢的现象。既不结垢也不腐蚀的水称为稳定水 控制碳酸盐解垢的方法如下：(1)酸化法：酸化法是采用在水中投加硫酸或者盐酸，利用CaSO4、CaCI3的溶解度远远大于CaC0 的原理，防止结垢。(2) 石灰软化法：在水中投入石灰乳，利用石灰的脱硬作用．去除暂时硬度，使水软化。(3)药剂缓垢法：加药稳定水质的机理是在水中投加有机磷类、聚羧酸型阻垢剂，利用它们的分散作用，晶格畸变效应等优异性能．控制晶体的成长，使水质得到稳定。最常用的水质稳定剂有聚磷酸钠、NTMP f氮基膦酸盐)、EDP (乙醇二膦酸盐)和聚马来酸酐等。
沉渣的脱水与利用：炼铁厂的沉渣主要是高炉煤气洗涤水沉渣和高炉渣．都是用之为宝、弃之为害的沉渣。高炉水淬渣用于生产水泥． 已是供不应求的形势。技术也十分成熟。高炉煤气洗涤沉渣的主要成分是铁的氧化物和焦炭粉． 将这些沉渣加以利用，经济效益十分可观，同时也减轻了对环境的污染。
重复用水：应该指出．悬浮物的去除、温度的控制、水质稳定和沉渣的脱水与利用是保证循环用水必不可少的关键技术。一环扣一环．哪一环解决不好，循环用水都是空谈。它们之间又不是孤立的，互相联系。互相影响。所以要坚持全面处理，形成良性循环。
四、废水处理工艺及现状
混凝剂复配使用具有良好的去除效果，适用范围较广，且具有良好的经济性。钢铁工业是用水大户，年耗水量超过30亿m3，废水排放量占全国工业废水排放量的10%以上钢铁工业生产过程包括采选、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等工艺，其废水特点为浊度高，悬浮物质粒度小、颗粒比重不均匀、可生化性差，难以采用生物技术处理。对于高浊度废水的处理，目前国内外大多采取絮凝沉淀的方法，传统的无机混凝剂用量大，易产生大量的污泥，且絮凝效果不佳；有机高分子混凝剂，絮凝效果较好，但价格昂贵，大大增加了处理废水的成本。
(一)含油废水处理工艺
高浊含油废水是高浊废水中最难处理的一类污水。20世纪70年代，各国广泛采用气浮法去除水中悬浮态乳化油，同时结合生物法降解COD。后来日本学者研究出用电絮凝处理含油废水，用超声波分离乳化液，用亲油材料吸附油。近几年膜分离法处理含油废水得到了快速发展，并与生物法相结合，取得了较好的效果。目前含油废水处理采用的工艺主要有气浮-过滤-生物接触氧化、超滤-生物接触氧化/生物滤池-过滤、超滤-MBR。
(1)气浮一过滤一生物接触氧化工艺
气浮-过滤-生物接触氧化工艺主要是通过气浮法去除废水中的油类物质，过滤去除水中的SS和部分油类物质，采用生物接触氧化对废水中的COD进行降解。在该工艺中，也可以根据需要在生物接触氧化后增加过滤器或膜生物反应器(MBR)。
生物接触氧化法是生物膜法的一种，其技术实质是在生物反应池内填充填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长在填料表面，废水以一定的流速流经填料，在微生物的作用下，有机污染物被降解去除。MBR是将膜技术与生物技术相结合的一种废水处理新方法，首先利用生化技术降解水中的有机物，驯养优势菌类、阻隔细菌，然后利用膜技术过滤悬浮物和水溶性大分子物质，降低水浊度。与传统的生物水处理技术相比，MBR具有以下特点:处理效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面积小;易实现自动控制、运行管理简单。
(2)超滤一生物接触氧化/生物滤池工艺
超滤一生物接触氧化/生物滤池的组合工艺在高浊含油废水的处理中应用较为广泛。超滤法是膜分离法中的一种，通过超滤膜可以有效去除含油废水中的ss和油类物质，而生物接触氧化/生物滤池可以去除废水中大部分的COD。典型的超滤一生物接触氧化/生物滤池工艺如图所示。在实际应用中，通常根据需要在生物法后增加过滤或吸附工艺。
超滤-生物接触氧化/生物滤池工艺流程图
超滤是一种新型含油废水处理技术，具有物质在分离过程中无相变、耗能少、出水油含量低、油水分离过程不需要化学药剂、系统本身不产生污泥、可回收的废油浓度较高、维护管理方便等优点。超滤法的关键在于超滤膜的选择，超滤膜包括有机膜和无机膜。最早采用的超滤膜为有机膜，如醋酸纤维素膜、聚酞胺膜、聚醚矾膜等，但有机膜售价高、不耐高温、容易水解且不易清洗。20世纪90年代，南京化工大学研制出了以氧化错、氧化铝等为材料的无机陶瓷膜。无机陶瓷膜除具有有机膜的优点外，还具有稳定性好、机械强度高、使用寿命长、截油率高、清洗再生性能好等优点。
(3)超滤-MBR工艺
超滤一MBR工艺主要是先将含油废水经调节池调节后用纸带过滤机过滤，去除粗渣后进入到超滤系统进行油水分离，超滤出水进入膜生物反应器进一步处理。该工艺出水水质好，处理效率高，但需要严格控制操作条件与工艺参数，尽可能减轻膜污染，提高膜组件的处理能力和运行稳定性。
(二)含油废水处理现状
目前，国内高浊含油废水的处理多采用超滤技术，并将超滤技术与生物技术和MBR相组合，使出水的SS和油类物质得到了较好的控制，但COD的处理效果仍然达不到排放标准。
五、废水处理发展趋势
废水的处理，对于钢铁企业减少污水排放和新水补充量，提高废水循环利用率具有重要的意义。在轧钢废水处理工艺的选择上，应充分考虑废水的种类、水量、成分和排放制度，因地制宜地选择净化组合工艺。此外，對于高浊废水必须分质进行处理，尤其是含铬废水，在治理前绝不能与其他废水混合，这样有利于降低处理难度，减少运行费用并提高处理效率。未来应积极开发废水深度处理新工艺和新型水处理药剂，高效、低成本地处理轧钢废水。
结语
所处理废水浊度很高，达到几万NTU，须经一段时间预先沉降，对初沉池出水进行处理，然后投加混凝剂，通过投加经济性良好的传统混凝剂的方法去除废水中的污染物。传统混凝剂如膨润土、聚合氯化铝(PAC)，其单独投加时处理效果一般，不能达到国家污水回用的标准。但将二者按照一定的顺序投加后，处理效果则有所改善，通过控制生产工艺条件，能够取得很好的处理效果，较前面提到的两种混凝剂单独投加，复配混凝剂使用量较少，因此污泥产生量较少，经济性也较好。只要适当控制处理反应条件，处理后的水可以达到污水回用标准，这也为其他高浊度废水提供了一条新的处理思路。
参考文献
[1]张运华.钢铁工业综合废水处理与资源化技术研究[D].武汉大学,2011.
[2]王海林,郭振英,杨绿,张振林.冶金行业乳化液废水处理技术与进展[J].环境工程,2009,S1:143-148.
[3]曲余玲,毛艳丽,张东丽,王涿.轧钢废水处理工艺及发展趋势[A].中国金属学会.2013年全国冶金能源环保生产技术会论文集[C].中国金属学会:,2013:6.
关键词：钢铁冶金；高浊废水；处理技术
中图分类号：K826文献标识码： A
一、钢铁废水的来源
废水的来源：高炉和热风炉的冷却、高炉煤气的洗涤、炉渣水淬和水力输送是主要的用水装置．此外还有一些用水量较小或间断用水的地方。以用水的作用来看。炼铁厂的用水可分为：设备间接冷却水： 设备及产品的直接冷却水： 生产工艺过程用水及其他杂用水。随之而产生的废水也就是间接冷却废水、设备或产品的直接冷却废水及生产工艺过程中的废水 炼铁厂生产工艺过程中产生的废水主要是高炉煤气洗涤水和冲渣废水。
二、钢铁废水的特点
废水的水量和水质： 炼铁厂的所有给水。除极少量损失外，均转为废水．所以用水量基本上与废水量相当。高炉煤气洗涤水是炼铁厂的主要废水．其特点是水量的，悬浮物含量高，含有酚、氰等有害物质，危害大，所以它是炼铁厂具有代表性的废水。
三、常见钢铁废水的处理方法
废水处理的技术路线： 主要的处理技术有悬浮物的去除、温度的控制、水质稳定、沉渣的脱水与利用、重复用水等五方面内容。
悬浮物的去除：炼铁厂废水的污染． 以悬浮物污染为主要特征。高炉煤气洗涤水悬浮物含量达lO00~3000mg／L． 经沉淀后出水悬浮物含量应小于150mg／L。鉴于混凝药剂近年来得到广泛应用． 高炉煤气洗涤水大多采用聚丙烯酰胺与铁盐并用，都取得良好效果
温度的控制：用水后水温升高．通称热污染，循环用水而不排放．热污染不构成对环境的破坏。但为了保证循环，针对不同系统的不同要求．应采取冷却措施。炼铁厂的几种废水都产生温升，由于生产工艺不同，有的系统可不设冷却设备， 如冲渣水。水温度的高低． 对混凝沉淀效果以及解垢与腐蚀的程度均有影响。设备间接冷却水系统应设冷却塔，而直接冷却水或工艺过程冷却系统，则应视具体情况而定。
水质稳定：水的稳定性是指在输送水过程中．其本身的化学成分是否起变化，是否引起腐蚀或结垢的现象。既不结垢也不腐蚀的水称为稳定水 控制碳酸盐解垢的方法如下：(1)酸化法：酸化法是采用在水中投加硫酸或者盐酸，利用CaSO4、CaCI3的溶解度远远大于CaC0 的原理，防止结垢。(2) 石灰软化法：在水中投入石灰乳，利用石灰的脱硬作用．去除暂时硬度，使水软化。(3)药剂缓垢法：加药稳定水质的机理是在水中投加有机磷类、聚羧酸型阻垢剂，利用它们的分散作用，晶格畸变效应等优异性能．控制晶体的成长，使水质得到稳定。最常用的水质稳定剂有聚磷酸钠、NTMP f氮基膦酸盐)、EDP (乙醇二膦酸盐)和聚马来酸酐等。
沉渣的脱水与利用：炼铁厂的沉渣主要是高炉煤气洗涤水沉渣和高炉渣．都是用之为宝、弃之为害的沉渣。高炉水淬渣用于生产水泥． 已是供不应求的形势。技术也十分成熟。高炉煤气洗涤沉渣的主要成分是铁的氧化物和焦炭粉． 将这些沉渣加以利用，经济效益十分可观，同时也减轻了对环境的污染。
重复用水：应该指出．悬浮物的去除、温度的控制、水质稳定和沉渣的脱水与利用是保证循环用水必不可少的关键技术。一环扣一环．哪一环解决不好，循环用水都是空谈。它们之间又不是孤立的，互相联系。互相影响。所以要坚持全面处理，形成良性循环。
四、废水处理工艺及现状
混凝剂复配使用具有良好的去除效果，适用范围较广，且具有良好的经济性。钢铁工业是用水大户，年耗水量超过30亿m3，废水排放量占全国工业废水排放量的10%以上钢铁工业生产过程包括采选、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等工艺，其废水特点为浊度高，悬浮物质粒度小、颗粒比重不均匀、可生化性差，难以采用生物技术处理。对于高浊度废水的处理，目前国内外大多采取絮凝沉淀的方法，传统的无机混凝剂用量大，易产生大量的污泥，且絮凝效果不佳；有机高分子混凝剂，絮凝效果较好，但价格昂贵，大大增加了处理废水的成本。
(一)含油废水处理工艺
高浊含油废水是高浊废水中最难处理的一类污水。20世纪70年代，各国广泛采用气浮法去除水中悬浮态乳化油，同时结合生物法降解COD。后来日本学者研究出用电絮凝处理含油废水，用超声波分离乳化液，用亲油材料吸附油。近几年膜分离法处理含油废水得到了快速发展，并与生物法相结合，取得了较好的效果。目前含油废水处理采用的工艺主要有气浮-过滤-生物接触氧化、超滤-生物接触氧化/生物滤池-过滤、超滤-MBR。
(1)气浮一过滤一生物接触氧化工艺
气浮-过滤-生物接触氧化工艺主要是通过气浮法去除废水中的油类物质，过滤去除水中的SS和部分油类物质，采用生物接触氧化对废水中的COD进行降解。在该工艺中，也可以根据需要在生物接触氧化后增加过滤器或膜生物反应器(MBR)。
生物接触氧化法是生物膜法的一种，其技术实质是在生物反应池内填充填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长在填料表面，废水以一定的流速流经填料，在微生物的作用下，有机污染物被降解去除。MBR是将膜技术与生物技术相结合的一种废水处理新方法，首先利用生化技术降解水中的有机物，驯养优势菌类、阻隔细菌，然后利用膜技术过滤悬浮物和水溶性大分子物质，降低水浊度。与传统的生物水处理技术相比，MBR具有以下特点:处理效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面积小;易实现自动控制、运行管理简单。
(2)超滤一生物接触氧化/生物滤池工艺
超滤一生物接触氧化/生物滤池的组合工艺在高浊含油废水的处理中应用较为广泛。超滤法是膜分离法中的一种，通过超滤膜可以有效去除含油废水中的ss和油类物质，而生物接触氧化/生物滤池可以去除废水中大部分的COD。典型的超滤一生物接触氧化/生物滤池工艺如图所示。在实际应用中，通常根据需要在生物法后增加过滤或吸附工艺。
超滤-生物接触氧化/生物滤池工艺流程图
超滤是一种新型含油废水处理技术，具有物质在分离过程中无相变、耗能少、出水油含量低、油水分离过程不需要化学药剂、系统本身不产生污泥、可回收的废油浓度较高、维护管理方便等优点。超滤法的关键在于超滤膜的选择，超滤膜包括有机膜和无机膜。最早采用的超滤膜为有机膜，如醋酸纤维素膜、聚酞胺膜、聚醚矾膜等，但有机膜售价高、不耐高温、容易水解且不易清洗。20世纪90年代，南京化工大学研制出了以氧化错、氧化铝等为材料的无机陶瓷膜。无机陶瓷膜除具有有机膜的优点外，还具有稳定性好、机械强度高、使用寿命长、截油率高、清洗再生性能好等优点。
(3)超滤-MBR工艺
超滤一MBR工艺主要是先将含油废水经调节池调节后用纸带过滤机过滤，去除粗渣后进入到超滤系统进行油水分离，超滤出水进入膜生物反应器进一步处理。该工艺出水水质好，处理效率高，但需要严格控制操作条件与工艺参数，尽可能减轻膜污染，提高膜组件的处理能力和运行稳定性。
(二)含油废水处理现状
目前，国内高浊含油废水的处理多采用超滤技术，并将超滤技术与生物技术和MBR相组合，使出水的SS和油类物质得到了较好的控制，但COD的处理效果仍然达不到排放标准。
五、废水处理发展趋势
废水的处理，对于钢铁企业减少污水排放和新水补充量，提高废水循环利用率具有重要的意义。在轧钢废水处理工艺的选择上，应充分考虑废水的种类、水量、成分和排放制度，因地制宜地选择净化组合工艺。此外，對于高浊废水必须分质进行处理，尤其是含铬废水，在治理前绝不能与其他废水混合，这样有利于降低处理难度，减少运行费用并提高处理效率。未来应积极开发废水深度处理新工艺和新型水处理药剂，高效、低成本地处理轧钢废水。
结语
所处理废水浊度很高，达到几万NTU，须经一段时间预先沉降，对初沉池出水进行处理，然后投加混凝剂，通过投加经济性良好的传统混凝剂的方法去除废水中的污染物。传统混凝剂如膨润土、聚合氯化铝(PAC)，其单独投加时处理效果一般，不能达到国家污水回用的标准。但将二者按照一定的顺序投加后，处理效果则有所改善，通过控制生产工艺条件，能够取得很好的处理效果，较前面提到的两种混凝剂单独投加，复配混凝剂使用量较少，因此污泥产生量较少，经济性也较好。只要适当控制处理反应条件，处理后的水可以达到污水回用标准，这也为其他高浊度废水提供了一条新的处理思路。
参考文献
[1]张运华.钢铁工业综合废水处理与资源化技术研究[D].武汉大学,2011.
[2]王海林,郭振英,杨绿,张振林.冶金行业乳化液废水处理技术与进展[J].环境工程,2009,S1:143-148.
[3]曲余玲,毛艳丽,张东丽,王涿.轧钢废水处理工艺及发展趋势[A].中国金属学会.2013年全国冶金能源环保生产技术会论文集[C].中国金属学会:,2013:6.