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如何进行酸洗废水深度处理除硬技术的探讨解析

日期：2019-07-02 来源：作者：

【摘要】钢铁行业酸洗废水通常采用石灰中和、混凝沉淀和过滤工艺进行处理，经处理后的废水往往硬度很高，因此导致难以直接回用。酸洗废水如经深度处理除硬，就可作为循环水处理的补充水使用，从而提高废水回用率、降低吨钢新水需求量。对于酸洗废水深度除硬技术进行了探讨。

1 概述

钢铁行业酸洗废水主要来自冲洗钢材表面余酸所产生的清洗废水，以及在酸洗液配制、酸再生及酸洗线地坪冲洗产生的酸性废水等，其主要有害成分为总Fe、SO 4 2- 、Cl - 、F - 、NO 3 - 以及Cr 6＋、总Cr、Ni 2＋等。酸洗废水通常采用石灰中和、混凝沉淀和过滤工艺进行处理，经处理后的废水往往硬度很高，因此导致难以直接回用。酸洗废水如经深度处理除硬，就可作为循环水处理的补充水使用，从而提高废水回用率、降低吨钢新水需求量。

本文结合某钢铁公司线材、板材等分厂废水的深度处理对于酸洗废水深度除硬技术进行了探讨。

2 废水来源分析

某钢铁公司线材、板材等分厂废水处理站排放的酸洗废水量为150 m 3 /h，硬度很高，平均值达2500mg/L左右。水质主要指标见表1。

3 深度处理除硬工艺

为高效降低现有酸洗废水中和/混凝处理后的尾水硬度，从保持工艺xianjin性、缩短工艺流程和降低处理成本等角度出发，拟采用“螯合沉淀—超滤”除硬工艺，对尾水中的钙镁离子进行深度处理。与传统处理工艺相比，无需繁复的加药沉淀、pH调节、加药絮凝、出水精滤等过程，借助高性能除硬剂的一步络合/螯合/吸附/沉淀并结合超滤设备的高效截留作用获得高品质净化效果，整个工艺运行稳定、操作简单，设备集成化程度高，节约投资和减少占地面积，可以极大降低处理成本和污泥产量。

3.1 工艺流程选择

3.1.1 螯合沉淀

传统除硬工艺是通过加入碳酸钠、氢氧化钠、生石灰等碱性物质使水中的钙、镁离子产生沉淀，然后再进行沉淀分离，是行之有效的传统化学除硬方法。其不足之处在于：

1)药剂消耗量大，处理成本高；

2)污泥产生多，处理困难；

3)混合液沉淀、pH反调、加药絮凝、过滤操作等过程繁复。

螯合沉淀法由于沉淀效率高、污泥产生量少、沉淀分离容易等特点，在工业循环水除硬方面得到广泛应用，如聚磷酸盐、EDTA、NTA、DTPA、HEDTA等，都对钙、镁离子具有强的螯合作用，都能与钙、镁离子发生螯合，使之沉淀。鉴于本项目废水的总硬度很高，为降低除硬处理的药剂成本，本方案选用一种价格相对低廉的复合型钙、镁离子螯合沉淀剂。该螯合剂主要成分是一种复杂的有机高分子改性物，它结构丰富的羧基或酚羟基可以与水中的钙、镁离子进行螯合反应，生成稳定、易过滤的螯合物盐类沉淀，特别适用于高硬度水的除硬处理，不必调整pH值或另外添加絮凝剂，一步即可实现沉淀去除。

3.1.2 膜分离

膜分离技术兼具分离、浓缩和纯化的功能，具有使用简单、易于控制以及高效节能、出水清澈等鲜明特点，选择适当的膜分离设备，可替代过滤、沉淀、萃取、吸附等多种传统的分离与过滤方法，代表了废水深度处理的发展方向。大量的工业化应用经验表明，将超滤技术与絮凝/沉淀工艺相结合，能够获得优异的出水效果，由于超滤膜的孔径远小于直径为 0.1~10 μm 沉淀微粒，因此仅需微絮凝即可达到良好的沉淀去除能力。采用螯合沉淀后出水内的沉淀及微絮凝体，经过平均孔径为 40 纳米的超滤膜过滤，能够获得优异的出水水质，并可保持快速、稳定的膜通量。

3.1.3 “螯合沉淀—超滤”组合工艺

“螯合沉淀—超滤”组合工艺流程如图1。

3.2 结合某钢铁公司线材、板材等分厂废水深度处理除硬工艺流程说明

来自线材、板材等三个分厂的酸洗废水经中和/絮凝后的尾水，通过专门铺设的污水管道汇流至废水站，直接进入调节池，调节水质水量。

通过废水提升泵将调节池中的废水连续打入到螯合反应池，采用自动加药装置按一定比例将螯合沉淀剂加入到废水中，加药后的废水经过管道混合器进入螯合反应池；螯合反应产生的沉淀微絮凝悬浮液进入到后续沉淀池，澄清液溢流进入旋转式超滤一体化设备，通过超滤膜实现高效固液分离，过滤出水进入后续的脱氮处理装置或直接回用。

沉淀池中被浓缩的污泥通过排泥装置，打入到污泥浓缩池，采用带式压滤机对浓缩污泥进行脱水处理，压滤液回流到超滤一体化设备，脱水处理后的泥饼外运到固体废物处理中心处置。

主要设施与设备如下。

1)调节池

有效容积：1600 m 3 ，22.0×15.0×5.5m；

停留时间：HRT =10.0 h；

数量：1 座；

材质：钢筋砼；

安装附件：污水提升泵，60 m 3 /h，3 台；浮球液位计，1 个。

2)螯合反应池

有效容积：15.0 m 3 ，2.5×2.5×2.5m；

停留时间：HRT =20 min；

数量：3 座；