什么是冶金工業廢水?
冶金工業廢水是指是指冶金工業生產過程中排出的廢水。
冶金工業廢水的分類
冶金工業產品種類繁多,產品生產流程各成系列。在生產過程中排放的廢水水量大、水質復雜多變。冶金工業廢水按照廢水的來源和特點可分為:
1、冷卻水。在冶金工業廢水中所占比例大,像鋼鐵廠的冷卻水約占全部廢水的70%。冷卻水又可分為直接冷卻水和間接冷卻水。直接冷卻水,如軋鋼機軋輥和輥道冷卻水、金屬鑄錠冷卻水等;間接冷卻水,如高爐爐體、熱風路等冷卻水。
2、酸洗廢水。軋鋼等金屬加工廠都產生酸洗廢水,包括廢酸和工件沖洗水。酸洗每噸鋼材要排出l~2 m3廢水,其中含有游離酸和金屬離子等;
3、除塵廢水和煤氣、煙氣洗滌水。主要是高爐煤氣洗滌水、平爐和轉爐煙氣洗滌水、燒結和煉焦工藝中的除塵廢水等,含大量懸浮物,水質變化大,水溫較高。每生產1t鐵水,要排出2~4 m3高爐煤氣洗滌廢水,水溫在30℃以上,懸浮物含量為600~3 000mg/L,主要是鐵礦石、焦炭粉和一些氧化物,還含有Qing化物、硫化物、酚、無機鹽和鋅、鉻等金屬離子;
4、沖渣水。水溫高,水中含很多懸浮物和少量金屬離子;
5、煉焦廢水。黑色冶金企業中焦化廠每生產1t焦炭,約產生0.25~0.50m3含有酚、苯、焦油、Qing化物、硫化物、吡啶的廢水 。
6、生產工藝中凝結、分離或溢出的廢水等。
冶金工業廢水有什么特點呢?
1、廢水量大;
2、廢水流動性介于廢氣和固體廢物之間,主要通過地表水流擴散,造成對土壤、水體的污染;
3、廢水成分復雜,污染物濃度高,不易凈化。常由懸浮物、溶解物組成,COD高,含重金屬多,毒性較大,廢水偏酸性,有時含放射性物質。處理過程復雜,治理難度大;
4、帶有顏色和異味、臭味或易生泡沫,呈現令人厭惡的外觀。
冶金工業廢水處理原則
1、廢水處理應與廢水資源化相結合,廢水中的污泥和溶解物均可以回收利用,變廢為寶;
2、廢水盡可能回用,從源頭減少廢水排放;
3、推廣清潔化生產技術,降低廢水中污染物含量。
冶金工業廢水處理方法
冶金工業廢水的溫度高于常溫,廢水中含有大量的懸浮物、油類物質和各類溶解性化學物質,所以冶金工業廢水的處理步驟通常包括廢水冷卻、去除懸浮物、溶解性物質提取等。根據廢水中所含污染物的特征,也發展了各種不同的廢水處理方法。
這些處理方法可按其作用原理劃分為四大類:
1.物理處理法
2.化學處理法
3.物理化學法
4.生物處理法
一、物理處理法
即通過物理作用,以分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態污染物質(包括油膜和油珠)的廢水處理法。根據物理作用的不同,又可分為重力沉降法、離心分離法和過濾法等。
1.重力沉降法
冶金工業廢水中密度大于1的懸浮物在自身重力作用下自然下沉,從而有效去除懸浮物,以實現固液分離,這種方法稱為重力沉降法。該法既可以分離廢水中原有的懸浮固體(如焦炭粉、鐵屑等),又可以分離在廢水處理過程中生成的次生懸浮固體(如化學絮凝體、化學沉淀物等)。重力沉降法簡單、易行、分離效果也較好,且分離懸浮物往往是水處理系統*的預處理或后續工序,因此此種方法的應用十分廣泛。
2.離心分離法
物體做高速旋轉時將產生離心力。在離心力場內,所有質點都將受到比其本身重量大許多倍的離心力的作用。通過這一離心力分離廢水中懸浮物的方法,即離心分離法。當含懸浮物的冶金工業廢水做高速圓周運動時,由于不同種類的冶金工業廢水中所含的懸浮物的質量各不相同,其與水的質量也不同,所以它們受到的離心力也各不相同,質量比水的質量大的固體懸浮物在離心力的作用下被甩到外圍,而質量比水小的懸浮物(像乳化油等)則被推向內層。在這種情況下,如果能適當安排懸浮物和水的各自出口,就可以使懸浮物與水分離。
利用離心分離法對冶金工業廢水進行處理所用到的設備就是離心分離設備。離心分離設備按照產生離心力方式的不同,可分為兩大類:一類是水旋分離設備(特點是容器固定不動,而由沿切向高速進入器內的廢水本身旋轉來產生離心力);另一類是器旋分離設備(特點是由高速旋轉的容器帶動器內廢水旋轉來產生離心力),實際上就是各種離心機。
3.過濾法
過濾工藝包括過濾和反洗兩個基本階段。過濾即截留污染物,反洗即把污染物從濾料層中洗去,使之恢復過濾能力。過濾法又分為篩濾和粒狀介質過濾兩種方法。前者主要是通過網目狀或格子狀設備(如格柵、篩網等)進行固液分離的一種方法。而后者是通過粒狀介質層(如石英砂等)分離不溶性污染物的方法,當廢水通過粒狀濾料床層時,其中的懸浮物和膠體物質就被截留在濾料的表面和內部空隙中。
二、化學處理法
即通過化學反應和傳質作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態的污染物質或將其轉化為無害物質的廢水處理法。化學處理法可分為混凝沉淀法、中和法等。
1.混凝沉淀法
對廢水中可能用自然沉降法除去的細微懸浮物和膠體污染物,通過投加混凝劑來破壞細微懸浮顆粒和膠體在水中形成的穩定分散系,使其聚集為具有明顯沉降性能的絮凝體,然后通過重力沉降法予以分離。混凝沉淀法在工業廢水處理中的應用十分廣泛,在冶金工業廢水治理中也起到十分重要的作用。
2.中和法
中和法是處理酸性廢水和堿性廢水的主要方法。冶金工業生產過程中會排放出大量酸性廢水和堿性廢水,尤其是酸性廢水,不僅量大,而且往往含有許多重金屬離子,應用中和法不僅能降低廢水中的酸、堿度,也能使多種金屬離子以氫氧化物沉淀的形式被去除。
三、物理化學法
利用物理化學作用去除廢水中的污染物。物理化學法主要有吸附法、離子交換法、液膜分離法等。
1.吸附法
吸附法是利用多孔性固體吸附劑的表面,吸附廢水中一種或多種污染物溶質的方法。對溶質有吸附能力的固體物質稱為吸附劑,而被吸附的溶質稱為吸附質。這種方法常用于低濃度工業廢水的處理。
常用的吸附劑有活性炭、沸石、硅藻土、焦炭、木炭、木屑、礦渣、爐渣、礬土、大孔徑吸附樹脂以及腐殖酸類吸附劑等,其中以活性炭使用為廣泛。經過活性炭吸附處理后的廢水,可以不含色度、氣味、泡沫和其他有機物,能達到水質排放標準和回收利用的要求。
2.離子交換法
利用離子交換劑,等量地交換廢水中離子態污染物的方法稱為離子交換法。
3.液膜分離法
液膜分離法實質上是一種除鹽的方法。在降低溶液中鹽的總含量的同時,可以得到一種鹽的濃縮液。在廢水處理中主要應用的方法有四種,即反滲透、超濾、電滲析和新近發展起來的液膜分離法。
液膜分離法的特點是:設備結構比較簡單,操作方便,可以在周圍環境溫度下工作,過程能連續,便于實現自動化;但主要缺點是,要解決生成的濃縮液(鹽水)的處理問題。
四、生物處理法
即通過微生物的代謝作用,使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態的有機性污染物轉化為穩定、無害的物質的廢水處理方法。據其作用的微生物的不同,生物處理法又可分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法。
目前,生化法主要用來去除廢水中呈膠體狀態和溶解狀態的有機物以及現有物理法不可能去除的細小懸浮顆粒。采用生化法處理廢水,不僅比化學法效率高,而且運行費用低。除可用于城市污水處理外,生化法也可廣泛應用于煉油、石油化工、合成纖維、焦化、煤氣、Nong藥、紡織印染、造紙等工業廢水的處理,因此,其在廢水處理中十分重要 。