冶金軋鋼行業(yè)廢水膜處理技術(shù)

　　軋鋼企業(yè)是我國冶金行業(yè)中的支柱企業(yè)，軋鋼廢水是典型的冶金廢水，排放量大，軋鋼廢水的中水回用問(wèn)題已經(jīng)成為抑制企業(yè)及區域經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。另外，由于軋鋼企業(yè)中進(jìn)口軋機及鍋爐要求的進(jìn)水水質(zhì)高，需要穩定、高效的處理技術(shù)才能達到中水回用的要求。目前眾多深度處理技術(shù)中，膜分離技術(shù)由于具有分離精度高、占地省、自動(dòng)化程度高、出水水質(zhì)優(yōu)良等眾多優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在軋鋼廢水處理中得到廣泛的應用并顯示出廣闊的發(fā)展前景。

　　酸鈉廢水電化學(xué)分解成硫酸和氫氧化鈉，產(chǎn)物均可返回流程，該法己實(shí)現工業(yè)化。日本的KimuraToru等用電滲析回收了處理鋁印刷板表面的酸性廢水，并申請了專(zhuān)利。Toshiba公司的ShojiYuichi等研究了用該法將硝酸鈉廢液電化學(xué)分解成硝酸和氫氧化鈉，產(chǎn)物均可返回流程。NishimotoYoshiji等對處理堿性氟化物廢水的雙極膜電滲析法申請了專(zhuān)利。該法可回收所有的苛性堿和氫氟酸，電流效率為70%。N.P.Gnusin等研究證實(shí)了用該法從稀的含鋅酸洗廢液中提取和濃縮酸的可能性。N.V.Vitul'skava等人利用雙極膜電滲析對鋁和鋁合金的堿性浸蝕廢液進(jìn)行了電化學(xué)回收。Broom等利用重金屬沉淀物形成的動(dòng)態(tài)膜來(lái)實(shí)現對廢水中沉淀的去除。YusufUludag等用聚乙烯亞胺為螯合劑，對Hg2+模擬廢水進(jìn)行了處理實(shí)驗，在pH為5，螯合劑與汞量之比為1左右時(shí)，截留率最高可達98%以上。本文選取美國KOCH公司生產(chǎn)的V1072-35-PMC膜組件，采用超濾工藝對典型冶金企業(yè)廢水進(jìn)行預處理試驗，通過(guò)實(shí)驗結果分析探討該型號膜組件對我國典型冶金廢水的預處理效果。本文所得出的結論，亦可為進(jìn)一步開(kāi)展大規模冶金廢水處理的研究提供理論基礎和技術(shù)支持。

　　本實(shí)驗選用分析純級的次氯酸鈉、亞硫酸鈉、氫氧化鈉、鹽酸、PTP-0100(阻垢劑)等化學(xué)藥劑。

　　試驗中所用的主要儀器設備為CODCr測定儀、pHS-34型精密pH計、氯離子測定儀、SZD-2型智能化學(xué)散射濁度儀、DDS-1型電導率儀、SDI測定儀、TG328電光分析天平和溫度計(0~100攝氏度)。

　　試驗裝置及工藝流程

　　本次試驗采用整體超濾試驗裝置，超濾膜采用美國KOCH公司生產(chǎn)的V1072-35-PMC膜組件，該膜為聚醚砜中空纖維膜。主要工藝流程為：預過(guò)濾器采用袋式過(guò)濾器(過(guò)濾精度為50~100μm)去除水中較大顆粒的懸浮物，之后進(jìn)入超濾裝置進(jìn)行過(guò)濾，超濾產(chǎn)水流入超濾集水池。同時(shí)將超濾集水池中的少部分水用于超濾裝置本身的反沖洗。過(guò)濾方式為全過(guò)濾。超濾采用1束膜組件，處理水量為4.9m3/h。聚醚砜超濾膜主要技術(shù)參數為最大進(jìn)口壓力0.4Mpa，最高使用溫度50℃，pH范圍2~13，產(chǎn)水濁度<1NTU，SDI<5。

　　超濾膜對濁度的去除效果

　　為驗證超濾膜對冶金廢水濁度的處理效果，本研究進(jìn)行了進(jìn)出水濁度的比對實(shí)驗，濁度采用散射光濁度計量單位(NTU)，該超濾膜對濁度有良好的去除效果，當進(jìn)水濁度在14.1~17.1NTU之間變化時(shí)，出水濁度均在1.0NTU以下，對濁度的去處率高于94%，表明該超濾膜對濁度有較高的耐受負荷和穩定的去除特性，對降低出水濁度有明顯效果。具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　超濾膜對SDI去除效果

　　SDI(SiltingDensityIndex，簡(jiǎn)稱(chēng)SDI，下同)是水質(zhì)指標的重要參數之一。SDI表征了水中顆粒、膠體和其它能阻塞各種水純化設備的物質(zhì)含量，為保證反滲透膜性能的穩定性，SDI的平均值應低于3。本研究對超濾裝置進(jìn)行了為期5d共240個(gè)周期的實(shí)驗監測。結果表明，超濾出水的SDI值比較穩定，240個(gè)超濾周期出水SDI在x-y之間波動(dòng)，均小于3，完全滿(mǎn)足反滲透進(jìn)水要求。

　　超濾膜對有機物的去除效果

　　冶金廢水中的有機物種類(lèi)多、成分復雜，有機物含量過(guò)高會(huì )造成反滲透膜的有機物污染，因此對有機物含量必須加以控制。進(jìn)水CODCr平均為58.5mg/L，最高為62mg/L;出水CODCr平均為29.33mg/L，最高為33mg/L，CODCr平均去除率為49.86%�？梢�(jiàn)，超濾對廢水中CODCr有一定去除能力。

　　超濾反滲透對總堿度的處理效果

　　運行時(shí)間30min條件下，超濾對總堿度的去除效果。由圖中可以看出，超濾對進(jìn)水總堿度具有較好的處理效果，進(jìn)水濃度為210~270mg/L，超濾出水濃度為180~200mg/L，但經(jīng)過(guò)超濾處理后出水的總堿度仍高于軋機循環(huán)用水144mg/L的水質(zhì)指標要求。因此，還需要反滲透工藝進(jìn)行進(jìn)一步深度處理。

　　超濾對TDS的處理效果

　　由于軋鋼企業(yè)特定的生產(chǎn)工藝，所產(chǎn)生廢水中TDS(溶解性總固體)含量較高，去除TDS是影響中水回用的關(guān)鍵。該超濾膜對廢水中TDS的去除效果，研究表明，進(jìn)水濃度為1860~2280mg/L，超濾出水1550~1980mg/L，但仍遠高于900mg/L的軋機循環(huán)用水水質(zhì)要求。因此，冶金廢水通過(guò)該超濾膜進(jìn)行預處理后，仍需要通過(guò)反滲透工藝進(jìn)行進(jìn)一步處理。