一、燒結廠廢水處理與回用

燒結的生產過程是把礦粉、燃料和溶劑按一定比例配料，混勻，然後在高溫下點火燃燒，利用其中燃料燃燒時所產生的高溫，使混合料局部熔化，將散料顆粒粘結成塊狀燒結礦，作為鍊鐵原料，在燃燒過程中，同時去除硫、砷、鋅、鉛、等有害雜質。燒結礦經冷卻、破碎、篩分而成5～50mm粒狀料送入高爐冶煉。工藝流程示於圖2-1。

一、 廢水的來源及水質、水量

燒結廠廢水主要來自溼式除塵排水、衝稀地坪水和設備冷卻排水。溼式除排水含有大量的懸浮物，需經處理後方可串級使用或循環使用，如果排放，必須處理到滿足排放標準；沖洗地坪水為間斷性排水，懸浮物含量高，且含大顆粒物料，經淨化後可以循環使用；設備冷卻水，水質並未受到汙物的汙染，僅為水溫升高（稱熱汙染），經冷卻處理後，一般都能回收重複利用。

所以，燒結廠的廢水汙染，主要是指含高懸浮物的廢水，如不經處理直接外排則會有較大危害，且浪費水資源和大量可回收的有用物質。

燒結廠廢水經沉澱濃縮後汙泥含鐵量較高，有較好的回收價值。

二、 廢水處理方法

燒結廠廢水處理主要目標是去除懸浮物，換言之就是對除塵、沖洗廢水的治理。這類廢水治理的主要技術難點在於汙泥脫水。燒結廠廢水經沉澱後汙泥含鐵品位很高，沉澱較快，但由於有一定粘性，故使脫水困難。

我國燒結廠工藝設備先進程度差距很大，廢水處理的工藝也多種並存。國內比較常用的廢水處理工藝有以下五種：平流式沉澱池分散處理工藝、集中濃縮濃泥鬥處理工藝、集中濃縮拉鍊機處理工藝、集中濃縮真空過濾機（或壓濾機）處理工藝、集中濃縮綜合處理工藝。

1．平流式沉澱池分散處理工藝

這是一種簡單、“古老”的處理工藝，多為遺留下來設施的延用，目前在中小型燒結廠或大型燒結廠的某些車間中還採用，清泥方法也引進了機械設備，如鏈式刮泥機或機械抓鬥起重機。

2．集中濃縮濃泥鬥處理工藝

此種工藝是目前中小型燒結廠中常見的工藝。燒結廠廢水先進入濃縮池，經濃縮沉澱後的底部沉泥經砂泵揚送到濃泥鬥進行處理，濃泥鬥是架設在返礦皮帶口的構築物，如圖2－2所示。汙泥在濃泥鬥中一般以靜置3～6d為宜，時間過長，會使汙泥壓實，造成排泥困難；時間過短，會使汙泥含水鋁過高。排泥是由螺旋推進排泥機完成的。濃泥斗的構造原理如圖2－3所示。

集中濃縮濃泥鬥處理工藝是處理燒結廠廢水行之有效的方式，目前我國中小型廠多采用，不僅改善了排水水質，而且還回收了有用物質；但對大型燒結廠不太適用，應選擇其他工藝。

3．集中濃縮拉鍊機處理工藝

此法的特點是處理後的水質可達循環用水的水質要求，通過汙泥拉鍊機保證了排泥的連續性。圖2－4為集中濃縮拉鍊機處理工藝的示意圖。

濃縮池的溢流水供循環使用。濃縮後的底部汙泥排入拉鍊機，在拉鍊機中再沉澱，沉澱的汙泥由拉鍊傳送到返礦皮帶上，送往混合配料。其含水率可以達到20％～30％，拉鍊機的溢流水再返回到濃縮池中。

4．集中濃縮真空過濾（或壓濾）工藝

該法的前部分集中濃縮處理與前述基本相同，而後部分汙泥處理則採用真空過濾機（或壓濾機），如圖2－5所示。

近年來通過工業試驗，帶式壓濾機在燒結廠汙泥脫水方面有良好效果，為設計提供了新的選擇。

5．集中濃縮綜合處理

集中濃縮綜合處理是燒結廠廢水處理的較先進的工藝。它的特點就是按水質不同，分別採用措施，以達到最有效的重複利用，減少廢水外排。如圖2－6所示。

三、 燒結廠廢水處理技術及發展趨勢

隨著鋼鐵工業技術的發展，燒結廠工藝趨向於帶式燒結機大型化。而對於大型廠的除塵設備多采用電除塵器，從而代替了溼式除塵，燒結廠的主要廢水便得到根本的解決。從我國的實際情況來看，溼式除塵設備還要在較長時期和較大範圍內採用，所以，還是要研究廢水處理的新方法、新工藝。根據國內外發展的狀況分析，燒結廠廢水處理技術的發展趨勢，可歸納為以下幾方面。

1．強化處理，實施重複用水技術

燒結廠產生的廢水，一般不含有毒有害的汙染物，通過冷卻、沉澱，就可循環使用或串級利用。對燒結廠廢水強化處理，既能節約用水，又可回收有用物質，其經濟效益十分客觀。只要選擇好處理工藝，使生產廢水可達到或接近零排放的目標。

2．汙泥脫水是關鍵技術

如上所述，燒結廠含塵廢水處理的難點是泥漿的脫水技術，燒結生產工藝要求加入混合配料到汙泥含水率不大於12％，這是當前汙泥脫水工藝難以達到的，採用烘乾加熱等措施在經濟上顯然沒有推廣使用價值，故在過濾、壓濾工藝中，必須強化效果，比如選擇適用的絮凝劑，提高脫水效果，或製成球團，直接用於冶煉。

3．應用絮凝劑

國外在燒結廢水處理中都投加絮凝劑，以便提高出水水質，我國亦逐步推廣使用各種類型的絮凝劑。但無論使用何種絮凝劑，都應事先經過試驗，以確定優選藥劑及其最佳投藥量。

二、 鍊鐵廢水的處理與利用

一、概述

鍊鐵工藝是將原料（礦石和熔劑）及燃料（焦炭）送入高爐，通入熱風，使原料在高溫下熔鍊成鐵水，同時產生爐渣和高爐煤氣。鍊鐵產生的高爐渣，經水淬後成水渣，用於生產水泥等製品，是很好的建築材料。鍊鐵廠包含有高爐、熱風爐、高爐煤氣洗滌設施、鼓風機、鑄鐵機、衝渣池等，以及與之配套的輔助設施，見圖3－1。

1.廢水的來源

高爐和熱風爐的冷卻、高爐煤氣的洗滌、爐渣水淬和水力輸送是主要的用水裝置，此外還有一些用水量較小或間斷用水的地方。以用水的作用來看，鍊鐵廠的用水可分為：設備間接冷卻水；設備及產品的直接冷卻水；生產工藝過程用水及其他雜用水。隨之而產生的廢水也就是間接冷卻廢水、設備或產品的直接冷卻廢水及生產工藝過程中的廢水。鍊鐵廠生產工藝過程中產生的廢水主要是高爐煤氣洗滌水和衝渣廢水。

2.廢水的水量和水質

鍊鐵廠的所有給水，除極少量損失外，均轉為廢水，所以用水量基本上與廢水量相當。

高爐煤氣洗滌水是鍊鐵廠的主要廢水，其特點是水量的，懸浮物含量高，含有酚、氰等有害物質，危害大，所以它是鍊鐵廠具有代表性的廢水。

3.廢水處理的技術路線

主要的處理技術有：懸浮物的去除；溫度的控制；水質穩定；沉渣的脫水與利用；重複用水等五方面內容。

（1）懸浮物的去除 鍊鐵廠廢水的汙染，以懸浮物汙染為主要特徵，高爐煤氣洗滌水懸浮物含量達1000～3000mg/L，經沉澱後出水懸浮物含量應小於150mg/L。鑑於混凝藥劑近年來得到廣泛應用，高爐煤氣洗滌水大多采用聚丙烯酰胺與鐵鹽並用，都取得良好效果。

（2）溫度的控制 用水後水溫升高，通稱熱汙染，循環用水而不排放，熱汙染不構成對環境的破壞。但為了保證循環，針對不同系統的不同要求，應採取冷卻措施。鍊鐵廠的幾種廢水都產生溫升，由於生產工藝不同，有的系統可不設冷卻設備，如衝渣水。水溫度的高低，對混凝沉澱效果以及解垢與腐蝕的程度均有影響。設備間接冷卻水系統應設冷卻塔，而直接冷卻水或工藝過程冷卻系統，則應視具體情況而定。

(3)水質穩定 水的穩定性是指在輸送水過程中，其本身的化學成分是否起變化，是否引起腐蝕或結垢的現象。既不結垢也不腐蝕的水稱為穩定水。

控制碳酸鹽解垢的方法如下：①酸化法 酸化法是採用在水中投加硫酸或者鹽酸，利用CaSO4、CaCl3的溶解度遠遠大於CaCO３的原理，防止結垢。②石灰軟化法 在水中投入石灰乳，利用石灰的脫硬作用，去除暫時硬度，使水軟化。③藥劑緩垢法 加藥穩定水質的機理是在水中投加有機磷類、聚羧酸型阻垢劑，利用它們的分散作用，晶格畸變效應等優異性能，控制晶體的成長，使水質得到穩定。最常用的水質穩定劑有聚磷酸鈉、NTMP(氮基膦酸鹽)、EDP(乙醇二膦酸鹽)和聚馬來酸酐等。

（４）沉渣的脫水與利用 鍊鐵廠的沉渣主要是高爐煤氣洗滌水沉渣和高爐渣，都是用之為寶、棄之為害的沉渣。高爐水淬渣用於生產水泥，已是供不應求的形勢，技術也十分成熟。高爐煤氣洗滌沉渣的主要成分是鐵的氧化物和焦炭粉，將這些沉渣加以利用，經濟效益十分可觀，同時也減輕了對環境的汙染。

（５）重複用水 應該指出，懸浮物的去除、溫度的控制、水質穩定和沉渣的脫水與利用是保證循環用水必不可少的關鍵技術，一環扣一環，哪一環解決不好，循環用水都是空談。它們之間又不是孤立的，互相聯繫，互相影響，所以要堅持全面處理，形成良性循環。

二、高爐煤氣洗滌水的處理

１．高爐煤氣洗滌工藝及廢水性質

從高爐引出的煤氣稱荒煤氣，先經過重力除塵，然後進入洗滌設備。煤氣的洗滌和冷卻是通過在洗滌塔和文氏管中水、氣對流接觸而實現的。由於水與煤氣直接接觸，煤氣中的細小固體雜質進入水中，水溫隨之升高，一些礦物質和煤氣中的酚、氰等有害物質也被部分地溶入水中，形成了高爐煤氣洗滌水。有代表性的洗滌有洗滌塔、文氏管並連洗滌工藝（見圖3－2）和雙文氏管串級洗滌工藝（見圖3－3）。

2．高爐煤氣洗滌水處理工藝流程

高爐煤氣洗滌水處理工藝主要包括沉澱(或混凝沉澱)、水質穩定、降溫(有爐頂發電設施的可不降溫)、汙泥處理四部分。沉澱去除懸浮物採用輻射式沉澱池為多，效果較好。國內採用的工藝流程有如下幾種。

(1)石灰軟化—碳化法工藝流程 洗滌煤氣後的汙水經輻射式沉澱池加藥混凝沉澱後，出水的80％送往降溫設備(冷卻塔)，其餘20％的出水泵往加速澄清池進行軟化，軟化水和冷卻水混合流人加煙井，進行碳化處理，然後泵送回煤氣洗滌設備循環使用。從沉澱池底部排出泥漿，送至濃縮池進行二次濃縮，然後送真空過濾機脫水。濃縮池溢流水回沉澱池，或直接去吸水井供循環使用。瓦斯泥送人貯泥倉，供燒結作原料。工藝流程見圖3－4。

(2)投加藥劑法工藝流程 洗滌煤氣後的廢水經沉澱池進行混凝沉澱，在沉澱池出口的管道上投加阻垢劑，阻止碳酸鈣結垢，同時防止氧化鐵、二氧化硅、氫氧化鋅等結合生成水垢，在使用藥劑時應調節pH值。為了保證水質在一定的濃縮倍數下循環，定期向系統外排汙，不斷補充新水，使水質保持穩定。其工藝流程見圖3－5。

(3)酸化法工藝流程 從煤氣洗滌塔排出的廢水，經輻射式沉澱池自然沉澱(或混凝沉澱)，上層清水送至冷卻塔降溫，然後由塔下集水池輸送到循環系統，在輸送管道上設置加酸口，廢酸池內的廢硫酸通過膠管適量均勻地加入水中。沉泥經脫水後，送燒結利用。見圖3－6。

(4)石灰軟化—藥劑法工藝流程 本處理法採用石灰軟化(20％～30％的清水)和加藥阻垢聯合處理。由於選用不同水質穩定劑進行組合配方，達到協同效應，增強水質穩定效果，其流程見圖3－7。

三、高爐衝渣廢水處理

高爐渣水淬方式分為渣池水淬和爐前水淬兩種，高爐衝渣廢水一般指爐前水淬所產生的廢水。因為循環水質要求低，所以經渣水分離後即可循環，溫度高一些不影響衝渣，因而，在衝渣水系統中，可以設計成只有補充水、而無排汙的循環系統。

渣水分離的方法有以下幾種。

1．渣濾法

將渣水混合物引質一組濾池內，由渣本身作濾料，使渣和水通過濾池將渣截流在池內，並使水得到過濾。過濾後的水懸浮物含量很少，且在渣濾過程中，可以降低水的暫時硬度，濾料也不必反衝洗，循環使用比較好實現。但濾池佔地面積大，一般都要幾個濾池輪換作業，並難以自動控制，因此渣濾法只適用於小高爐的渣水分離。

2．槽式脫水法(RASA拉薩法)

將衝渣水用泵打人一個槽內，槽底、槽壁均用不鏽鋼絲網攔擋，猶如濾池，但脫水面積遠遠大於濾池，故佔地面積較少。脫水後的水渣由槽下部的閥門控制排出，裝車外運；脫水槽出水夾帶浮渣，一併進入沉澱池，沉澱下的渣再返回脫水槽，溢流水經冷卻循環使用。

3．轉鼓脫水法(INBA印巴法)

將衝渣水引至一個轉動著的圓筒形設備內，通過均勻的分配，使渣水混合物進入轉鼓，

由於轉鼓的外筒是由不鏽鋼絲編織的網格結構，進入轉鼓內的渣和水很快得到分離。水通過渣和網，從轉鼓的下部流出；渣則隨轉鼓一道做圓周運動。當渣被帶到圓周的上部時，依靠自重落至轉鼓中心的輸出皮帶機上，將渣運出，實現水與渣的分離。由於所有的渣均在轉鼓內被分離，沒有浮渣產生，不必再設沉澱設施，極大地提高了效率，這是先進的渣水分離設備。

三、 鍊鋼廢水的處理與利用

一、概述

鍊鋼是將生鐵中含量較高的碳、硅、磷、錳等元素去除或降低到允許值之內的工藝過 程。鍊鋼方法一般為轉爐鍊鋼，並以純氧頂吹轉爐鍊鋼為主。電爐多煉一些特殊鋼，平爐鍊鋼是一種老工藝，實際上已被淘汰。由於連鑄工藝的實施，連鑄機廣泛的使用是鋼鐵工業的一次重大工藝改革，所以鍊鋼廠包括了連鑄這一部分工藝過程。

鍊鋼廢水主要分為三類。

(1)設備間接冷卻水 這種廢水的水溫較高，水質不受到汙染，採取冷卻降溫後可循環使用，不外排。但必須控制好水質穩定，否則會對設備產生腐蝕或結垢阻塞現象。

(2)設備和產品的直接冷卻廢水 主要特徵是含有大量的氧化鐵皮和少量潤滑油脂，經處理後方可循環利用或外排。

(3)生產工藝過程廢水 實際上就是指轉爐除塵廢水。鍊鋼廢水的水量，由於其車間組成、鍊鋼工藝、給水條件的不同，而有所差異。

二、轉爐除塵廢水治理

眾所周知，鍊鋼過程是一個鐵水中碳和其他元素氧化的過程。鐵水中的碳與吹氧發生反應，生成CO，隨爐氣一道從爐口冒出。回收這部分爐氣，作為工廠能源的一個組成部分，這種爐氣叫轉爐煤氣；這種處理過程，稱為回收法，或叫未燃法。如果爐口處沒有密封，從而大量空氣通過煙道口隨爐氣一道進入煙道，在煙道內，空氣中的氧氣與熾熱的CO發生燃燒反應，使CO大部分變成CO2，同時放出熱量，這種方法稱為燃燒法。這兩種不同的爐氣處理方法，給除塵廢水帶來不同的影響。含塵煙氣一般均採用兩級文丘裡洗滌器進行除塵和降溫。使用過後，通過脫水器排出，即為轉爐除塵廢水。

(一)轉爐除塵廢水處理技術

如上所述，要解決轉爐除塵廢水的關鍵技術，一是懸浮物的去除；二是水質穩定問題；三是汙泥的脫水與回收。

1．懸浮物的去除

純氧頂吹轉爐除塵廢水中的懸浮物雜質均為無機化合物，採用自然沉澱的物理方法，雖 能使出水懸浮物含量達到150～200mg／L的水平，但循環利用效果不佳，必須採用強化沉澱的措施。一般在輻射式沉澱池或立式沉澱池前加混凝藥劑，或先通過磁凝聚器經磁化後進入沉澱池。最理想的方法應使除塵廢水進入水力旋流器，利用重力分離的原理，將大顆粒大於60μm的懸浮顆粒去掉，以減輕沉澱池的負荷。廢水中投加lmg／L的聚丙烯酰胺，即可使出水懸浮物含量達到100mg／L以下，效果非常顯著，可以保證正常的循環利用。由於轉爐除塵廢水中懸浮物的主要成分是鐵皮，採用磁凝聚器處理含鐵磁質微粒十分有效，氧化鐵微粒在流經磁場時產生磁感應，離開時具有剩磁，微粒在沉澱池中互相碰撞吸引凝成較大的絮體從而加速沉澱，並能改善汙泥的脫水性能。

2．水質穩定問題

由於鍊鋼過程中必須投加石灰，在吹氧時部分石灰粉塵還未與鋼液接觸就被吹出爐外，隨煙氣一道進入除塵系統，因此，除塵廢水中Ca2＋含量相當多，它與溶入水中的C02反應，致使除塵廢水的暫時硬度較高，水質失去穩定。採用沉澱池後投入分散劑(或稱水質穩定劑)的方法，在螯合、分散的作用下，能較成功地防垢、除垢。投加碳酸鈉(Na2C03)也是一種可行的水質穩定方法。Na2C03和石灰[Ca(OH)2]反應，形成CaC03沉澱：

CaO+H20→Ca(OH)2

Na2C03+Ca(OH)2→CaC03↓+2NaOH

而生成的NaOH與水中C02作用又生成Na2C03，從而在循環反應的過程中，使Na2C03得到再生，在運行中由於排汙和滲漏所致，僅補充一些量的Na2C03保持平衡。該法在國內一些廠的應用中有很好效果。

利用高爐煤氣洗滌水與轉爐除塵廢水混合處理，也是保持水質穩定的一種有效方法。由於高爐煤氣洗滌水含有大量的HCO3－，而轉爐除塵廢水含有較多的OH－，使兩者結合，發生如下反應：

Ca(OH)2+Ca(HC03)2→2CaC03↓+2H20

生成的碳酸鈣正好在沉澱池中除去，這是以廢治廢、綜合利用的典型實例。在運轉過程中如果OH—與HCO3－量不平衡，適當在沉澱池後加些阻垢劑做保證。

總之，水質穩定的方法是根據生產工藝和水質條件，因地制宜地處理，選取最有效、最經濟的方法。

3．汙泥的脫水與回收

轉爐除塵廢水，經混凝沉澱後可實現循環使用，但沉積在池底的汙泥必須予以恰當處理，否則循環仍是空話。轉爐除塵廢水汙泥含鐵達70％，有很高的利用價值。處理此種汙泥與處理高爐煤氣洗滌水的瓦斯泥一樣，國內一般採用真空過濾脫水的方法，脫水性能比較差，脫水後的泥餅很難被直接利用，製成球團可直接用於鍊鋼。如圖4－1所示。

（二）廢水處理工藝流程

1．混凝沉澱-水穩藥劑處理流程

從一級文氏管排出的除塵廢水經明渠流人粗粒分離槽，在粗粒分離槽中將含量約為15％的、粒徑大於60μm的粗顆粒雜質通過分離機予以分離，被分離的沉渣送燒結廠回收利用；剩下含細顆粒的廢水流人沉澱池，加人絮凝劑進行混凝沉澱處理，沉澱池出水由循環水泵送二級文氏管使用。二級文氏管的排水經水泵加壓，再送一級文氏管串聯使用，在循環水泵的出水管內注人防垢劑(水質穩定劑)，以防止設備、管道結垢。加藥量視水質情況由試驗確定。如圖4－2所示。沉澱池下部沉泥經脫水後送往燒結廠小球團車間造球回收利用。

2．藥磁混凝沉澱-永磁除垢工藝

轉爐除塵廢水經明渠進入水力旋流器進行粗細顆粒分離，粗鐵泥經二次濃縮後，送燒結廠利用；旋流器上部溢流水經永磁場處理後進人汙水分配池與聚丙烯酰胺溶液混合，隨後分流到立式(斜管)沉澱池澄清，其出水經冷卻塔降溫後流人集水池，清水通過磁除垢裝置後加壓循環使用；立式沉澱池泥漿用泥漿泵提升至濃縮池，汙泥濃縮後進真空過濾機脫水，汙泥 含水率約達40％～50％，送燒結利用。見圖4－3。

3．磁凝聚沉澱-水穩藥劑工藝

轉爐除塵廢水經磁凝聚器磁化後，流人沉澱池，沉澱池出水中投加Na2C03解決水質穩定問題，沉澱池沉泥送過濾機脫水(廂式壓濾機已在轉爐除塵廢水處理工藝流程中應用，泥餅一般可使含水率為25％～30％，優於真空過濾機)。

三、連鑄機廢水處理

隨著鋼鐵生產的發展，連鑄技術已被越來越多的鋼鐵企業採用，我國的連鑄比大幅度上升。連鑄工藝省去了模鑄和初軋開坯的工序，鋼水直接流人連鑄機的結晶器，使液態金屬急劇冷卻，從結晶器尾部拉出的鋼坯進入二次冷卻區，二次冷卻區由輥道和噴水冷卻設備構成。在連鑄過程中，供水起著重要作用，為了提高鋼坯的質量，對連鑄機用水水質的要求越來越高，水的冷卻效果好壞直接影響到鋼坯的質量和結晶器的使用壽命。由於連鑄工藝的實施，簡化了加工鋼材的過程，不但大量節省基建投資和運行費用，而且減少能耗，提高成材率。

連鑄生產中廢水主要形成以下三組循環系統。

1．設備間接冷卻水(軟化水系統)

此類冷卻循環水系統是密閉循環，主要指結晶器和其他設備的間接冷卻水。由於水質要求高，一般用軟化水，必須處理好水質穩定問題。採用脫硬後的軟水，伴隨著低硬水腐蝕速度加快，防蝕為主要矛盾。採用投藥方法控制水質穩定應考慮定量強制性排汙，以防止鹽類物質的富集。由於備部位對水壓和流速的不同要求，應注意分別情況供水。軟化水系統示意圖見圖4－5。

2．設備和產品的直接冷卻水

主要是指二次冷卻區產生的廢水，大量的噴嘴向拉輥牽引的鋼坯噴水，進一步使鋼坯冷卻固化，此水受熱汙染並帶有氧化鐵皮和油脂。二次冷卻區的噸鋼耗水量一般為0.5～0.8m3。含氧化鐵皮、油和其他雜質，以及水溫較高，這是二次冷卻水的特點。處理方法一般採用固-液分離(沉澱)、液-液分離(除油)、過濾、冷卻、水質穩定措施，以達到循環利用。圖4－6表示了連鑄二次冷卻水的常規流程。廢水經一次鐵皮坑，將大顆粒(50μm以上)的氧化鐵皮清除掉，用泵將水送入沉澱池，在此一方面進一步除去水中微細顆粒的氧化鐵皮，另一方面利用除油器將油除去。為了保證沉澱池出水懸浮物含量低一些，以保證冷卻噴嘴不致阻塞，所以一般投藥，採取混凝沉澱的方式(試驗表明，用石灰、25mg/L的活化氧化鈣和lmg/L的聚丙烯酰胺進行混凝處理，可使淨化效率提高10％一20％，同時也減輕快濾池負荷。

3．淨循環水系統

此係統是用於冷卻軟水的，水源一般來自工業給水系統，由泵將水送人熱交換器，交換軟水中的熱量，而淨循環水系統的熱量由冷卻塔降溫，降溫後循環使用。由於冷卻塔和儲水池與外界接觸，應考慮水量損失和風沙汙染。

四、 軋鋼廠廢水處理

細錠或鋼坯通過軋製成板、管、型、線等鋼材。軋鋼分熱軋和冷軋兩類。熱軋一般是將鋼錠或鋼坯在均熱爐里加熱至1150～1250℃後軋製成材；冷軋通常是指不經加熱，在常溫 下軋製。生產各種熱軋、冷軋產品過程中需要大量水冷卻、沖洗鋼材和設備，從而也產生廢水和廢液。軋鋼廠所產生的廢水的水量和水質與軋機種類、工藝方式、生產能力及操作水平等因素有關。

熱軋廢水的特點是含有大量的氧化鐵皮和油，溫度較高，且水量大。經沉澱、機械除油、過濾、冷卻等物理方法處理後，可循環利用，通稱軋鋼廠的濁環系統。冷軋廢水種類繁多，以含油(包括乳化液)、含酸、含鹼和含鉻(重金屬離子)為主，要分流處理並注意有效成分的利用和回收。

一、熱軋廢水的處理

熱軋廠的給排水，包括淨環水和濁環水兩個系統。淨環水主要用於空氣冷卻器、油冷卻器的間接冷卻，與一般循環水系統一樣，這裡不再贅述。含氧化鐵皮和油的濁循環水是主體廢水，所謂熱軋廠廢水的處理，就是指這部分廢水。主要技術問題是：固液分離、油水分離和沉渣的處理。

1．熱軋廢水的處理工藝

熱軋濁環水常用的淨化構築物，按治理深度的不同有不同的組合，但總的都要保證循環使用條件。常用流程如下。

（1）一次沉澱工藝流程 如圖5－1所示。僅僅用一個旋流沉澱池來完成淨化水質，既去除氧化鐵皮，又有除油效果，國內還是比較常見的流程。旋流沉澱池設計負荷一般採用．25—30m3/(m2·h)，廢水在沉澱池的停留時間可採用6一l0min。與平流沉澱池相比，佔地面積小，運行管理方便，構造示於圖5－2。

(2)二次沉澱工藝流程 如圖5－3所示。系統中根據生產對水溫的要求，可設冷卻塔，保證用水的水溫。

(3)沉澱—混凝沉澱-冷卻工藝流程 如圖5－4所示。這是完整的工藝流程，用加藥混凝沉澱，進一步淨化，使循環水懸浮物含量可小於50mg/L。

(4)沉澱—過濾—冷卻工藝流程 如圖5－5(a)(b)所示。為了提高循環水質，熱軋廢水經沉澱處理後，往往再用單層和雙層濾料的壓力過濾器進行最終淨化。

2．沉泥處理

沉澱於鐵皮坑和一次旋流沉澱池的氧化鐵皮顆粒較大，一般用抓鬥取出後，通過自然脫水就可利用。從二次沉澱池和過濾器分離的細顆粒氧化鐵皮，採取絮凝濃縮後，經真空濾機脫水、濾餅脫油後回用，見圖5－6。

3．含油廢水廢渣處理

含油廢水用管道或槽車排人含油廢水調節槽，靜止分離出油和汙泥。浮油排人浮油槽，待廢油再生利用。去除浮油和汙泥的含油廢水經混凝沉澱和加壓浮上，水得到淨化，重複利用或外排。上浮的油渣排入浮渣槽，脫水後成含油泥餅。流程如圖5－7所示。

廢油再生方法為加熱分離法，其工藝流程見圖5－8。

廢油再生方法為加熱分離法

軋鋼廠的含油泥餅經焚燒處理，灰渣冷卻後送燒結廠或原料場回收利用。

二、冷軋廢水處理

冷軋鋼材必須清除原料的表面氧化鐵皮，採用酸洗清除氧化鐵皮，隨之產生廢酸液和酸洗漂洗水。還有一種廢水就是冷卻軋輥的含乳化液廢水。除此以外，軋鍍鋅帶鋼產生含鉻廢水。

1．中和處理

軋鋼廠的酸性廢水一般採用投藥中和法和過濾中和法。常用的中和劑為石灰、石灰石、白雲石等。

投藥中和的處理設備主要由藥劑配製設備和處理構築物兩部分組成，流程見圖1－1。 由於軋鋼廢水中存在大量的二價鐵離子，中和產生的h(OH)：溶解度較高，沉澱不徹底，採用曝氣方式使二價鐵變成三價鐵沉澱，出水效果好，而且沉泥也較易脫水，如圖5－9的流程所示。過濾中和就是使酸性廢水通過鹼性固體濾料層進行中和。濾料層一般採用石灰石和白雲石。過濾中和只適用於水量較小的軋鋼廠。

2．乳化液廢水處理

軋鋼含油及乳化液廢水中，有少量的浮油、浮渣和油泥。利用貯油槽除調節水量、保持廢水成分均勻、減少處理構築物的容量外，還有利於以上成分的靜置分離。所以槽內應有刮油及刮泥設施，同時還設加熱設備。

乳化液的處理方法有化學法、物理法、加熱法和機械法，以化學法和膜分離法常見。化學法治理時，一般對廢水加熱，用破乳劑破乳後，使油、水分離。化學破乳關鍵在於選好破乳劑。冷軋乳化液廢水的膜分離處理主要有超濾和反滲透兩種，超濾法的運行費用較低，正在推廣使用。

三、廢液的處理與利用

軋鋼酸洗車間在酸洗鋼材過程中，酸洗液的濃度逐漸下降，以致不能再用而需要排出廢酸更換新酸。這種不能繼續使用的酸液叫做酸洗廢液。用硫酸酸洗產生硫酸廢液，含有遊離硫酸和硫酸亞鐵；用鹽酸酸洗產生含鹽酸的氯化亞鐵的廢液；在酸洗不鏽鋼時，用硝酸—氫氟酸混合酸液，廢液除含遊離酸外，還含有鐵、鎳、鈷、鉻等金屬鹽類。所有的廢酸液均含有有用物質，應予以回收利用。

1．硫酸酸洗廢液的回收

用硫酸酸洗鋼材的廢液，一般含有硫酸5％一13％，含硫酸亞鐵17％～23％。這種酸洗廢液回收方法較多，下面介紹比較常用的方法。

(1)真空濃縮冷凍結晶法(減壓蒸發冷凍結晶法) 由於硫酸亞鐵在硫酸溶液中的溶解度隨硫酸濃度的升高而下降，因此要使過飽和的硫酸亞鐵結晶析出，就需要提高硫酸的濃度。

本法就是在真空狀態下通過加熱和蒸發除去廢酸中的部分水分，來提高硫酸和硫酸亞鐵的濃度，然後再經冷凍降溫到0～10C，使硫酸亞鐵結晶，再經固液分離，便得到再生酸和 FeS04·7H20副產品。前者可返回酸洗工藝使用，後者可外售作為淨水混凝劑和化工原料。

真空濃縮冷凍結晶工藝流程見圖5－10。

(2)加酸冷凍結晶法(無蒸發冷凍結晶法) 加酸冷凍結晶法與真空濃縮冷凍結晶法基本相同，唯一區別是，後者通過真空蒸發來提高廢酸濃度，而前者則採用加濃硫酸來提高酸濃度。工藝流程見圖5－11。

此法比真空濃縮冷凍結晶法工藝簡單，投資較少，不需要加熱。

(3)加鐵屑生產硫酸亞鐵法 將鐵屑加入廢酸中，鐵屑與其中的遊離酸反應生成硫酸亞鐵，工藝流程見圖5－12。

本法工藝流程簡單，投資較少，廢酸量較少的場合使用較多。缺點是工作環境較差，最後殘液仍含有酸性(pH值為1.5～2.0)，並含有一定量的FeS04，仍需中和處理後才能排放。此外，因反應中放出氫氣，故採用此法時需注意防火，並應將反應氣體排出室外。

(4)自然結晶—擴散滲析法 利用自然結晶回收硫酸亞鐵，用擴散滲析回收硫酸。滲析器由陰離子交換膜和硬聚乙烯隔板所組成，其擴散液補加新酸後即可回用於鋼材酸洗。

(5)聚合硫酸鐵 聚合硫酸鐵法是使硫酸酸洗廢液經過催化氧化聚合反應，從而得到一種高分子絮凝劑——聚合硫酸鐵，這種絮凝劑有良好的混凝沉澱性能，其澄清效果比硫酸亞鐵、三氯化鐵、鹼式氯化鋁要好，所以此法較快被企業接受，予以推廣應用。

2．鹽酸酸洗廢液的回收

鹽酸酸洗鋼材所產生的廢液，一般含遊離鹽酸30～40g/L，氯化亞鐵，100～140g/L，可用下述方法處理利用。

（1）噴霧燃燒法 它是將鹽酸通過噴霧燃燒變成氣態，使氯化亞鐵分解成為HCl和Fe203。

(2)真空蒸發法 真空蒸發法是利用真空蒸發裝置，在低溫下使遊離鹽酸變為氣相，而後採用冷凝回收得到酸，氯化亞鐵則結晶析出，其工藝流程見圖5－13。

在蒸發器中加入硫酸與FeCl2起置換反應，取得更好的回收效果。

3．硝酸—氫氟酸的回收

酸洗不鏽鋼材是用硝酸—氫氟酸的混合酸，採用減壓蒸發法回收這種混酸液。

減壓蒸發法回收硝酸—氫氟酸的工作原理是利用硫酸的沸點遠大於硝酸和氫氟酸的特點，向廢酸中投加硫酸並在負壓條件下加熱蒸發，則硫酸與廢酸中的金屬鹽類發生複分解反應，使其中的金屬鹽轉化為硫酸鹽；H＋與F-和NO3－結合生成HN03和HF，它們同廢酸中的遊離酸均變成氣相，經冷凝即得到再生的混合酸。

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