轧钢厂废水处理!
细锭或钢坯通过轧制成板、管、型、线等钢材。轧钢分热轧和冷轧两类。热轧一般是将钢锭或钢坯在均热炉里加热至1150～1250℃后轧制成材；冷轧通常是指不经加热，在常温 下轧制。生产各种热轧、冷轧产品过程中需要大量水冷却、冲洗钢材和设备，从而也产生废水和废液。轧钢厂所产生的废水的水量和水质与轧机种类、工艺方式、生产能力及操作水平等因素有关。 热轧废水的特点是含有大量的氧化铁皮和油，温度较高，且水量大。经沉淀、机械除油、过滤、冷却等物理方法处理后，可循环利用，通称轧钢厂的浊环系统。冷轧废水种类繁多，以含油(包括乳化液)、含酸、含碱和含铬(重金属离子)为主，要分流处理并注重有效成分的利用和回收。
一、热轧废水的处理
热轧厂的给排水，包括净环水和浊环水两个系统。净环水主要用于空气冷却器、油冷却器的间接冷却，与一般循环水系统一样，这里不再赘述。含氧化铁皮和油的浊循环水是主体废水，所谓热轧厂废水的处理，就是指这部分废水。主要技术问题是：固液分离、油水分离和沉渣的处理。
1．热轧废水的处理工艺 热轧浊环水常用的净化构筑物，按治理深度的不同有不同的组合，但总的都要保证循环使用条件。常用流程如下。
（1）一次沉淀工艺流程 如图5－1所示。仅仅用一个旋流沉淀池来完成净化水质，既去除氧化铁皮，又有除油效果，国内还是比较常见的流程。旋流沉淀池设计负荷一般采用．25—30m3/(m2·h)，废水在沉淀池的停留时间可采用6一l0min。与平流沉淀池相比，占地面积小，运行治理方便，构造示于图5－2。
(2)二次沉淀工艺流程 如图5－3所示。系统中根据生产对水温的要求，可设冷却塔，保证用水的水温。
(3)沉淀—混凝沉淀-冷却工艺流程 如图5－4所示。这是完整的工艺流程，用加药混凝沉淀，进一步净化，使循环水悬浮物含量可小于50mg/L。
(4)沉淀—过滤—冷却工艺流程 如图5－5(a)(b)所示。为了提高循环水质，热轧废水经沉淀处理后，往往再用单层和双层滤料的压力过滤器进行最终净化。
2．沉泥处理 沉淀于铁皮坑和一次旋流沉淀池的氧化铁皮颗粒较大，一般用抓斗取出后，通过自然脱水就可利用。从二次沉淀池和过滤器分离的细颗粒氧化铁皮，采取絮凝浓缩后，经真空滤机脱水、滤饼脱油后回用，见图5－6。
3．含油废水废渣处理 含油废水用管道或槽车排人含油废水调节槽，静止分离出油和污泥。浮油排人浮油槽，待废油再生利用。去除浮油和污泥的含油废水经混凝沉淀和加压浮上，水得到净化，重复利用或外排。上浮的油渣排入浮渣槽，脱水后成含油泥饼。流程如图5－7所示。
废油再生方法为加热分离法，其工艺流程见图5－8。
轧钢厂的含油泥饼经焚烧处理，灰渣冷却后送烧结厂或原料场回收利用。 二、冷轧废水处理 冷轧钢材必须清除原料的表面氧化铁皮，采用酸洗清除氧化铁皮，随之产生废酸液和酸洗漂洗水。还有一种废水就是冷却轧辊的含乳化液废水。除此以外，轧镀锌带钢产生含铬废水。 1．中和处理 轧钢厂的酸性废水一般采用投药中和法和过滤中和法。常用的中和剂为石灰、石灰石、白云石等。 投药中和的处理设备主要由药剂配制设备和处理构筑物两部分组成，流程见图1－1。 由于轧钢废水中存在大量的二价铁离子，中和产生的h(OH)：溶解度较高，沉淀不彻底，采用曝气方式使二价铁变成三价铁沉淀，出水效果好，而且沉泥也较易脱水，如图5－9的流程所示。过滤中和就是使酸性废水通过碱性固体滤料层进行中和。滤料层一般采用石灰石和白云石。过滤中和只适用于水量较小的轧钢厂。
2．乳化液废水处理
轧钢含油及乳化液废水中，有少量的浮油、浮渣和油泥。利用贮油槽除调节水量、保持废水成分均匀、减少处理构筑物的容量外，还有利于以上成分的静置分离。所以槽内应有刮油及刮泥设施，同时还设加热设备。 乳化液的处理方法有化学法、物理法、加热法和机械法，以化学法和膜分离法常见。化学法治理时，一般对废水加热，用破乳剂破乳后，使油、水分离。化学破乳要害在于选好破乳剂。冷轧乳化液废水的膜分离处理主要有超滤和反渗透两种，超滤法的运行费用较低，正在推广使用。
三、废液的处理与利用
轧钢酸洗车间在酸洗钢材过程中，酸洗液的浓度逐渐下降，以致不能再用而需要排出废酸更换新酸。这种不能继续使用的酸液叫做酸洗废液。用硫酸酸洗产生硫酸废液，含有游离硫酸和硫酸亚铁；用盐酸酸洗产生含盐酸的氯化亚铁的废液；在酸洗不锈钢时，用硝酸—氢氟酸混合酸液，废液除含游离酸外，还含有铁、镍、钴、铬等金属盐类。所有的废酸液均含有有用物质，应予以回收利用。 1．硫酸酸洗废液的回收 用硫酸酸洗钢材的废液，一般含有硫酸5％一13％，含硫酸亚铁17％～23％。这种酸洗废液回收方法较多，下面介绍比较常用的方法。
(1)真空浓缩冷冻结晶法(减压蒸发冷冻结晶法) 由于硫酸亚铁在硫酸溶液中的溶解度随硫酸浓度的升高而下降，因此要使过饱和的硫酸亚铁结晶析出，就需要提高硫酸的浓度。 本法就是在真空状态下通过加热和蒸发除去废酸中的部分水分，来提高硫酸和硫酸亚铁的浓度，然后再经冷冻降温到0～10C，使硫酸亚铁结晶，再经固液分离，便得到再生酸和 FeS04·7H20副产品。前者可返回酸洗工艺使用，后者可外售作为净水混凝剂和化工原料。 真空浓缩冷冻结晶工艺流程见图5－10。
(2)加酸冷冻结晶法(无蒸发冷冻结晶法) 加酸冷冻结晶法与真空浓缩冷冻结晶法基本相同，唯一区别是，后者通过真空蒸发来提高废酸浓度，而前者则采用加浓硫酸来提高酸浓度。工艺流程见图5－11。
此法比真空浓缩冷冻结晶法工艺简单，投资较少，不需要加热。
(3)加铁屑生产硫酸亚铁法 将铁屑加入废酸中，铁屑与其中的游离酸反应生成硫酸亚铁，工艺流程见图5－12。
本法工艺流程简单，投资较少，废酸量较少的场合使用较多。缺点是工作环境较差，最后残液仍含有酸性(pH值为1.5～2.0)，并含有一定量的FeS04，仍需中和处理后才能排放。此外，因反应中放出氢气，故采用此法时需注重防火，并应将反应气体排出室外。
(4)自然结晶—扩散渗析法 利用自然结晶回收硫酸亚铁，用扩散渗析回收硫酸。渗析器由阴离子交换膜和硬聚乙烯隔板所组成，其扩散液补加新酸后即可回用于钢材酸洗。
(5)聚合硫酸铁 聚合硫酸铁法是使硫酸酸洗废液经过催化氧化聚合反应，从而得到一种高分子絮凝剂——聚合硫酸铁，这种絮凝剂有良好的混凝沉淀性能，其澄清效果比硫酸亚铁、三氯化铁、碱式氯化铝要好，所以此法较快被企业接受，予以推广应用。
2．盐酸酸洗废液的回收 盐酸酸洗钢材所产生的废液，一般含游离盐酸30～40g/L，氯化亚铁，100～140g/L，可用下述方法处理利用。
（1）喷雾燃烧法 它是将盐酸通过喷雾燃烧变成气态，使氯化亚铁分解成为HCl和Fe203。
(2)真空蒸发法 真空蒸发法是利用真空蒸发装置，在低温下使游离盐酸变为气相，而后采用冷凝回收得到酸，氯化亚铁则结晶析出，其工艺流程见图5－13。
在蒸发器中加入硫酸与FeCl2起置换反应，取得更好的回收效果。
3．硝酸—氢氟酸的回收
酸洗不锈钢材是用硝酸—氢氟酸的混合酸，采用减压蒸发法回收这种混酸液。 减压蒸发法回收硝酸—氢氟酸的工作原理是利用硫酸的沸点远大于硝酸和氢氟酸的特点，向废酸中投加硫酸并在负压条件下加热蒸发，则硫酸与废酸中的金属盐类发生复分解反应，使其中的金属盐转化为硫酸盐；H＋与F-和NO3－结合生成HN03和HF，它们同废酸中的游离酸均变成气相，经冷凝即得到再生的混合酸。
