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应用MBR处理钢铁业冷轧含油废水之研究 　　【摘要】膜技术在工业废水处理中的运用已经有了很长的历史，目前被广泛应用于各行各业的工业废水处理中。本文作者主要就其在钢铁行业废水处理中的应用进行了分析，介绍了相关的处理技术，并就去发展前景进行了展望。 　　【关键词】膜技术；工业废水；处理；运用 　　中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A 文章编号： 　　 　　引言 　　钢铁企业的污(废)水由于污染物成分复杂，在进行反渗透脱盐处理时，若只采用常规水处理工艺(如:中和、生化处理、混凝、澄清、介质过滤等)作为反渗透的预处理，往往无法满足反渗透系统的进水水质要求，造成反渗透装置的快速污堵及频繁清洗。在常规水处理工艺的基础上结合超滤处理工艺作为反渗透的预处理，则能够大大降低反渗透装置的污堵速度及清洗频率，保证反渗透系统的长期、稳定运行，为钢铁企业提供可替代新鲜水、锅炉用水、工业工艺用水的高品质回用水。 　　1废水处理及回用技术现状分析 　　钢铁企业工序复杂，各工序产生的废水种类也不相同，有采矿废水、焦化废水、烧结废水、炼铁废水、炼钢废水和轧钢废水等。目前，钢铁企业采用的废水回用技术有串级用水、循环用水、一水多用和分级使用等废水重复利用技术。根据废水处理回用技术机理，分为物理法、化学法、物理化学法和生物化学法等。由于钢铁废水成分复杂、水量大，选择适当的技术集成和工艺组合时，必须考虑废水来源和回用用途。目前钢铁企业废水回用处理工艺有用于工业循环冷却水的混凝沉降-砂滤-离子交换工艺和混凝沉淀-过滤-膜处理工艺等，这些水源为来自钢铁企业处理后的外排水、二级处理后的城市污水和淡化后的海水等。与其它的回用处理工艺相比，使用膜组合工艺具有富集和分离效率高、运行费用低、不存在二次污染的优点，能显著改善废水处理的工作环境，增加系统出水水质的稳定性。 　　2膜分离技术在钢铁废水处理中的应用 　　膜分离技术具有高效、节能、无污染、操作方便、占地面积小等优点，并且其出水水质好，物理分离能耗低。近年来在中水回用及工业用水循环利用方面的研究和应用取得了一些进展。膜分离的原理是利用选择性透过膜为分离介质，在外界推动力（如浓度差、压力差、电位差等）作用下，原料中组分通过选择性透过膜，以达到分离、提纯的目的。目前，膜技术在工业废水回用中应用最多的主要是微滤、超滤和反渗透及组合工艺，三者均是以外界压力差作为推动力，对溶液中溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集，表1列出了各种膜的适用范围。 　　表1几种膜分离特点 　　 　　2.1 微滤、超滤在钢铁废水中的应用 　　微滤、超滤能够有效地去除废水中的悬浮物、胶体和微生物，具有较好的除浊效果。常用微滤或超滤取代二沉池，截留钢铁废水中含有的悬浮物、胶体和油类。冷轧废水是冷轧钢材在轧制前对热轧板进行化学处理、酸洗去除钢材表面的氧化铁皮、漂洗钝化、冷却轧辊用的乳化液、碱性溶液脱脂、湿式平整等产生的酸、碱、油类及含铬重金属废水。冷轧废水种类多，污染物成分复杂，尤其冷轧废水中的乳化液废水，油脂浓度高、化学稳定性好，是含油废水体系中处理难度较大的一种废水，用膜法能有效地去除轧钢废水中油类、悬浮物，降低下级废水处理单元的负荷。南京化工大学膜科学技术研究所张国胜[1]等人采用0．2μm氧化锆无机膜处理钢铁厂冷轧乳化液废水，通过对操作参数和处理过程的优化，膜通量为100L／（m2?h），油的质量浓度从5 000 mg／L降至10mg／L以下，截留率大于99％，出水中油质量分数小于0．001％，成功用于工业化。 　　2.2 反渗透在钢铁废水中的应用 　　反渗透主要用来去除废水中溶解的无机盐，用于废水的深度处理和回用。例如，太原钢铁公司建成我国最大的反渗透膜法工业废水回用工程改造净环水软水站，其一级反渗透装置除盐水用于不锈钢冷轧系统，设计最大产水量1 410 m3／h，反渗透系统回收率在75％以上，除盐率在97％以上；二级反渗透和混床处理后供发电厂中压锅炉使用，设计最大产水量300 m3／h，回收率在85％以上，除盐率在97％以上。该装置年节水1 400万t，成为中国冶金行业节水的示范工程[2]。 　　2.3 膜组合工艺在钢铁废水中的应用 　　膜组合工艺是指膜与物理、化学、生物等处理方法组合的工艺，用于废水处理的膜组合工艺很多，典型的有超滤-反渗透的双膜法处理工艺和膜-生物组合的膜生物反应器（MBR）处理工艺。 　　例如，包钢给水厂五车间用超滤-反渗透双膜法工艺代替原热轧供水系统采用的砂滤-反渗透的工艺生产脱盐水和除盐水，避免了系统原水水质随季节变化幅度大，造成反渗透预处理出水水质不稳定，影响反渗透系统的稳定运行。该超滤系统运行后，出水浊度稳定在0．3 NTU以下，SDI值保持小于2，满足反渗透的进水水质