拉管酸洗廢水零排放工藝研究
酸洗廢水酸度高且富含F(xiàn)-及重金屬離子,廢水腐蝕性強(qiáng),治理難度大,且運(yùn)行費(fèi)用高,以達(dá)標(biāo)為目的的治理工藝也是資源浪費(fèi)工藝,而如何實(shí)現(xiàn)廢水重復(fù)利用和變廢為寶是徹底解決該問題的關(guān)鍵。從資源重復(fù)利用,變廢為寶的角度研究酸洗廢水治理中實(shí)現(xiàn)廢水零排放的工藝路線,并從數(shù)學(xué)原理、技術(shù)經(jīng)濟(jì)的角度對(duì)該新工藝進(jìn)行了可行性的論證。
不銹鋼行業(yè)目前已經(jīng)成為溫州地區(qū)的一個(gè)支柱產(chǎn)業(yè),不銹鋼拉管是溫州不銹鋼行業(yè)中的一個(gè)重要分支。對(duì)于不銹鋼拉管加工工藝來說,酸洗工序是拉管生產(chǎn)加工過程中的重要環(huán)節(jié),而酸洗工序中產(chǎn)生大量的廢水,是不銹鋼拉管行業(yè)成為重污染行業(yè)的主要原因。
目前溫州地區(qū)拉管企業(yè)普遍采用石灰中和曝氣二級(jí)混凝沉淀工藝對(duì)拉管酸洗廢水進(jìn)行處理。該處理方法能夠做到達(dá)標(biāo)排放,但產(chǎn)生的污泥量大,廢水治理達(dá)標(biāo)后多直接排放,不僅浪費(fèi)了寶貴的水資源而且水中大量的NO3-進(jìn)入環(huán)境,也是形成水環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化的一個(gè)重要原因。
由于拉管加工產(chǎn)生大量污水的特性,對(duì)于一些缺乏環(huán)境容量和污水處理廠的地區(qū),希望在引進(jìn)不銹鋼拉管項(xiàng)目以發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)的過程中,多因無納污環(huán)境而使項(xiàng)目成為泡影。
筆者從資源利用角度對(duì)酸洗廢水治理進(jìn)行研究,在現(xiàn)行成熟治理工藝的基礎(chǔ)上提出優(yōu)化措施,實(shí)現(xiàn)廢水治理的零排放,不但能節(jié)約寶貴的水資源,還可以將水中大量的NO3-回收作為副產(chǎn)品而產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。不僅為無排污條件的地區(qū)發(fā)展不銹鋼拉管業(yè)找到一條出路,而且為優(yōu)化、改造現(xiàn)有的拉管企業(yè)廢水治理工藝提供了新方向。
1 生產(chǎn)工藝與污染
1.1 生產(chǎn)工藝
拉管加工工藝主要是將管錠或管徑、壁厚等不符合要求的管胚通過機(jī)械加工和表面處理的方式,將管錠毛胚管加工成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的鋼管。拉管的過程其實(shí)就是圓管改徑、壁厚減薄的過程。不銹鋼拉管生產(chǎn)的主要工藝流程見圖1。
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生產(chǎn)過程中,每一道酸洗工序都產(chǎn)生大量的酸性廢水。酸洗所采用的酸是HF和HNO3按一定比例混配而成,因而在酸洗后產(chǎn)生的廢水中含有大量的F-和NO3-,酸洗過程中在去除不銹鋼表面氧化膜的同時(shí),還會(huì)形成大量的Fe2+、Cr3+、Ni2+等。
1.2 污染源強(qiáng)分析
根據(jù)對(duì)溫州市龍灣區(qū)大量拉管企業(yè)的調(diào)查,統(tǒng)計(jì)得到拉管企業(yè)生產(chǎn)過程中噸鋼的主要原輔材料消耗,見表1。
表1 拉管企業(yè)主要原輔材料單耗統(tǒng)計(jì)(以噸鋼計(jì))
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表2 進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)(除pH外,其余為mg/L)
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根據(jù)龍灣區(qū)拉管企業(yè)廢水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及溫州市龍灣區(qū)不銹鋼拉管基地酸洗廢水治理設(shè)施的進(jìn)水指標(biāo),酸洗廢水水質(zhì)主要指標(biāo)見表2。
根據(jù)以上數(shù)據(jù),每噸拉管加工產(chǎn)生廢水中的NO3-質(zhì)量濃度及產(chǎn)生量分別為10.45 g/L和62.7 kg。溫州地區(qū)一些拉管企業(yè)廢水治理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明,廢水經(jīng)過處理后,pH、F-及重金屬離子可以達(dá)標(biāo)排放,但大量的NO3-卻隨著出水進(jìn)入環(huán)境中,這不僅浪費(fèi)了水資源,也是形成水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要原因。
1.3 現(xiàn)狀治理工藝及效果
目前溫州地區(qū)拉管酸洗廢水普遍采用的處理工藝見圖2。
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