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不锈钢冷轧酸洗废水处理技术的发展趋势
新闻来源: www.jshesjs.com 发布时间:2015-1-20 12:54:45 点击数:36
不锈钢产品因其优秀的耐蚀性、良好的工艺性能和精美外观而广泛应用,酸洗正是赋予不锈钢光鲜亮丽外表的重要工序。而以中性盐废水和混酸废液为代表的不锈钢冷轧酸洗废水成分复杂,污染物含量高,利用难度大,则成为不锈钢企业环保处理的重点。在环保压力日益严重的当下,如何更安全、环保地处理这些废水,成为业界关注的热点。
废水须处理达标才能排放
在退火、正火、淬火、焊接、锻造等成型加工过程中,不锈钢板、卷、线、管等产品表面常会产生氧化铁皮,其成分主要为FeO、Fe2O3、NiO2、Cr2O3、Fe3O4、FeOCr2O3(铬尖晶石)、NiFe2O3(镍尖晶石)、FeOCr2O3Fe2O3(铬-镍尖晶石)等致密型氧化物。这些氧化铁皮与基体附着力强,在采取抛丸、高温碱浸、熔盐电解、混酸酸洗、多级漂洗等组合工序的处理过程中,不可避免会排放中性盐废液、混酸废液、含氟废水、漂洗废水等多路酸洗废水,废水成分和产生量的工序间差异很大。
以中性盐废水和混酸废液为代表的不锈钢冷轧酸洗废水成分复杂,污染物含量高,部分有害物质的含量远远高于国家排放标准。鉴于Cr6+、T.Cr、Ni2+的积累致癌作用、F-对生物骨质的破坏和废水酸度对水体的影响,这些废水必须处理达标后才能排放。
在不锈钢冷轧酸洗废水的处理中,为节省占地和投资、便于维护,一般将多路废水分为两类,即含Cr6+的中性盐废水与混酸废液。前者经化学还原,将其中绝大部分Cr6+转化为Cr3+后,排入混酸废液调节池,一道进行中和、絮凝沉淀、污泥浓缩和板框压滤,最终得到红褐色的混合泥饼。
因地制宜选择处理工艺
中性盐电解法是国外公司开发的除鳞方法,在Na2SO4中性电解液中,不锈钢板、卷作为阳极电解,氧化铁皮中的铬氧化物以可溶性Cr6+进入废水中,因此可作为含铬废水,先将Cr6+转化为Cr3+后,再进一步处理。
表1是国内外含铬废水处理工艺的比较情况。自20世纪80年代以来,离子交换法、电解法等工艺虽有一些应用实例,但适用范围较窄。从发展趋势来看,以亚铁盐、亚硫酸盐为还原剂的化学法,因工艺路线成熟、维护管理方便、自动化程度高等特点,仍是含铬废水(中性盐废水)处理工艺的主流。
不锈钢板、卷在中性盐阳极电解之后,为确保产品质量,还须采用混酸进一步处理,促使铁氧化物进一步脱落,由此产生了多种混酸废液,其中含有浓度较高的HF、HNO3、H2SO4、HCl,以及Fe3+、Cr6+、Cr3+、Ni2+等重金属离子,成分复杂,处理难度大。
国内外采用的废酸处理方法大致分三类:再生酸回收、综合利用和中和处理。企业应根据废酸的性质、规模、处理目标和自身的技术装备、管理水平、财力等因素,综合衡量、合理选择适当的处理方案。常见的混酸废液的处理方法详见表2。
未来趋势凸显五大转变
从末端处理向源头削减和全程控制转变。末端废水一旦产生,处理难度大,处理成本高,达标保证系数小。因此,应立足于源头削减、酸/漂洗工艺改革和废酸再生利用,从各个环节减少排污量。
从废水混合处理向分类收集和分段处理转变。目前,各工序产生的酸洗废水,多混合排入调节池,采用过量投加石灰乳和絮凝剂的方法,进行一步法沉淀处理,由此带来有价资源浪费、药剂成本高、出水电导率较高、混合污泥产量大且难以利用等问题。因此,应根据各类废水特点,进行分类收集、分段处理,不仅可有效回收其中的有价物质(如Cr、Fe、Ni等),还可降低废水的投资、处理成本和处理难度。
从重视出水达标向拓宽污泥综合利用途径转变。鉴于酸洗废水的危害,各企业对废水处理已有足够的重视,但对末端污泥大都外委处置。根据不锈钢企业流程长、工序多、余热资源丰富等特点,可采取相应措施,挖掘污泥的潜在价值,实现污泥厂内的干燥减容、工序间无害化和综合利用。如中性盐废水经亚硫酸盐还原-中和沉淀得到的较纯净Cr(OH)3污泥,可加工制造鞣革剂和抛光膏;铁氧体法和电解法所产生的污泥适宜制作磁性材料和合成氨中温变换催化剂;铬污泥、镍污泥可返回冶炼工序;以硫酸钙为主的混合污泥可用于制砖、制水泥。总之,在重视出水达标的同时,更要有污泥综合利用的意识,为污泥寻找妥善出路。
从单元处理技术向多元组合处理技术转变。针对不锈钢酸洗废水的特点,单项处理技术有数十种,目前以化学中和法为主,由此产生了数量庞大、成分复杂、利用难度高的混合污泥。实践表明,任何一种单项废水处理技术有优点,也有缺点,应用上均有局限性。只有采取多元组合处理技术,互相取长补短、优化组合,才能达到最佳的技术经济效果。
从手工操作向自动化控制转变。就酸洗废水处理工艺来看,国外也以化学法为主,与国内的差别主要体现在工艺自动化控制上。发达国家多采用自动加药、自动报警、自动控制等集成技术,以确保废水处理可稳定、经济地达标排放。
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