國務院環(huán)保部近年來出臺了多項環(huán)保政策和排放標準，根據(jù)最新的鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準，浙江不銹鋼管廠家首先對廢酸水處理站排水進行生物脫氮預處理，然后與循環(huán)水站排污水混合后，采用混凝沉淀－砂濾－超濾－反滲透組合工藝進行減排回用處理，出水達到工業(yè)水標準后回用，對反滲透濃水采用生物脫氮－混凝沉淀－電催化氧化－砂濾工藝進行處理，處理后出水達到《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》（GB13456－2012）直接排放標準后外排。

  為了緩解中國資源環(huán)境日益嚴峻的形勢，國務院及國家環(huán)保部近年來陸續(xù)出臺了多項環(huán)保政策和排放標準，其中《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》（GB13456－2012）對鋼鐵廢水的噸鋼排水量和水質指標提出更高的要求。而大部分鋼鐵企業(yè)處理后直接外排的廢水水量和水質均不能滿足新的標準，同時鋼鐵企業(yè)對能源成本要求也越來越嚴格，都急需減少廢水的排放量，提高廢水的回用量，從而達到降低運行成本，提高效益的目的，因此，鋼鐵廢水減排回用和提標改造的時代已經到來。某不銹鋼廠的全廠廢水是經過處理達到原有的《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》（GB13456－92）后直接外排，在新的國家標準頒布后，當?shù)丨h(huán)保部門要求其降低排放水量、提高排放水質，使其滿足《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》（GB13456－2012）的要求。

  浙江不銹鋼管廠家廢水主要包括兩股廢水：一股為廢酸水處理站的排水，該股廢水是對不銹鋼酸洗廢水經過石灰中和沉淀處理后排放的廢水，水量為100m3/h，水質見表；另一股為煉鋼、熱軋、冷軋等單元循環(huán)水站的排污水，水量為400m3/h，水質見表。

目前這兩股廢水均是直接外排，而忽視其回用利用的價值，不僅浪費水資源，還需要交納一定的排污費用。與之相對應的是該廠每天還需從當?shù)厮创罅咳∷?，用于制取工業(yè)水，供工藝單元使用。這些都不符合國家節(jié)能減排、綠色經營的政策要求，對企業(yè)本身也是巨大的浪費。

1. 減排回用及提標改造的目標

  當?shù)丨h(huán)保部門根據(jù)國家新標準要求該廠排放的廢水水質達到最新的標準，且排水量不得超過150m3/h，而該廠實際廢水量為500m3/h，遠超環(huán)保要求，必須進行大幅度減排。根據(jù)浙江不銹鋼管廠家的實際情況，這兩股廢水因水質指標較差特別是含鹽量指標（表現(xiàn)為電導率指標）較高沒有合適的用戶，故減排的廢水必須經過脫鹽處理達到工業(yè)水指標后才能大規(guī)?；赜谩Ｒ虼?，本次改造新建一座廢水回用及深度處理站，主要功能及目標包括兩部分，一是回用處理部分，選用合適的預處理及脫鹽工藝，對廢水進行脫鹽，使出水達到工業(yè)水指標后回用，工業(yè)水水質指標見表，而脫鹽產生的濃水量不得大于150m3/h；二是深度處理部分，選用先進的組合廢水處理技術，對脫鹽后的濃水進行深度處理，使各項指標達到《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》（GB13456－2012）的直接排放標準后排放，具體指標見表。

 2. 脫鹽工藝的確定

  廢水的深度回用，必須經脫鹽工藝處理，以使得回用水中的含鹽量和特定離子的濃度達到工藝的要求。目前國內外廢水脫鹽回用領域得到廣泛應用并取得良好處理效果的技術是膜分離技術中的反滲透技術，反滲透是利用反滲透膜選擇性的只能透過溶劑而截留離子物質的性質，以膜兩側靜壓差為推動力，克服溶劑的滲透壓，使溶劑通過反滲透膜而實現(xiàn)對液體進行分離的膜過程。根據(jù)國內外廢水深度處理回用的經驗，反滲透技術已經在寶鋼、太鋼、鞍鋼、唐鋼等大型鋼鐵企業(yè)的廢水回用工程中得到了應用，反滲透裝置作為廢水深度處理脫鹽技術已成為發(fā)展趨勢。因此，本減排回用工程采用反滲透技術作為核心處理工藝。

 3. 廢酸水處理站排水預處理工藝的確定

  浙江不銹鋼管廠家的廢酸水處理站排水中硝酸根濃度高達2800mg/L，折算成總氮為632.2mg/L，遠超排放標準，同時由于反滲透對硝酸根的去除能力較弱，如將其直接和循環(huán)水站排污水混合后進行反滲透脫鹽，反滲透出水的硝酸根濃度將超過工業(yè)水的水質指標，因此該股廢水在進入反滲透前，必須對硝酸根進行預處理。目前在技術和經濟上均可行的去除硝酸根的工藝唯有生物反硝化脫氮工藝，該工藝是在缺氧條件下，反硝化菌以碳源作為電子供體，以硝酸根作為電子受體，將硝酸根還原為氮氣或氮的其它氣態(tài)氧化物的生物學反應過程?？梢允侨魏文芴峁╇娮?，且能將還原為氮氣的物質，包括有機物、硫化物、H+等，本工程擬投加甲醇和乙酸鈉作為碳源。由于本工程硝酸根濃度很高，因此采用活性污泥反硝化+生物固定床反硝化的兩級處理工藝，在第一級活性污泥反硝化工藝中，通過攪拌機的作用使得高濃度硝酸根廢水、懸浮生長的高濃度反硝化菌及外加碳源充分混合均勻，使反硝化過程順利充分進行，同時攪拌也有利于產生的大量氮氣順利排出，在第二級生物固定床反硝化工藝中，反硝化菌附著生長在填料上，含有外加碳源的低濃度硝酸根廢水流經填料，保證廢水中的硝酸根得到充分的降解。在反硝化工藝后設置好氧處理工藝去除過量投加的碳源。此外，由于該股廢水是經過石灰中和沉淀處理的排水，鈣硬度、總硬度均很高，為防止反硝化填料的結垢，也為了減緩后續(xù)反滲透膜的污堵速度，在反硝化工藝前設置脫硬度軟化措施，降低廢水中的硬度。

 4. 反滲透預處理工藝的確定

  本工程采用反滲透作為廢水脫鹽的主體工藝，而反滲透裝置對進水水質指標要求非常嚴格，只有進水水質指標達到要求才能保證反滲透長期穩(wěn)定運行，因此廢水在進入反滲透裝置前必須采用嚴格的預處理措施。由于廢水中硅酸鹽、鐵鹽、氟離子、有機物、微生物、膠體含量及硬度等指標均較高，且含有一定的油類，易造成反滲透系統(tǒng)的結垢、污堵，故本工程預處理擬采用“混凝沉淀+砂濾+超濾”的預處理工藝?！盎炷恋?砂濾+超濾”預處理工藝能很好的滿足反滲透的進水的要求，可以保證廢水脫鹽回用系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行。

 5. 濃水處理工藝的確定

  由于脫鹽采用反滲透處理工藝，原廢水中的各類物質絕大部分被濃縮在濃水中，濃水中總氮等指標超標，本工程采用“反硝化+混凝沉淀+電催化氧化+砂濾”的處理工藝對其進行處理，使出水各項指標穩(wěn)定達標。反硝化是通過反硝化菌在外加碳源的環(huán)境下降解廢水中的硝酸根，確?？偟_標，混凝沉淀是去除廢水中重金屬和懸浮物，一方面使各項指標進一步降低，另一方面降低懸浮物指標，從而提高后續(xù)電催化氧化工藝的處理效果，砂濾作為保障措施，去除電催化氧化過程中可能產生的懸浮物。電催化氧化工藝主要用于降解廢水中的有機物，特別是難生物降解的有機物，使出水中達到排放標準。原理是電化學陽極發(fā)生氧化的過程，包括兩種：一是直接氧化即污染物直接在陽極失去電子而發(fā)生氧化，二是間接氧化即通過陽極反應生成具有強氧化作用的中間產物或發(fā)生陽極反應之外的中間反應，氧化需處理的污染物，最終達到氧化降解污染物的目的。本工程采用惰性貴金屬添加合金電極，耐腐蝕能力強，同時設計考慮自動倒極運行，保證電極的長期穩(wěn)定運行，避免結垢導致電壓升高，處理效果下降。

6. 廢水處理工藝流程說明

  本工程首先對廢酸水處理站排水進行“脫硬混凝沉淀+兩級反硝化池+好氧池+生化沉淀”的預處理，大幅降低廢水中的硝酸根和硬度，出水與各循環(huán)水站的排污水混合后，一起進行回用脫鹽系統(tǒng)處理，脫鹽系統(tǒng)采用“混凝沉淀+砂濾+超濾+反滲透”的處理工藝，反滲透前設置多重保障措施降低廢水中的懸浮物、膠體、SDI等指標，確保反滲透長期穩(wěn)定運行，反滲透對廢水進行脫鹽，產水作為工業(yè)水回用，反滲透濃水經“反硝化池+好氧池+生化沉淀+電催化氧化+砂濾”工藝處理后，廢水中的總氮、懸浮物等各項指標得到有效處理，確保出水水質達到排放標準。

7. 結論

（1）根據(jù)《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》（GB13456－2012），鋼鐵企業(yè)必須提高廢水的回用率和深度處理水平，才能使全廠廢水的噸鋼排水量和各項水質指標符合新標準。

（2）對于浙江不銹鋼管廠家廢水中的冷軋廢水，如機組采用硝酸酸洗工藝，廢水中硝酸根濃度遠高于排放標準，為保證處理效果，必須采用兩級脫氮工藝才能使總氮指標達標。

（3）本項目減排回用以反滲透作為脫鹽工藝，并輔以多種組合預處理工藝，可保證長期穩(wěn)定運行，出水水質穩(wěn)定達到工業(yè)用水水質指標，而排放的濃水采用生物脫氮和電催化氧化的組合工藝，可保證各項水質指標達到排放標準。

（4）本項目實施后，一方面可以將大部分原本外排的廢水處理作為工業(yè)水回用，大大降低水資源取水量，降低企業(yè)生產成本，減少排污量，另一方面，外排廢水的水質得到了極大的提高，符合最新的環(huán)保要求，因此本項目是一項既有明顯經濟效益，又有突出社會效益的資源化項目、環(huán)保項目。

（5）本項目解決了該浙江不銹鋼管廠家廢水排放量大、水質不達標的問題，減輕了對周圍水體的污染，項目的實施可使企業(yè)與社會和諧共存，為企業(yè)的長遠發(fā)展創(chuàng)造了條件。