在鋼鐵行業中,其水耗占工業總水耗10%左右,廢水排放量占工業廢水總排放量的14%。作為行業中名副其實的用水大戶,如何做好“水”文章,就成了鋼鐵行業發展的重中之重。
鋼鐵工業生產過程中,會產生大量的含鹽廢水,其主要成分是無機鹽、重金屬,也含有預處理、氯化、脫氯和脫鹽等過程所用的少量化學品,如阻垢劑、酸和其他反應產物,濃鹽水處理成為制約鋼鐵行業發展的關鍵技術。
濃鹽水處理技術包括濃鹽水濃縮技術和濃鹽水終端處理技術。一方面為盡可能回收水資源,另一方面由于濃鹽水終端處理費用極高,故需先將濃鹽水進行濃縮,使含鹽量(TDS)質量濃度達到50000~80000mg/L,以減小終端處理工藝的規模,減少投資及節約能源。
膜技術在21世紀得到迅猛發展,日漸成熟的膜技術正在各行各業得到廣泛使用。膜分離、膜濃縮正慢慢成為廢水處理工藝中不可或缺的一部分,其中就包括了鋼鐵工業濃鹽水的深度處理。
針對鋼鐵工業濃鹽水的水質特點,采用預處理+深度處理(二級反滲透)的主體工藝,去除廢水中主要污染物和鹽類,保證出水的總含鹽量(TDS)、硬度、懸浮物、Cl-等指標滿足回用水要求,原水回收率為70%~75%。一級反滲透出水可直接作為凈環補充新水,二級反滲透出水可作為鍋爐用軟水補充水。
反滲透主要是將溶劑和溶劑中離子范圍的溶質分開,只允許水、溶劑通過,可脫除水中絕大部分的鹽分及大分子有機物。反滲透膜技術分離過程不需加熱,沒有相的變化,耗能較少,設備體積小,操作簡單,適應性強,因此在水處理中應用范圍日益擴大,已成為重要的水處理方法,是目前鋼鐵工業濃鹽水處理中較為經濟有效的技術之一。
鋼鐵工業濃鹽水處理的技術難點在于其有機污染物的降解、高含鹽水減量處理技術以及經濟、適用的蒸發結晶技術的開發上。反滲透膜是脫鹽的單元分離工藝,突破傳統工藝瓶頸,濃縮水綜合回收率可達90%以上,出水水質穩定。反滲透膜技術以其性能穩定、運行成本低、管理簡單等優點在鋼鐵廢水回用領域得到廣泛應用。