1水质、水量特征及要求

钢铁工业废水的水质和水量因不同的来源和工艺条件而异。作为一期工程，into出口综合废水闭路循环回用已于2007年底投入正常运行。排污口A收集炼钢工序、轧钢工序、氧气公司、快餐公司及其他附属工厂的合流废水，以及肖家湾、龚家岭附近企业的生产废水和生活污、雨排水。根据污水废水来源分析，综合废水成分复杂，含油量大，浓度变化大，水质不稳定，既有有机成分，也有无机成分。既有悬浮的也有溶解的，主要污染源有SS、COD、硬度、油和铁等。此外，由于各排水点的污废水排放时间不同，水质变化大也是其一大特点。废水处理规模为q = 8000 m3/h(q = 192000 m3/d)，考虑到滤池反冲洗废水和污泥脱水后的滤水回流至进水调节池:该工艺每小时处理流量为q = 8320 m3/h；处理后符合要求的水(见表1)进入WISCO纯化水管网，回用于生产。

2工艺流程的选择

对WISCO某综合废水进行了初步实验研究和原水水质BOD5/CODCr=0.15的测定。经过综合分析比较，采用物化法处理WISCO某综合废水，并给出了工艺流程图。

3主要处理构筑物及其设计参数的确定

合理选择处理构筑物及其设计参数是保证冶金行业污水综合回用处理正常运行的关键[1]。

1)格栅、提升泵站和调节池根据污水废水的特点，为了减少沉淀池的负荷、设备的磨损和管道的堵塞，特别是为了延长滤框的寿命，有必要在提升泵站前设置粗/细格栅，以拦截较大和较小的颗粒。WISCO某污水综合回用处理厂有两条格栅通道(宽2m)，每条通道安装两级机械自动格栅，粗格栅间距25mm，细格栅间距10mm。在调节池前的取水井安装提升潜水泵。潜水泵5台，4用1备，其中变频调速泵2台；提升泵站设计小时峰值流量8320 m3/h，单机容量2080 m3/h，出口扬程14m。有一个调节池，分为两个隔间，每个隔间的有效容积为8325m3，每个隔间配有4个功率为25kW的搅拌器，搅拌功率为每立方米10W。

2)预混凝的混合阶段是整个混凝工艺的重要组成部分，混合工艺的选择应遵循快速、充分的原则。如果适当增加G值，混合形成的絮体密度会更高，否则絮体密度会降低，不利于沉淀池排泥和过滤[2]。经过综合比较，WISCO某污水综合回用工程采用机械搅拌法。快速混合罐的相关参数为:最大流量Q=8320m3/h，数量为两个，接触时间t=3min，单罐有效容积V=210m3，两个快速搅拌器，速度梯度>；20 s-1，搅拌功率N=11kW。

3)高密度沉淀池WISCO某污水综合回用工程采用高效改进型高密度沉淀池技术。它是一种采用斜管沉淀和污泥循环的快速高效沉淀池。它主要由三部分组成:反应区、预沉淀-浓缩区和斜管分离区。是集絮凝、预沉淀、污泥浓缩、浓缩污泥回流、斜板分离于一体的高效沉淀池。它具有斜管沉淀池和机械搅拌澄清池的优点，具体体现在:表面负荷高(反应区SS高达几千ppm)、效率高(上升流速一般为10-mdash；35m/h)，节约土地(是常规降水技术的& mdash1/10)，减少药剂投加量(由于污泥回流，可回收部分药剂，由于循环，污泥与水接触时间更长，所以投加量低于其他沉淀装置)，排泥干燥度高(排泥浓度20-mdash；100g/L，石灰软化后可高达150g/L，完全满足直接脱水的要求，无需再建浓缩池)，失水少(由于排泥浓度高，其带走的水量相对较少，沉淀池的失水相对常规静态沉淀池很低)，降低了初期投资费用和运行费用等。高密度沉淀池的具体设计参数为:处理能力Q=8320m3/h，总池数n = 6；单池最大流量q = 1387 m3/h；单池总面积S=190m2，斜管面积118m2，斜管内上升速度V = 11.84 m3/(m2 & bull；h)；1台单槽污泥泵，流量Q = 60 m3/h；单池污泥循环泵1台，流量Q = 60 m3/h；在紧急情况下，排泥泵可用作污泥回流泵；同时，6个高密度沉淀池配有同规格的全备用污泥泵。

4)后凝结。高效沉淀池的出水在进入滤池之前，必须经过进一步的混凝反应，以增强滤池的过滤效果，延长过滤周期。WISCO污水综合回用处理后混凝池的具体参数为:最大流量Q=8320m3/h，数量为2个，接触时间t=2min，单池有效容积V=36m3，两个快速搅拌器，速度梯度>:20 s-1，搅拌器功率N=4kW。

5)经过对滤池组的综合分析比较，WISCO某污水综合回用采用& ldquoV & rdquo键入一个过滤器。具体参数为:过滤器数量为8个，单池面积为121m2，宽度为& times长度= 4m & times15.14m，滤料厚度1.5m，滤料有效尺寸1.35m，滤料上方水位1.2m，过滤速度8.6m/h，反冲洗强度:冲洗水15 m3/(m2 & bull；h)、冲洗气体55 m3/(m2 & bull；h)、7m3/(m2&bull)交叉冲洗水；H) 3台洗涤泵，2用1备，卧式离心式，流量Q=910m3/h，扬程H=8m，3台空气洗涤风机，2用1备，罗茨式，流量q = 330nm3/h

6)来自清水池和加压泵站的处理后的清水将储存在清水池中，加压泵站中的清水泵将源源不断地输送给用户使用。WISCO某污水综合回用工程清水池设在滤池底部，容积4000m3，2格2格。循环水泵设置在滤池反冲洗泵房内，水泵由大小泵调节。具体参数:大型卧式离心循环水泵5台，q = 8000-mdash；2 000 m3/h，3用2备，单台Q=2667m3/h，H=62m。同时，泵站内有一台小型调节泵，具体参数为:Q=1200m3/h，H=62m。

7)污泥脱水WISCO某污水综合回用工程采用板框压滤机脱水。脱水系统设计为每周7天、每天24小时工作。采用三台压滤机(2用1备)处理设计污泥。板框压滤机的一个工作周期为2.5h，每天10个工作周期。平均污泥产量为64t/d，板框压滤机为全自动脱水，工作压力为1.2倍；106Pa，压滤机规格为:板型1600mm &次；1600mm，泥饼固含量& ge40%，单板数量136块，单板过滤面积600m2共有3台变频进泥隔膜泵:Q=60m3/h，P = 1.2×104；106Pa同时有一台高压冲洗泵:Q=12m3/h，P = 1.0 &倍；107帕.

4化学处理

在冶金工业废水综合处理及回用过程中，根据物理处理工艺的需要，必须选择合适的化学药剂进行化学处理。必须根据污水水质、回水水质和处理工艺的要求，确定药剂的选择、投加量、投加地点和投加方式[3-6]。在WISCO某污水综合回用处理工程中，在污水进入高密度沉淀池絮凝区进行絮凝之前，在混凝前池中投加混凝剂PFS和石灰。具体规格参数如下:PFS为铁含量大于9%的溶液形式，配有三个速度控制的比例计量加药泵，2用1备，Q = 300 l/h；石灰浆采用变频螺杆泵给料，石灰浆采用熟石灰粉(Ca(OH)2纯度& ge92%，粒度200目)和水，配3台螺杆计量加药泵，2用1备，Q = 10 m3/h；其次，在高密度沉淀池的反应区和污泥循环管道中加入高分子电解质PAM。加入的PAM由粉末状PAM聚合物和水组成。加药泵将液体PAM送至相应的加药点，最大设计加药量Q=1.5mg/L，溶液浓度2 g/L，配有7台比例调节的螺杆计量泵，6用1备，Q = 1050 L/h；第三，在后混凝槽中加入PFS溶液和硫酸，硫酸浓度为98%，平均投加量Q=20mg/L，变频加药隔膜计量泵3台，2用1备，Q = 70l/h，后混凝槽中混凝剂的投加设施与预混凝一起设置，后混凝速度控制比例调节计量泵3台，2用1备，q = 30l/h，最后， 滤池出水采用投加有效氯浓度为150g/L的次氯酸钠进行消毒，投加泵有两台，一用一备，Q=550L/h ..

5操作效果

生产实践表明，冶金废水综合回用在保护环境和节约水资源方面具有巨大的优势。根据武钢某综合废水由长江直排改为闭路循环回用的实际运行数据，对其效益进行了分析和比较。1)具有显著的环境效益，避免了水体热污染和水质污染，避免了支付可观的排污费。同时也减少了水资源费的缴纳，保护了环境，合理利用了水资源。根据相关规定，综合排水需要缴纳0.1元/t的排污费，WISCO的水资源费为0.1元/t，因此，闭路循环回用的排污费和水源费比DC系统少:8000 &倍；24 & times365 & times0.1+8000 &倍；24 & times365 & times0.1=7008000+7008000=1402(万元/个)。2)节水效果由直排改为闭路回用后，该系统的水全部作为WISCO用水户的补充水。扣除水资源费，WISCO纯净水价格按0.35元/t计算，每年节约纯净水成本:8000 &次；24 & times365 & times0.35=2453(万元/个)。3)根据现场实际运行数据统计，DC改为闭环回用后，每年将增加用电量501万元。同时增加700万元/a，每年增加的电费和药费为501+700=1201(万元/a)。4)显著的社会效益。从实际运行情况来看，DC改为闭路回用后，可以满足WISCO正常的生产需要，供水压力和水质可以得到较好的保证，消除了过去供水压力低、水质波动影响生产的现象；从根本上改善工厂环境；对北湖生态修复起到了积极的推动作用，受到了上级部门的一致好评。污水不再排放，保护了自然水体不受污染，避免了排水管因大量污泥堵塞，大大降低了排水管的疏通、维护和维修费用；通过就近供水，避免了原纯净水长途运输的电力成本、电力设施和管网的维护成本，同时避免了原纯净水管网年久失修导致的管网漏水现象。所以它的社会效益是巨大的，不可估量的。

6结论

应用实践证明，工业废水综合回用处理技术先进可靠，具有工艺简单、成本低、处理效果好的特点。探索出的经营管理经验是成功的、可行的；DC闭环回用后，保证了WISCO的正常生产需求，其巨大的环境、经济、技术和社会效益得以显现。符合国家循环经济政策和节能减排的要求，为加强冶金等行业的可持续发展提供了理论和实践依据，值得推广。