在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,不銹鋼憑借其優(yōu)異的耐腐蝕性、強度和美觀性,廣泛應用于建筑、機械、食品等多個領域。然而,不銹鋼金屬加工過程會產(chǎn)生大量廢水,這些廢水若不經(jīng)處理直接排放,不僅會對環(huán)境造成嚴重污染,還會造成水資源的浪費。因此,研究和應用高效的不銹鋼金屬加工廢水處理回用工藝,成為行業(yè)亟待解決的重要課題。
一、不銹鋼金屬加工廢水特性
不銹鋼金屬加工廢水成分復雜,主要污染物包括懸浮物(SS)、油脂、重金屬離子(如鉻、鎳、鐵等)、酸堿物質(zhì)以及表面活性劑等。這些污染物的來源各異,例如在不銹鋼的酸洗、拋光、研磨等加工環(huán)節(jié),會產(chǎn)生大量含有重金屬離子和酸堿的廢水;而在加工設備的潤滑和冷卻過程中,則會產(chǎn)生含油廢水 。其中,重金屬離子具有毒性大、難以降解的特點,會在環(huán)境中積累,對生態(tài)系統(tǒng)和人體健康造成長期危害;酸堿物質(zhì)會改變水體的 pH 值,影響水生生物的生存環(huán)境;油脂則會在水面形成油膜,阻礙水體與空氣的氧氣交換,導致水體缺氧。
二、不銹鋼金屬加工廢水處理回用工藝
(一)預處理
預處理是不銹鋼金屬加工廢水處理的首要環(huán)節(jié),其目的是去除廢水中的大顆粒懸浮物、油脂等,降低后續(xù)處理工藝的負荷。常用的預處理方法包括格柵、沉砂池、隔油池等。
格柵主要用于攔截廢水中較大的漂浮物和懸浮物,如金屬碎屑、塑料片等,防止這些物質(zhì)堵塞后續(xù)處理設備的管道和閥門。沉砂池通過重力沉降作用,使廢水中的砂粒等密度較大的無機顆粒沉淀下來,避免其對后續(xù)處理設備造成磨損。隔油池則利用油與水的密度差異,通過自然上浮或氣浮等方式,將廢水中的油脂分離出來。對于乳化程度較高的含油廢水,還可采用破乳劑進行破乳處理,使油滴聚集變大,便于分離。
(二)物化處理
經(jīng)過預處理后的廢水,仍含有大量的重金屬離子、膠體物質(zhì)和部分有機物,需要進行物化處理。物化處理常用的方法有中和法、化學沉淀法、混凝沉淀法等。
中和法主要用于調(diào)節(jié)廢水的 pH 值,使其達到后續(xù)處理工藝的要求。對于酸性廢水,通常投加石灰、氫氧化鈉等堿性藥劑進行中和;對于堿性廢水,則投加硫酸、鹽酸等酸性藥劑。化學沉淀法是向廢水中投加沉淀劑,使重金屬離子與沉淀劑反應生成難溶性的沉淀物,從而將其從廢水中去除。
(三)生物處理
生物處理是利用微生物的代謝作用,將廢水中的有機物分解為二氧化碳和水,同時去除部分氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。對于可生化性較好的不銹鋼金屬加工廢水,生物處理是一種經(jīng)濟有效的處理方法。常見的生物處理工藝包括活性污泥法、生物膜法等。
活性污泥法是通過曝氣使微生物在廢水中形成懸浮狀態(tài)的活性污泥,利用活性污泥中的微生物對有機物進行吸附和分解。生物膜法則是使微生物附著在填料表面形成生物膜,廢水流經(jīng)生物膜時,其中的有機物被微生物降解。
(四)深度處理
經(jīng)過物化處理和生物處理后的廢水,雖然大部分污染物已被去除,但仍難以滿足回用水水質(zhì)要求,需要進行深度處理。深度處理的方法主要有膜分離技術、高級氧化技術等。
膜分離技術包括反滲透(RO)、納濾(NF)、超濾(UF)等,通過半透膜的選擇透過性,將廢水中的小分子有機物、重金屬離子、溶解性鹽類等分離出來,從而獲得高質(zhì)量的回用水。高級氧化技術則是利用強氧化劑(如臭氧、過氧化氫、芬頓試劑等)產(chǎn)生具有強氧化性的羥基自由基,將廢水中的難降解有機物氧化分解為二氧化碳和水。
(五)回用系統(tǒng)
經(jīng)過深度處理后的達標水,可根據(jù)不銹鋼金屬加工生產(chǎn)的不同需求,回用于不同的環(huán)節(jié)。例如,經(jīng)過超濾和反滲透處理后的高品質(zhì)回用水,可回用于對水質(zhì)要求較高的不銹鋼表面清洗、拋光等工序;而經(jīng)過簡單處理的回用水,則可用于對水質(zhì)要求相對較低的設備冷卻、廠區(qū)綠化灌溉等。在回用系統(tǒng)中,還需設置水質(zhì)監(jiān)測和調(diào)控裝置,實時監(jiān)測回用水的水質(zhì)指標,確保回用水的質(zhì)量穩(wěn)定,滿足生產(chǎn)需求。
不銹鋼金屬加工廢水處理回用工藝是實現(xiàn)水資源循環(huán)利用和環(huán)境保護的重要途徑。盡管目前該工藝仍面臨一些挑戰(zhàn),但隨著技術的不斷進步和創(chuàng)新,未來有望開發(fā)出更加高效、經(jīng)濟、穩(wěn)定的處理回用工藝,為不銹鋼金屬加工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。
蘇州依斯倍環(huán)保裝備科技有限公司是一家來自荷蘭外商投資的環(huán)保企業(yè)于2011年在蘇州工業(yè)園區(qū)正式成立,致力于為工業(yè)廢水處理提供完整的循環(huán)利用及零排放解決方案,業(yè)務板塊涵蓋EPC工程、提標改造、污水站運維等。依斯倍一直專注于工業(yè)廢水循環(huán)利用及零排放處理技術的研發(fā),為客戶降低成本,努力構建綠色生態(tài)循環(huán)系統(tǒng),以“減量化”、“資源化”和“極小化”的“3R”原則為循環(huán)系統(tǒng)實施的核心。依斯倍工業(yè)廢水循環(huán)利用及零排放處理系統(tǒng)已廣泛應用于表面處理電鍍、汽車制造、涂裝生產(chǎn)線、新能源新材料、電子半導體、航空船舶、金屬加工等行業(yè)。
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