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摘要：钢铁工业是一个高污染、高耗水的资源密集型行业，该行业所产生的废水量约占全国总废水量的8%，是用水和排水大户。日益严峻的水资源形势和国家不断出台的新的环保政策使得节水减排成为钢铁企业可持续发展的必然选择。常规的废水处理回用工艺已经不能满足钢铁企业生产用水需求及减排目标，因此需要引进脱盐处理工艺对常规工艺处理后的废水进行深度处理。随着近几年膜技术的不断进步，以“超滤+反渗透”为核心的双膜法脱盐处理工艺，其技术更加安全可靠，运行处理费用也大幅下降，已经成为大部分钢铁企业废水深度处理工艺的首选。
关键词：钢铁企业;废水深度处理;浓盐水
目前，越来越多的钢铁企业已经或正在实施废水深度处理改造，处理后的脱盐水能够达到钢铁冶炼工艺用水的要求，部分甚至可以达到中温中压锅炉给水质量标准。废水经过深度处理后，大部分经过净化处理为脱盐水来使用，仍有一小部分成为浓盐水。浓盐水产生比例与原水质量要求、脱盐工艺有关，一级反渗透所产生的浓盐水约占原水的30%，按照电导率计算，经过反渗透工艺处理后的浓盐水中的含盐量较原水浓缩3-4倍，化学需氧量、氨氮等污染物浓度也浓缩到原水的3-4倍[1]。浓盐水污染物浓度高、含盐量高，直接排放不能达到排放标准，并且常规的生化处理难度大。大部分钢铁企业直接将浓盐水送至高炉冲渣系统或炼钢焖渣系统回用，但这容易对水渣或钢渣品质造成影响;个别企业采取蒸发结晶的处理方式，但设备投资与运行费用高昂[2]。因此，浓盐水如何经济、有效地处理已成为钢铁企业所面临的重要课题。
一、某钢铁企业深度处理水质指标
某钢企为减少水资源的浪费，同时改善公司用水指标，在现有废水处理的基础上实施了“超滤+反渗透”的双膜法深度处理项目，实现了废水脱盐后回用。
（一）进水水质指标
由于钢铁企业用水点多，各用水点排水水质不同，排水量不稳定，因此，深度处理系统原水水质变化幅度较大。
（二）浓盐水排放指标
钢铁企业废水经脱盐处理后所产生的浓盐水如需排放，则必须经过进一步处理，排水水质应达到《钢铁工业水污染物排放标准》（GB123456-2012）中的特别排放限值标准要求。
二、浓盐水处理工艺流程
该企业针对反渗透浓盐水和纳滤浓盐水，分别采取不同的处理工艺。
（一）反渗透浓盐水处理
根据反渗透浓盐水的水质特点和纳滤装置进水要求，采用了化学软化、硝化反硝化生物滤池、多介质过滤器和超滤处理。
（二）纳滤超浓盐水处理
反渗透浓盐水经过纳滤脱盐处理后，产生的超浓盐水中氨氮、化学需氧量等指标进一步上升，处理难度更大。纳滤超浓盐水主要处理工艺包括芬顿反应和折点加氯反应。
三、浓盐水处理效果
反渗透浓盐水经处理后必须满足纳滤进水要求，同时要考虑降低污染物浓度，为纳滤超浓盐水处理达标创造条件，因此主要考察总硬度、化学需氧量、氨氮、总氮等指标。纳滤超浓盐水经过处理后化学需氧量、氨氮、总氮等指标必须达到《钢铁工业水污染物排放标准》（GB 13456-2012）中的特别排放限值要求。
（一）软化澄清处理效果
软化澄清池采用投加氢氧化钠、碳酸钠等药剂对反渗透浓盐水进行软化处理，同时可去除浓盐水中的重金屬和部分氟化物。软化澄清池进水总硬度为925～1070 mg/L，平均约1017 mg/L;出水总硬度为313～383 mg/L，平均约351.8 mg/L;总硬度去除率为63.5%～67.1%，平均约65.4%，去除效果较稳定。反渗透浓水软化处理效果如下图所示。
（二）硝化反硝化滤池运行效果
硝化反硝化生物滤池进水氨氮为11.6～14.6 mg/L，平均约13 mg/L。运行初期的20天，硝化池共设置4个，反硝化池2个，出水氨氮浓度为0.4～1.2 mg/L，平均约0.8 mg/L;去除率为90%～97%，平均约93.9%。在运行过程中，根据氨氮、总氮的实际情况，对水池功能重新做了分配，逐个将4个硝化池全部改变为反硝化池，提高对硝基氮和亚硝基氮的去除能力。经过硝化、反硝化水池重新分配后，氨氮去除率有所下降，生物滤池出水氨氮浓度为3.1～6.2 mg/L，平均约4.9 mg/L;去除率为53%～72%，平均约61.9%，较水池功能重新分配前，氨氮去除率下降32%。
硝化反硝化生物滤池进水总氮浓度为54.5～69.8 mg/L，平均约63.6 mg/L。运行初期的20天，硝化池共设置4个，反硝化池2个，出水总氮浓度为13.9～16.9 mg/L，平均约15 mg/L;去除率为74%～80%，平均约76.4%。经过硝化、反硝化水池重新分配后，虽然氨氮去除率有所下降，但对硝基氮、亚硝基氮的去除效果大幅提高，因此总氮去除率有所上升。出水总氮浓度为7.4～12.6 mg/L，平均约9.27 mg/L。去除率为80.7%～88.5%，平均约85.26%，较水池功能重新分配前，总氮去除率上升8.86%，为纳滤超浓盐水处理实现总氮达标提供了良好的条件。
（三）芬顿反应池运行效果
芬顿反应池进水化学需氧量浓度为70.6～78.9 mg/L，平均约74.5 mg/L。芬顿反应池出水化学需氧量浓度为21.0～28.1 mg/L，平均约25.2 mg/L，达到小于30 mg/L的特别排放限值要求。芬顿反应池对COD的去除率为61.61%～71.08%，平均约66.18%。
（四）折点加氯池运行效果
随着将反渗透浓盐水处理单元的硝化反硝化滤池的功能进行调整，折点加氯池进水氨氮明显上升后趋于稳定。加氯量需根据废水氨氮含量严格控制，投加量不足将达不到脱氮效果，投加量过多会造成余氯增加，因此，实际运行过程中在达到脱氮效果的情况下尽可能减少加氯量。折点加氯池进水氨氮浓度为0.7～11.2 mg/L，平均约6 mg/L折点加氯池出水氨氮浓度为0.2～2.3 mg/L平均约1.22 mg/L，达到小于5 mg/L的特别排放限值要求。折点加氯池对氨氮的去除率为68.6%～83.13%，平均约77.5%。
四、结语：
综上所述，脱盐工艺后所产生的浓盐水经处理后应优先考虑在厂内回用，但回用时需要考虑浓盐水中盐分及污染物的影响，避免对设备、产品及环境产生较大危害，确实无法回用的浓盐水必须经过进一步处理后达标排放。浓盐水含有较高的氨氮、总氮及化学需氧量等污染物，在深度处理项目实施前需要充分论证处理效果能否达到排放标准，必要时需通过试验确定处理工艺，验证处理效果。
参考文献：
[1]王利平. 钢铁企业浓盐水处理探索与实践[J]. 山西建筑，2016，42（35）：131-132.
[2]姜剑. 钢铁企业废水零排放技术及工程实例[J]. 钢铁技术，2017（01）：34-37.
关键词：钢铁企业;废水深度处理;浓盐水
目前，越来越多的钢铁企业已经或正在实施废水深度处理改造，处理后的脱盐水能够达到钢铁冶炼工艺用水的要求，部分甚至可以达到中温中压锅炉给水质量标准。废水经过深度处理后，大部分经过净化处理为脱盐水来使用，仍有一小部分成为浓盐水。浓盐水产生比例与原水质量要求、脱盐工艺有关，一级反渗透所产生的浓盐水约占原水的30%，按照电导率计算，经过反渗透工艺处理后的浓盐水中的含盐量较原水浓缩3-4倍，化学需氧量、氨氮等污染物浓度也浓缩到原水的3-4倍[1]。浓盐水污染物浓度高、含盐量高，直接排放不能达到排放标准，并且常规的生化处理难度大。大部分钢铁企业直接将浓盐水送至高炉冲渣系统或炼钢焖渣系统回用，但这容易对水渣或钢渣品质造成影响;个别企业采取蒸发结晶的处理方式，但设备投资与运行费用高昂[2]。因此，浓盐水如何经济、有效地处理已成为钢铁企业所面临的重要课题。
一、某钢铁企业深度处理水质指标
某钢企为减少水资源的浪费，同时改善公司用水指标，在现有废水处理的基础上实施了“超滤+反渗透”的双膜法深度处理项目，实现了废水脱盐后回用。
（一）进水水质指标
由于钢铁企业用水点多，各用水点排水水质不同，排水量不稳定，因此，深度处理系统原水水质变化幅度较大。
（二）浓盐水排放指标
钢铁企业废水经脱盐处理后所产生的浓盐水如需排放，则必须经过进一步处理，排水水质应达到《钢铁工业水污染物排放标准》（GB123456-2012）中的特别排放限值标准要求。
二、浓盐水处理工艺流程
该企业针对反渗透浓盐水和纳滤浓盐水，分别采取不同的处理工艺。
（一）反渗透浓盐水处理
根据反渗透浓盐水的水质特点和纳滤装置进水要求，采用了化学软化、硝化反硝化生物滤池、多介质过滤器和超滤处理。
（二）纳滤超浓盐水处理
反渗透浓盐水经过纳滤脱盐处理后，产生的超浓盐水中氨氮、化学需氧量等指标进一步上升，处理难度更大。纳滤超浓盐水主要处理工艺包括芬顿反应和折点加氯反应。
三、浓盐水处理效果
反渗透浓盐水经处理后必须满足纳滤进水要求，同时要考虑降低污染物浓度，为纳滤超浓盐水处理达标创造条件，因此主要考察总硬度、化学需氧量、氨氮、总氮等指标。纳滤超浓盐水经过处理后化学需氧量、氨氮、总氮等指标必须达到《钢铁工业水污染物排放标准》（GB 13456-2012）中的特别排放限值要求。
（一）软化澄清处理效果
软化澄清池采用投加氢氧化钠、碳酸钠等药剂对反渗透浓盐水进行软化处理，同时可去除浓盐水中的重金屬和部分氟化物。软化澄清池进水总硬度为925～1070 mg/L，平均约1017 mg/L;出水总硬度为313～383 mg/L，平均约351.8 mg/L;总硬度去除率为63.5%～67.1%，平均约65.4%，去除效果较稳定。反渗透浓水软化处理效果如下图所示。
（二）硝化反硝化滤池运行效果
硝化反硝化生物滤池进水氨氮为11.6～14.6 mg/L，平均约13 mg/L。运行初期的20天，硝化池共设置4个，反硝化池2个，出水氨氮浓度为0.4～1.2 mg/L，平均约0.8 mg/L;去除率为90%～97%，平均约93.9%。在运行过程中，根据氨氮、总氮的实际情况，对水池功能重新做了分配，逐个将4个硝化池全部改变为反硝化池，提高对硝基氮和亚硝基氮的去除能力。经过硝化、反硝化水池重新分配后，氨氮去除率有所下降，生物滤池出水氨氮浓度为3.1～6.2 mg/L，平均约4.9 mg/L;去除率为53%～72%，平均约61.9%，较水池功能重新分配前，氨氮去除率下降32%。
硝化反硝化生物滤池进水总氮浓度为54.5～69.8 mg/L，平均约63.6 mg/L。运行初期的20天，硝化池共设置4个，反硝化池2个，出水总氮浓度为13.9～16.9 mg/L，平均约15 mg/L;去除率为74%～80%，平均约76.4%。经过硝化、反硝化水池重新分配后，虽然氨氮去除率有所下降，但对硝基氮、亚硝基氮的去除效果大幅提高，因此总氮去除率有所上升。出水总氮浓度为7.4～12.6 mg/L，平均约9.27 mg/L。去除率为80.7%～88.5%，平均约85.26%，较水池功能重新分配前，总氮去除率上升8.86%，为纳滤超浓盐水处理实现总氮达标提供了良好的条件。
（三）芬顿反应池运行效果
芬顿反应池进水化学需氧量浓度为70.6～78.9 mg/L，平均约74.5 mg/L。芬顿反应池出水化学需氧量浓度为21.0～28.1 mg/L，平均约25.2 mg/L，达到小于30 mg/L的特别排放限值要求。芬顿反应池对COD的去除率为61.61%～71.08%，平均约66.18%。
（四）折点加氯池运行效果
随着将反渗透浓盐水处理单元的硝化反硝化滤池的功能进行调整，折点加氯池进水氨氮明显上升后趋于稳定。加氯量需根据废水氨氮含量严格控制，投加量不足将达不到脱氮效果，投加量过多会造成余氯增加，因此，实际运行过程中在达到脱氮效果的情况下尽可能减少加氯量。折点加氯池进水氨氮浓度为0.7～11.2 mg/L，平均约6 mg/L折点加氯池出水氨氮浓度为0.2～2.3 mg/L平均约1.22 mg/L，达到小于5 mg/L的特别排放限值要求。折点加氯池对氨氮的去除率为68.6%～83.13%，平均约77.5%。
四、结语：
综上所述，脱盐工艺后所产生的浓盐水经处理后应优先考虑在厂内回用，但回用时需要考虑浓盐水中盐分及污染物的影响，避免对设备、产品及环境产生较大危害，确实无法回用的浓盐水必须经过进一步处理后达标排放。浓盐水含有较高的氨氮、总氮及化学需氧量等污染物，在深度处理项目实施前需要充分论证处理效果能否达到排放标准，必要时需通过试验确定处理工艺，验证处理效果。
参考文献：
[1]王利平. 钢铁企业浓盐水处理探索与实践[J]. 山西建筑，2016，42（35）：131-132.
[2]姜剑. 钢铁企业废水零排放技术及工程实例[J]. 钢铁技术，2017（01）：34-37.