標(biāo)簽：不銹鋼；工藝

   不銹鋼冷軋產(chǎn)品的表面處理涉及拋丸、高溫堿浸、熔鹽電解、混酸酸洗、多級(jí)漂洗等組合工序，所排放的多路廢水包括中性鹽廢液、混酸廢液、含氟廢水、漂洗廢水和沖洗水等，具有成分復(fù)雜、產(chǎn)量大、酸度高、毒性強(qiáng)和危害嚴(yán)重等特點(diǎn)，已成為不銹鋼企業(yè)環(huán)保治理的難點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)妥善安全又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的大宗利用途徑。

   出于技術(shù)成熟、方便運(yùn)行和維護(hù)等因素考慮，國(guó)內(nèi)外不銹鋼企業(yè)主要將多路廢水分為兩類(lèi)：含Cr6+的中性鹽廢水和含有其他重金屬的混酸廢水。中性 鹽廢水經(jīng)化學(xué)還原，將絕大部分Cr6+轉(zhuǎn)化為Cr3+后，排入混酸廢水調(diào)節(jié)池，一并進(jìn)行后續(xù)的中和沉淀、污泥濃縮和板框壓濾，最終得到紅褐色泥餅。

   實(shí)踐表明，冷軋酸性廢水的水質(zhì)、水量及其變化趨勢(shì)，直接決定了處理工藝的操控難度、藥劑投加成本和混合污泥產(chǎn)量。在各企業(yè)廢水站的實(shí)際處理中，為確保出水 達(dá)標(biāo)，石灰乳常被過(guò)量投加，由此造成末端工序的泥餅大量增加。以廢水量為100m3/h的一家不銹鋼企業(yè)為例，撇開(kāi)藥劑、能耗、人力等運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，混合 污泥產(chǎn)量就超過(guò)了1.5萬(wàn)噸/年。

　　

   污泥處理須重視

　　

   通過(guò)不銹鋼冷軋重金屬污泥的典型成分可以發(fā)現(xiàn)：因酸洗廢水量和來(lái)源不同，混合污泥成分復(fù)雜，組成波動(dòng)大，既有Fe、Cr、Ni等有價(jià)金屬（三者合計(jì)含量為 10%~20%），CaO等有用物質(zhì)（30%~40%），又含有較高的F元素（約12%）和S元素（約1%）。因此，經(jīng)余熱烘干減量后，污泥雖具有資源屬 性，但較高的雜質(zhì)含量（以硫酸鈣和氟化鈣等形式存在）將對(duì)其直接返回冶金工序再利用產(chǎn)生不利影響。據(jù)環(huán)保部門(mén)的抽樣分析，某家不銹鋼企業(yè)冷軋混合污泥的浸 出液中，Ni、F、Cr6+和T.Cr常會(huì)超出《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-浸出毒性鑒別(GB5085.3-2007)》中的“浸出毒性鑒別值”和《污水綜合排 放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)》中的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，故認(rèn)定其為危險(xiǎn)廢物，必須妥善處置。

   據(jù)實(shí)地調(diào)研，目前混合污泥的去向多為燒磚或用作水泥摻料，但由于污泥中氟含量較高，在高溫條件下，氟會(huì)以HF、SiF4等氣態(tài)物形式逸出，不僅腐蝕設(shè)備、導(dǎo)致窯口結(jié)圈，還會(huì)危害周?chē)�環(huán)境，甚至?xí)��?dǎo)致附近地區(qū)蠶桑業(yè)減產(chǎn)。同時(shí)，污泥摻量超過(guò)2%時(shí)，因摻燒危險(xiǎn)廢物給水泥或磚瓦使用過(guò)程中帶來(lái)的環(huán)境安全性風(fēng)險(xiǎn)有待進(jìn)一步評(píng)估。

   因此，對(duì)于此類(lèi)污泥的利用，既要借鑒傳統(tǒng)電鍍污泥、含鉻污泥等的處理與利用經(jīng)驗(yàn)，又要結(jié)合污泥成分和鋼鐵工業(yè)本身的特點(diǎn)，走出一條新路。

　　

   技術(shù)開(kāi)發(fā)遇“瓶頸”

　　

   迄今為止，對(duì)于量大面廣、危害性和資源性共存的重金屬污泥，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)經(jīng)濟(jì)有效、具有推廣價(jià)值的處理和綜合利用技術(shù)，現(xiàn)有工藝的不足之處如下：一是安全填 埋處置牽涉到收集、運(yùn)輸、貯存、填埋場(chǎng)建設(shè)與維護(hù)等多個(gè)工序，處理費(fèi)高，浪費(fèi)了有價(jià)資源，還存在二次污染的隱患；二是返回冶金工序利用時(shí)，污泥摻入量小， 對(duì)重金屬污泥的冶金性能缺乏深入研究；三是污泥中有價(jià)金屬的異地富集回收，涉及污泥形態(tài)的改變，工藝流程長(zhǎng)、控制條件多，耗費(fèi)藥劑多，運(yùn)行難以穩(wěn)定，存在 Cr3+再次轉(zhuǎn)化為Cr6+的危險(xiǎn)性，有些技術(shù)尚處于探索階段；四是由重金屬污泥制備的副產(chǎn)品的市場(chǎng)認(rèn)可度受限，環(huán)境安全性有待評(píng)估，經(jīng)濟(jì)效益不高；五是 污泥中有價(jià)資源品位較低，成分不穩(wěn)定，難以規(guī)模綜合利用，成本偏高，導(dǎo)致大部分資源未充分利用，反而產(chǎn)生危害環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。

   因此，冷軋重金屬污泥一旦產(chǎn)生，無(wú)論采用哪種末端處理和利用技術(shù)，都要花費(fèi)一定的人力物力，且過(guò)程中還存在二次污染的可能。

　　

   兩段處理分段回收

   針對(duì)不銹鋼冷軋酸洗廢水的來(lái)源和特點(diǎn)，最近提出了一條污泥源頭減量、廢水兩段處理、污泥分段回收的技術(shù)路線(xiàn)，由此得到的前段重金屬污泥，利用途徑可參考含 鐵塵泥，用作轉(zhuǎn)爐造渣劑、燒結(jié)原料、球團(tuán)礦、生產(chǎn)直接還原鐵或其它高附加值產(chǎn)品；后段含CaSO4、CaF2為主的鈣鹽污泥可參考氟石膏，用作水泥礦化 劑、建材原料或冶金輔料。

   該方法立足于污泥源頭減量、廢水處理過(guò)程優(yōu)化和末端副產(chǎn)物資源化利用的技術(shù)路線(xiàn)：中性鹽廢水流入調(diào)節(jié)池，經(jīng)兩級(jí)還原去除絕大部分Cr6+后，進(jìn)入PH值調(diào) 節(jié)池，與混酸廢水混合；此時(shí)重金屬離子、F-、SO42-、SS（懸浮固體）等污染物都在PH調(diào)節(jié)池中；PH調(diào)節(jié)池的廢水進(jìn)入一級(jí)沉淀池后，向其中加入液 堿和PAC（聚合氯化鋁），保持PH值在9.0~10.5，形成重金屬氫氧化物沉淀；前段污泥經(jīng)回收至污泥濃縮池，經(jīng)板框壓濾得到重金屬污泥泥餅。一級(jí)沉 淀池的上清液進(jìn)入澄清池，向其中投加石灰乳和PAM（聚丙烯酰胺），保持PH值在8.0~10.5，廢水在2級(jí)沉淀池中靜沉，出水經(jīng)PH值調(diào)節(jié)后排放，沉 淀的后段污泥經(jīng)污泥濃縮、板框壓濾后，即得到鈣鹽泥餅。

   在新工藝中，重金屬污泥為兩段回收，前段污泥以Fe、Cr、Ni等重金屬的氫氧化物為主，經(jīng)干化后可作為煉鋼造渣劑、燒結(jié)礦或球團(tuán)礦等原料返回冶金工序利用；后段污泥可用作水泥礦化劑、建材原料或冶金輔料，因其重金屬含量低，也可作為一般工業(yè)廢物填埋或堆置。

   實(shí)踐表明，不銹鋼冷軋酸洗廢水分段處理后，不僅實(shí)現(xiàn)了混合污泥源頭減量，兩段污泥更易于綜合利用，還有效回收了廢水中的有價(jià)資源，節(jié)省了高昂的外委處理費(fèi)，消除了不銹鋼冷軋重金屬污泥的環(huán)保隱患。