軋鋼企業(yè)是我國冶金行業(yè)中的支柱企業(yè)，軋鋼廢水是典型的冶金廢水，排放量大，軋鋼廢水的中水回用問題已經(jīng)成為抑制企業(yè)及區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。另外，由于軋鋼企業(yè)中進口軋機及鍋爐要求的進水水質(zhì)高，需要穩(wěn)定、高效的處理技術才能達到中水回用的要求。目前眾多深度處理技術中，膜分離技術由于具有分離精度高、占地省、自動化程度高、出水水質(zhì)優(yōu)良等眾多優(yōu)點，近年來在軋鋼廢水處理中得到廣泛的應用并顯示出廣闊的發(fā)展前景。
酸鈉廢水電化學分解成硫酸和氫氧化鈉，產(chǎn)物均可返回流程，該法己實現(xiàn)工業(yè)化。日本的KimuraToru等用電滲析回收了處理鋁印刷板表面的酸性廢水，并申請了專利。Toshiba公司的ShojiYuichi等研究了用該法將硝酸鈉廢液電化學分解成硝酸和氫氧化鈉，產(chǎn)物均可返回流程。NishimotoYoshiji等對處理堿性氟化物廢水的雙極膜電滲析法申請了專利。該法可回收所有的苛性堿和氫氟酸，電流效率為70%。N.P.Gnusin等研究證實了用該法從稀的含鋅酸洗廢液中提取和濃縮酸的可能性。N.V.Vitul'skava等人利用雙極膜電滲析對鋁和鋁合金的堿性浸蝕廢液進行了電化學回收。Broom等利用重金屬沉淀物形成的動態(tài)膜來實現(xiàn)對廢水中沉淀的去除。YusufUludag等用聚乙烯亞胺為螯合劑，對Hg2+模擬廢水進行了處理實驗，在pH為5，螯合劑與汞量之比為1左右時，截留率最高可達98%以上。本文選取美國KOCH公司生產(chǎn)的V1072-35-PMC膜組件，采用超濾工藝對典型冶金企業(yè)廢水進行預處理試驗，通過實驗結果分析探討該型號膜組件對我國典型冶金廢水的預處理效果。本文所得出的結論，亦可為進一步開展大規(guī)模冶金廢水處理的研究提供理論基礎和技術支持。
本實驗選用分析純級的次氯酸鈉、亞硫酸鈉、氫氧化鈉、鹽酸、PTP-0100(阻垢劑)等化學藥劑。
試驗中所用的主要儀器設備為CODCr測定儀、pHS-34型精密pH計、氯離子測定儀、SZD-2型智能化學散射濁度儀、DDS-1型電導率儀、SDI測定儀、TG328電光分析天平和溫度計(0~100攝氏度)。
試驗裝置及工藝流程
本次試驗采用整體超濾試驗裝置，超濾膜采用美國KOCH公司生產(chǎn)的V1072-35-PMC膜組件，該膜為聚醚砜中空纖維膜。主要工藝流程為：預過濾器采用袋式過濾器(過濾精度為50~100μm)去除水中較大顆粒的懸浮物，之后進入超濾裝置進行過濾，超濾產(chǎn)水流入超濾集水池。同時將超濾集水池中的少部分水用于超濾裝置本身的反沖洗。過濾方式為全過濾。超濾采用1束膜組件，處理水量為4.9m3/h。聚醚砜超濾膜主要技術參數(shù)為最大進口壓力0.4Mpa，最高使用溫度50℃，pH范圍2~13，產(chǎn)水濁度<1NTU，SDI<5。
超濾膜對濁度的去除效果
為驗證超濾膜對冶金廢水濁度的處理效果，本研究進行了進出水濁度的比對實驗，濁度采用散射光濁度計量單位(NTU)，該超濾膜對濁度有良好的去除效果，當進水濁度在14.1~17.1NTU之間變化時，出水濁度均在1.0NTU以下，對濁度的去處率高于94%，表明該超濾膜對濁度有較高的耐受負荷和穩(wěn)定的去除特性，對降低出水濁度有明顯效果。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.yiban123.com更多相關技術文檔。
超濾膜對SDI去除效果
SDI(SiltingDensityIndex，簡稱SDI，下同)是水質(zhì)指標的重要參數(shù)之一。SDI表征了水中顆粒、膠體和其它能阻塞各種水純化設備的物質(zhì)含量，為保證反滲透膜性能的穩(wěn)定性，SDI的平均值應低于3。本研究對超濾裝置進行了為期5d共240個周期的實驗監(jiān)測。結果表明，超濾出水的SDI值比較穩(wěn)定，240個超濾周期出水SDI在x-y之間波動，均小于3，完全滿足反滲透進水要求。
超濾膜對有機物的去除效果
冶金廢水中的有機物種類多、成分復雜，有機物含量過高會造成反滲透膜的有機物污染，因此對有機物含量必須加以控制。進水CODCr平均為58.5mg/L，最高為62mg/L;出水CODCr平均為29.33mg/L，最高為33mg/L，CODCr平均去除率為49.86%�？梢姡瑸V對廢水中CODCr有一定去除能力。
超濾反滲透對總堿度的處理效果
運行時間30min條件下，超濾對總堿度的去除效果。由圖中可以看出，超濾對進水總堿度具有較好的處理效果，進水濃度為210~270mg/L，超濾出水濃度為180~200mg/L，但經(jīng)過超濾處理后出水的總堿度仍高于軋機循環(huán)用水144mg/L的水質(zhì)指標要求。因此，還需要反滲透工藝進行進一步深度處理。
超濾對TDS的處理效果
由于軋鋼企業(yè)特定的生產(chǎn)工藝，所產(chǎn)生廢水中TDS(溶解性總固體)含量較高，去除TDS是影響中水回用的關鍵。該超濾膜對廢水中TDS的去除效果，研究表明，進水濃度為1860~2280mg/L，超濾出水1550~1980mg/L，但仍遠高于900mg/L的軋機循環(huán)用水水質(zhì)要求。因此，冶金廢水通過該超濾膜進行預處理后，仍需要通過反滲透工藝進行進一步處理。
