拉管酸洗廢水零排放工藝研究
酸洗廢水酸度高且富含F(xiàn)－及重金屬離子，廢水腐蝕性強，治理難度大，且運行費用高，以達標(biāo)為目的的治理工藝也是資源浪費工藝，而如何實現(xiàn)廢水重復(fù)利用和變廢為寶是徹底解決該問題的關(guān)鍵。從資源重復(fù)利用，變廢為寶的角度研究酸洗廢水治理中實現(xiàn)廢水零排放的工藝路線，并從數(shù)學(xué)原理、技術(shù)經(jīng)濟的角度對該新工藝進行了可行性的論證。
不銹鋼行業(yè)目前已經(jīng)成為溫州地區(qū)的一個支柱產(chǎn)業(yè)，不銹鋼拉管是溫州不銹鋼行業(yè)中的一個重要分支。對于不銹鋼拉管加工工藝來說，酸洗工序是拉管生產(chǎn)加工過程中的重要環(huán)節(jié)，而酸洗工序中產(chǎn)生大量的廢水，是不銹鋼拉管行業(yè)成為重污染行業(yè)的主要原因。
目前溫州地區(qū)拉管企業(yè)普遍采用石灰中和曝氣二級混凝沉淀工藝對拉管酸洗廢水進行處理。該處理方法能夠做到達標(biāo)排放，但產(chǎn)生的污泥量大，廢水治理達標(biāo)后多直接排放，不僅浪費了寶貴的水資源而且水中大量的NO3－進入環(huán)境，也是形成水環(huán)境富營養(yǎng)化的一個重要原因。
由于拉管加工產(chǎn)生大量污水的特性，對于一些缺乏環(huán)境容量和污水處理廠的地區(qū)，希望在引進不銹鋼拉管項目以發(fā)展地方經(jīng)濟的過程中，多因無納污環(huán)境而使項目成為泡影。
筆者從資源利用角度對酸洗廢水治理進行研究，在現(xiàn)行成熟治理工藝的基礎(chǔ)上提出優(yōu)化措施，實現(xiàn)廢水治理的零排放，不但能節(jié)約寶貴的水資源，還可以將水中大量的NO3－回收作為副產(chǎn)品而產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。不僅為無排污條件的地區(qū)發(fā)展不銹鋼拉管業(yè)找到一條出路，而且為優(yōu)化、改造現(xiàn)有的拉管企業(yè)廢水治理工藝提供了新方向。
1 生產(chǎn)工藝與污染
1.1 生產(chǎn)工藝
拉管加工工藝主要是將管錠或管徑、壁厚等不符合要求的管胚通過機械加工和表面處理的方式，將管錠毛胚管加工成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的鋼管。拉管的過程其實就是圓管改徑、壁厚減薄的過程。不銹鋼拉管生產(chǎn)的主要工藝流程見圖1。
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生產(chǎn)過程中，每一道酸洗工序都產(chǎn)生大量的酸性廢水。酸洗所采用的酸是HF和HNO3按一定比例混配而成，因而在酸洗后產(chǎn)生的廢水中含有大量的F－和NO3－，酸洗過程中在去除不銹鋼表面氧化膜的同時，還會形成大量的Fe2＋、Cr3＋、Ni2＋等。
1.2 污染源強分析
根據(jù)對溫州市龍灣區(qū)大量拉管企業(yè)的調(diào)查，統(tǒng)計得到拉管企業(yè)生產(chǎn)過程中噸鋼的主要原輔材料消耗，見表1。
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表1 拉管企業(yè)主要原輔材料單耗統(tǒng)計（以噸鋼計）
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表2 進出水水質(zhì)指標(biāo)（除pH外，其余為mg/L）
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根據(jù)龍灣區(qū)拉管企業(yè)廢水監(jiān)測數(shù)據(jù)及溫州市龍灣區(qū)不銹鋼拉管基地酸洗廢水治理設(shè)施的進水指標(biāo)，酸洗廢水水質(zhì)主要指標(biāo)見表2。
根據(jù)以上數(shù)據(jù)，每噸拉管加工產(chǎn)生廢水中的NO3－質(zhì)量濃度及產(chǎn)生量分別為10.45 g/L和62.7 kg。溫州地區(qū)一些拉管企業(yè)廢水治理監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，廢水經(jīng)過處理后，pH、F－及重金屬離子可以達標(biāo)排放，但大量的NO3－卻隨著出水進入環(huán)境中，這不僅浪費了水資源，也是形成水體富營養(yǎng)化的重要原因。
1.3 現(xiàn)狀治理工藝及效果
目前溫州地區(qū)拉管酸洗廢水普遍采用的處理工藝見圖2。
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