作為制造電機、變壓器、整流器鐵芯及各種電器元件用以節(jié)能的金屬功用資料之一,硅鋼因其復雜的生產(chǎn)工藝、精度嚴、難度大等緣由,被稱為鋼鐵產(chǎn)品中的“工藝品”,是高附加值產(chǎn)品。依照制造工藝和用處的不同,硅鋼大致可分為熱軋硅鋼、冷軋硅鋼和特殊用處硅鋼三大類。但不管何種硅鋼,絕緣涂層是硅鋼從生產(chǎn)線到實踐應用的紐帶,是生產(chǎn)工藝中必不可少的過程。如在制造鐵芯時需將減薄的硅鋼片疊裝在一同運用,為了有效地將渦流限制到各疊片中,同時也為了防止硅鋼片在貯存、運輸、運用等過程中呈現(xiàn)銹蝕狀況,需在硅鋼片外表涂覆一層絕緣涂層。
依據(jù)涂層品種可分為有機涂層、無機涂層和半無機涂層。其中有機涂層因環(huán)保問題而逐步被淘汰,無機涂層因本身屬性及各方面條件的限制造成應用范圍不廣,目前國際上硅鋼制造廠商仍普遍采用半無機涂層。但是由于對環(huán)境友好的環(huán)保涂層處于開展階段,其應用性能還需求進一步提升,鉻酸鹽涂層暫時還被硅鋼制造廠商運用。
自從2008年3月馬鋼硅鋼生產(chǎn)線投產(chǎn)以來,與其配套的廢水處置系統(tǒng)也相繼投運。鉻工業(yè)廢水處理系統(tǒng)便是其中之一。隨著近幾年硅鋼主線產(chǎn)量的增加,鉻廢水排放量增大以及設(shè)備的老化等問題,沖擊著鉻廢水處置系統(tǒng)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。
1、馬鋼鉻廢水處置系統(tǒng)
鉻廢水處置系統(tǒng)處置六價鉻的過程是:主線產(chǎn)生的鉻廢水進入鉻廢水調(diào)理池中,經(jīng)提升泵提升至一復原罐,在pH=2~3酸性環(huán)境中與復原劑亞硫酸氫鈉反響,再自流到二復原罐中繼續(xù)反響;然后廢水從二復原罐自流到中和絮凝罐,在pH=8~10堿性環(huán)境中與氫氧化鈉發(fā)作反響生成氫氧化鉻,最后經(jīng)絮凝劑絮凝后至鉻斜管沉淀池沉淀,上清液經(jīng)進入酸廢水系統(tǒng)做進一步處置,污泥則送至板框壓濾成餅,外運。
其工藝流程如圖1所示。
整個處置過程所觸及的主要反響:
復原反響:
沉淀反響:
2、原工藝系統(tǒng)運轉(zhuǎn)存在的問題
鉻廢水處置系統(tǒng)原設(shè)計基于的規(guī)范為《污水綜合排放規(guī)范》(GB8978-1996)和針對冶金鋼鐵行業(yè)的《鋼鐵工業(yè)水污染物排放規(guī)范》(GB13456-1992),同時近年因由于主線產(chǎn)品不時晉級改造、產(chǎn)量增加,產(chǎn)生的鉻廢水水量增加、六價鉻濃度增高,以及運轉(zhuǎn)設(shè)備老化等各種緣由造成鉻系統(tǒng)運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定,鉻斜管上清液水質(zhì)動搖大,偶有超出環(huán)保排放規(guī)范(Cr6+≤0.5mg/L,總鉻≤1.5mg/L)且水質(zhì)偏綠色。
3、實驗研討
3.1 鉻廢水處置系統(tǒng)效果
鉻系統(tǒng)運轉(zhuǎn)流量為5m3/h,一復原罐pH為2.5左右,一、二復原罐ORP為180mV左右,中和罐pH為8~10左右。一、二復原罐及中和罐容積約為6.6m3,六價鉻復原停留時間約為160min,三價鉻沉淀停留時間約為80min。對整個鉻系統(tǒng)按不同時間點分段取樣化驗取均勻值,結(jié)果如表1、圖2。
由圖2可知,固然六價鉻離子、總鉻濃度明顯降落,但是斜管出水水質(zhì)(六價鉻離子2mg/L、總鉻18mg/L)不達標。
可能緣由有:
(1)廢水系統(tǒng)運轉(zhuǎn)流量較大,反響停留時間較短,反響不充沛。
(2)復原劑投加量不夠,ORP值偏高,廢水中的六價鉻離子未充沛反響。
(3)中和絮凝時間短,三價鉻離子未充沛反響生成氫氧化鉻沉淀。
3.2 調(diào)整鉻系統(tǒng)運轉(zhuǎn)流速
為增加系統(tǒng)反響停留時間,將鉻調(diào)理池提升泵提升流量由5m3/h降為3m3/h,運轉(zhuǎn)一段時間后取樣化驗,結(jié)果如表2。
由表2可知,降低鉻系統(tǒng)運轉(zhuǎn)流量,增加系統(tǒng)反響停留時間,確實能夠一定水平上使六價鉻離子濃度及總鉻濃度接近排放合格規(guī)范,但效果不明顯。
3.3 調(diào)整復原劑投加量
現(xiàn)場投加的復原劑是含32%亞硫酸氫鈉溶液,密度為1.23g/cm3,由計量泵的開度來控制投加量。因而以計量泵開度百分比并分離ORP值來反映實驗中復原劑投加量。為考證六價鉻能否反響完整,本實驗直接從二復原罐出口取水樣并水樣加氫氧化鈉沉淀過濾,摒除三價鉻影響六價鉻的檢測。實驗初期先準備好一池鉻廢水,保證實驗中六價鉻起始濃度穩(wěn)定。系統(tǒng)運轉(zhuǎn)流量控制在5m3/h,pH控制在2.5左右,距離1h改動復原劑計量泵開度,穩(wěn)定運轉(zhuǎn)半小時后取水樣?;灲Y(jié)果如圖3。
當ORP值控制在160~190mV,所取水樣中六價鉻濃度≤0.1mg/L;當ORP值在140~200mV,水樣中六價鉻濃度≤0.5mg/L契合環(huán)保排水規(guī)范;但當ORP值>200mV,六價鉻濃度則>0.5mg/L,超出環(huán)保排放規(guī)范。因而在相應ORP范圍內(nèi),廢水中六價鉻能充沛被復原成三價鉻。
3.4 增加中和絮凝時間
在現(xiàn)場增設(shè)兩個中和罐來增加中和時間。系統(tǒng)運轉(zhuǎn)流量控制在5m3/h,一復原罐pH為2.5左右,一、二復原罐ORP均為180mV左右,一、二中和罐pH為8~10左右。穩(wěn)定運轉(zhuǎn)一段時間后,取水樣化驗。結(jié)果如表3。
從表3中可知,六價鉻濃度大值為0.18mg/L、總鉻濃度最大值為0.41mg/L遠遠低于環(huán)保排放規(guī)范(Cr6+≤0.5mg/L,總鉻≤1.5mg/L)。并且在現(xiàn)場對鉻斜板出水狀況近一個月察看,出水根本無色。
4、結(jié)論
分離前期現(xiàn)場實驗以及化驗數(shù)據(jù),鉻系統(tǒng)增設(shè)兩臺中和罐,系統(tǒng)流量改為3m3/h,一復原罐pH為2.5~3,一、二復原罐ORP為160~190mV,一、二中和罐pH為8~10左右。為使氫氧化鉻更好的沉淀,二中和罐用石灰乳替代氫氧化鈉調(diào)pH。系統(tǒng)調(diào)整工藝圖如圖4。
現(xiàn)往常鉻系統(tǒng)排水水質(zhì)正常,均能到達環(huán)保排放指標。