在水資源日益緊缺的背景下，鋼鐵工業(yè)發(fā)展因供水不足而受到嚴(yán)重制約。針對我國鋼鐵企業(yè)水資源循環(huán)利用率低、噸鋼耗新水量高等現(xiàn)狀，開展廢水深度處理回用技術(shù)已成為鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要方向之一。鞏義市金豐水處理材料廠以某鋼廠為研究基地，開展水資源利用體系和錳砂濾料生物過濾工藝處理回用圍廠河水技術(shù)研究，為鋼廠進(jìn)一廠步開展節(jié)水工作提供技術(shù)支持，為國內(nèi)其他大型鋼鐵企業(yè)建立高效的水資源利用體系提供借鑒。研究表明，鋼廠水資源利用體系的顯著特點(diǎn)是分質(zhì)供水、循環(huán)用水、串接用水，其節(jié)水水平已達(dá)到國內(nèi)**水平。但對比國外先進(jìn)鋼鐵企業(yè)，鋼廠還可以采取提高濃縮倍數(shù)、優(yōu)化串級水使用系統(tǒng)、再生回用圍廠河廢水、收集利用雨水和海水、水夾點(diǎn)技術(shù)等對整體水資源利用體系進(jìn)行進(jìn)一步改造和優(yōu)化。
其中，圍廠河水處理回用是*有效的途徑之一。通過對圍廠河的調(diào)查研究表明，鐵、錳、Cl<'->、SO<,4><'2->、電導(dǎo)率和硬度是圍廠河水回用的重點(diǎn)水質(zhì)控制指標(biāo)。 東方海汐源專業(yè)人員對錳砂濾料進(jìn)行了錳砂生物過濾工藝處理圍廠河水的試驗(yàn)研究，結(jié)果表明，當(dāng)采用錳砂粒徑為0.6～1.2mm的鞏義錳砂，錳砂濾層厚度100cm，生物膜培養(yǎng)成熟后，濾速為5m/h以下，工作周期為4d，反沖洗強(qiáng)度為27L/(s·m<'2>)，沖洗歷時(shí)5min。DO含量維持在4～5mg/L，濾柱出水總鐵和錳分別穩(wěn)定達(dá)到0.3mg/L和0.1mg/L以下，達(dá)到鋼廠工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
錳砂濾料表面的生物膜和濾料縫隙間的鐵泥構(gòu)成了錳砂濾柱的微生物群落，篩選、培育出兩種鞘細(xì)菌類的鐵、錳氧化細(xì)菌，成熟的生物濾層內(nèi)每克干砂上存在10<'3>～10<'4>個(gè)鐵錳細(xì)菌，混合菌種對Fe<'2+>、Mn<'2+>都具有很好的降解效果，具有不同的降解動力學(xué)規(guī)律。 課題提出了錳砂生物過濾工藝在鋼廠水回用系統(tǒng)中的適用途徑。圍廠河水經(jīng)錳砂生物過濾后可與鋼廠制水廠工業(yè)水產(chǎn)水按比例混配回用;圍廠河水經(jīng)過錳砂生物過濾預(yù)處理和反滲透脫鹽處理后的產(chǎn)水可直接回用于工業(yè)水系統(tǒng)。鋼廠制水廠也可建立錳砂濾料生物濾池，替代原有工藝，提高水處理效果。
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