2014年4月24日，最新版《环境保护法》正式开始实施，在某种程度上说，此次修订的《环境保护法》是中国历史上最严厉的部门基础法之一，这也从另一个方面说明了国内环境保护的严峻现实。作为钢铁行业中的一个分类，钢丝绳生产过程中，水、气、声、渣都有，其中水污染的治理是重中之重。
钢丝绳生产过程中，为了去除钢丝表面的氧化物需要进行酸洗处理，一般采用盐酸或硫酸进行酸洗，这个酸洗过程会生产废酸和冲洗废水，对钢丝绳生产过程产生的废酸洗液、冲洗废水的处理和循环利用显得尤为重要。
1废液处理方法
1.1废酸处理
由于废酸的浓度在10%左右，一般采用回收处理，目前国内外都有成熟和实际正在运行的实例。针对硫酸废液回收处理方法有浓缩冷冻法、蒸喷真空结晶法、铁屑法等，主要是通过控制硫酸亚铁从废酸中结晶的条件，使硫酸亚铁结晶分离，达到净化酸洗废液及回收硫酸亚铁的目的；而盐酸废液回收处理主要是利用废盐酸在高温状态下与水、氧发生化学反应，生成三氧化二铁和氯化氢气体，然后分别回收，以达到回收再利用的目的，如流化床再生法、喷雾焙烧，或利用废酸和铁屑等反应，生成氯化亚铁结晶，然后通过焙烧，生成三氧化二铁和氯化氢气体，然后分别回收。
1.2废水处理
酸性含铁废水的处理方法主要有中和法、膜过滤技术、吸附法、生物吸附技术、胶束增强超滤法、萃取法、混凝法、氧化还原法、浮选法、电渗析法、反渗透及离子交换树脂法等。其中中和曝气絮凝法是一种传统的工艺，是目前最为经济合理、工艺最简洁并易于操作、最适合工程应用的有效方案，已被广泛地应用于生产中。本文针对酸洗废水的处理工艺的一个实例进行分析，某公司的酸洗废水产生于酸洗工序，该公司生产过程中使用盐酸进行酸洗，以去除热处理后钢丝表面的氧化铁皮，其主要成份为H+、CL-、Fe2+、Fe3+，和其他一些污染因子等。
1.2.1废水成分
废水水量为300t/d，24h运转即12.5t/h，pH为1.0，废水中污染因子和浓度如表1所示。
1.2.2废水处理工艺流程如图1所示。
酸洗废水经管道，收集到废水调节池，进行水量和水质的调节，利用鼓风机对废水进行曝气，充分搅拌废水，防止杂质沉淀在调节池中，并将水中部分金属离子氧化；提升泵将调节池中废水提升到反应池，同时在机械搅拌下加入NaOH调节到PH值，再加入PAM，发生混凝絮凝反应，液碱和PAM的通过计量泵进行添加，减少了药剂添加量的波动；废水自流到竖流式沉淀池，中小颗粒沉淀物凝集成易沉淀的大矾花沉淀物。
通过沉淀使泥水分离，沉淀后上清液，流入下道工序气浮单元。沉淀在泥斗中的污泥定期清理；沉淀池出水在反应池中先后加入PAC和PAM进行混凝和凝聚反应，进一步去除水中杂质。气浮机表面浮渣由刮沫机刮入浮渣斗。气浮下部处理好的废水流入集水池；集水池中废水再由过滤加压泵提升到过滤器，进一步进行过滤处理。过滤出水进入回用水池；回用水由提升泵提升到车间回用；沉淀池中的污泥定期排放到污泥浓缩池中，再采用带式压滤机进行污泥脱水，然后作为特种垃圾进行填埋。
1.2.3回用用水水质
经厂区水处理后的回用水，检测后pH值为6.8，可以满足钢丝绳车间生产工艺用水回用水要求，基本满足《GBT19923-2005城市污水再生利用工业用水水质》要求，CODCr、SS、TFe和Cl-污染因子见表2。
2分析与改进措施
国家2005年发布了《钢铁产业发展政策》，其中规定2005年，全行业吨钢耗新水12t以下；2010年分别降到8t以下；2020年分别降到6t以下新水。这对钢丝绳行业的废水处理提出了水循环使用的目标。在前所述，该酸洗废水处理工艺选择了比较常见和成熟的方法，出水能满足生产工艺回用，而且符合《污水排入城市下水道水质标准CJ343-2010》要求。
由于该处理工艺仅针对酸性物质进行处理，对污水中其他污染因子没有相应处理工艺，按《城市污水再生利用工业用水水质GBT19923-2005》要求，COD、铁离子、氯离子超标，其中COD、铁离子通过对现有工艺的完善，可以达标，氯离子的去除需要增加处理工艺才能达标，由此需对现有工艺进行必要改进。
2.1改进措施
2.1.1增加氧化剂，优化中和剂
现有工艺中空气曝气氧化速度较慢，对于Fe2+浓度含量较高的废水来说，其氧化能力难以凑效。因此选用H2O2作为氧化剂，先氧化后中和，提高Fe2+的转换效果，促进Fe3+的产生，增加沉淀效果，减少Fe2+的浓度。
中和剂选用氢氧化钠，优点是污泥量小、投加系统简单，缺点是处理成本高、污泥沉淀、脱水困难；而采用石灰乳优点是成本低、污泥易于沉淀、脱水，钙离子和大多数金属离子都能产生沉淀物，缺点是石灰乳制备、投加系统比较复杂，污泥量大、处理过程中易于成垢，这在设计时需要通盘考虑。考虑到去除离子的影响，建议使用石灰乳中和。
2.1.2压滤机对污泥处理的影响
原工艺采用的是带式压滤机处理污泥，带式压滤机产出的污泥含水率在80%～85%，但是在处理时需要使用聚合电解质和消耗大量的冲洗水，才能保证污泥的浓缩和滤带的清洁，同时冲洗水最后又回到了废水处理系统，增加了废水中的物质复杂性，减小了整个系统的处理能力；采用板框压滤机处理污泥，其优点是不需要辅助过滤剂，操作费用低廉，污泥含水率在65%～70%，目前全自动板框压滤机的制作已较完善，解决了旧型号压滤机操作中劳动强度高的问题，操作环境也得到了改善，对处理系统不增加其他物质，对处理系统处理能力没有影响，通过更换过滤机，其水处理效果将会更好。
3其他废酸水处理工艺
钢丝绳行业的酸洗废水处理目前大多数使用的还是中和絮凝沉淀法，废水经处理后排放，也有一些厂家进行了分析和研究采用了膜处理工艺对废水进行处理和回用，实际效果也满足了生产工艺要求。
3.1膜分离（电渗析）加电还原回收
某公司采用膜分离加电还原回收的水处理工艺使富集重金属的酸洗废水中的大部分废水经处理后达到回用标准。一个方案是酸洗废水通过膜分离（电渗析）装置进行分离，分离后的浓水（富含重金属）再经电还原提取有价金属和金属化合物，剩余溶液接废水池再处理。处理水回用，达到工业用再生水回用标准。另一个方案是酸洗废水先经中和沉淀，再通过电渗析膜分离装置，其中70%中水回用，30%达标排放废水再返回进行处理。但其中最后30%的浓缩水富含盐分，可以进行外排或接入废水池再次进行循环处理。
3.2膜分离技术
上海某钢厂利用电石渣先中和酸洗废水，调节pH值，再利用戈尔膜进行过滤，一次完成固液分离，省却了沉淀池和污泥脱水装置。过滤水达到酸洗工艺冲洗水水质要求，重复使用，无外排废水。过滤沉淀浓缩的污泥含水率在70%～80%之间。
（来源：行业技术信息交流会论文集；作者：孟军；编辑：刘小鹏）
原标题：【技术】钢丝绳产品酸性废水水处理工艺改进的思考
