Вода для производства стали

Металлургическая промышленность потребляет огромное количество воды для различных технологических процессов. В России требования к качеству воды в этой отрасли регулируются СанПиН 2.1.3684-21 «Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений, к водным объектам, питьевой воде и питьевому водоснабжению, атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных, общественных помещений, организации и проведению санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий».

Нормативные требования

Вода, используемая для производства стали, должна быть очищена от:

Взвешенных веществ. Их избыток приводит к абразивному износу оборудования и ухудшению качества продукции.
Общей жесткости. Повышенная жесткость вызывает образование накипи и коррозию, снижает теплообмен.
Хлоридов. Хлориды способствуют точечной коррозии и питтингу, особенно нержавеющих сталей.
Сульфатов. Они вызывают общую коррозию и ускоренное разрушение огнеупоров.
Кремниевой кислоты. Кремний ухудшает качество металла, снижает пластичность и ударную вязкость.
Нефтепродуктов. Масла образуют на поверхности металла пленку, препятствуют термообработке и покраске.

Кроме того, pH воды должен находиться в определенном диапазоне, а содержание растворенного кислорода – ограничено, чтобы предотвратить коррозию. Мутность и цветность также лимитируются.

Сброс сточных вод металлургических предприятий в водоемы регулируется СанПиН 2.1.3684-21. В них нормируется содержание тяжелых металлов, нефтепродуктов, фенолов и других опасных веществ. При несоблюдении этих требований предприятие получит огромные штрафы и предписания устранить нарушения под угрозой закрытия производства.

Технология очистки воды

Чтобы соответствовать стандартам качества воды и не сбрасывать в окружающую среду опасные загрязнения, металлургические комбинаты применяют многоступенчатые схемы водоподготовки. Наиболее эффективным и экономичным решением является совмещение традиционных методов очистки с мембранными технологиями, такими как ультрафильтрация и обратный осмос.

Типовая схема водоподготовки выглядит следующим образом:

Удаление крупных взвесей на сетчатых фильтрах и в гидроциклонах. Это защищает последующее оборудование от засорения и повреждений.
Осветление на скорых фильтрах с песчаной загрузкой. Здесь происходит удаление мелких взвешенных частиц и снижение мутности.
Умягчение воды на установках ионного обмена или методом подкисления. Это предотвращает образование накипи и солевых отложений.
Ультрафильтрация на половолоконных мембранах с размером пор 0,01-0,1 мкм. УФ задерживает коллоиды, органику, железо, марганец.
Обессоливание на установках обратного осмоса с селективностью 99,8%. Это финишная очистка от растворенных солей и примесей.
УФ-обеззараживание для обеспечения микробиологической безопасности воды и борьбы с биообрастанием мембран и трубопроводов.

Что касается очистки сточных вод, то здесь применяется комбинация физико-химических и биологических методов. Сначала стоки отстаиваются в радиальных отстойниках для удаления основной массы взвешенных веществ. Затем они подвергаются реагентной обработке коагулянтами и флокулянтами для удаления тяжелых металлов и нефтепродуктов. После этого следуют биологическая очистка в аэротенках, обеззараживание хлором или УФ и сброс в водоем.

Итоги

Для производства высококачественной стали воду необходимо очищать от взвешенных частиц, солей жесткости, хлоридов, сульфатов, кремниевой кислоты, нефтепродуктов и других примесей в строгом соответствии с нормативами. В противном случае возникнут серьезные проблемы – коррозия оборудования, образование накипи и отложений, ухудшение качества металла, снижение производительности.

Сточные воды металлургических комбинатов представляют большую опасность для окружающей среды, поэтому требуют глубокой очистки согласно СанПиН 2.1.3684-21. Содержание токсичных веществ в них строго лимитируется. Несоблюдение нормативов грозит предприятию огромными штрафами и приостановкой деятельности.