轧钢企业是我国冶金行业中的支柱企业，轧钢废水是典型的冶金废水，排放量大，轧钢废水的中水回用问题已经成为抑制企业及区域经济发展的瓶颈。另外，由于轧钢企业中进口轧机及锅炉要求的进水水质高，需要稳定、高效的处理技术才能达到中水回用的要求。目前众多深度处理技术中，膜分离技术由于具有分离精度高、占地省、自动化程度高、出水水质优良等众多优点，近年来在轧钢废水处理中得到广泛的应用并显示出广阔的发展前景。
酸钠废水电化学分解成硫酸和氢氧化钠，产物均可返回流程，该法己实现工业化。日本的KimuraToru等用电渗析回收了处理铝印刷板表面的酸性废水，并申请了专利。Toshiba公司的ShojiYuichi等研究了用该法将硝酸钠废液电化学分解成硝酸和氢氧化钠，产物均可返回流程。NishimotoYoshiji等对处理碱性氟化物废水的双极膜电渗析法申请了专利。该法可回收所有的苛性碱和氢氟酸，电流效率为70%。N.P.Gnusin等研究证实了用该法从稀的含锌酸洗废液中提取和浓缩酸的可能性。N.V.Vitul'skava等人利用双极膜电渗析对铝和铝合金的碱性浸蚀废液进行了电化学回收。Broom等利用重金属沉淀物形成的动态膜来实现对废水中沉淀的去除。YusufUludag等用聚乙烯亚胺为螯合剂，对Hg2+模拟废水进行了处理实验，在pH为5，螯合剂与汞量之比为1左右时，截留率最高可达98%以上。本文选取美国KOCH公司生产的V1072-35-PMC膜组件，采用超滤工艺对典型冶金企业废水进行预处理试验，通过实验结果分析探讨该型号膜组件对我国典型冶金废水的预处理效果。本文所得出的结论，亦可为进一步开展大规模冶金废水处理的研究提供理论基础和技术支持。
本实验选用分析纯级的次氯酸钠、亚硫酸钠、氢氧化钠、盐酸、PTP-0100(阻垢剂)等化学药剂。
试验中所用的主要仪器设备为CODCr测定仪、pHS-34型精密pH计、氯离子测定仪、SZD-2型智能化学散射浊度仪、DDS-1型电导率仪、SDI测定仪、TG328电光分析天平和温度计(0~100摄氏度)。
试验装置及工艺流程
本次试验采用整体超滤试验装置，超滤膜采用美国KOCH公司生产的V1072-35-PMC膜组件，该膜为聚醚砜中空纤维膜。主要工艺流程为：预过滤器采用袋式过滤器(过滤精度为50~100μm)去除水中较大颗粒的悬浮物，之后进入超滤装置进行过滤，超滤产水流入超滤集水池。同时将超滤集水池中的少部分水用于超滤装置本身的反冲洗。过滤方式为全过滤。超滤采用1束膜组件，处理水量为4.9m3/h。聚醚砜超滤膜主要技术参数为最大进口压力0.4Mpa，最高使用温度50℃，pH范围2~13，产水浊度<1NTU，SDI<5。
超滤膜对浊度的去除效果
为验证超滤膜对冶金废水浊度的处理效果，本研究进行了进出水浊度的比对实验，浊度采用散射光浊度计量单位(NTU)，该超滤膜对浊度有良好的去除效果，当进水浊度在14.1~17.1NTU之间变化时，出水浊度均在1.0NTU以下，对浊度的去处率高于94%，表明该超滤膜对浊度有较高的耐受负荷和稳定的去除特性，对降低出水浊度有明显效果。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
超滤膜对SDI去除效果
SDI(SiltingDensityIndex，简称SDI，下同)是水质指标的重要参数之一。SDI表征了水中颗粒、胶体和其它能阻塞各种水纯化设备的物质含量，为保证反渗透膜性能的稳定性，SDI的平均值应低于3。本研究对超滤装置进行了为期5d共240个周期的实验监测。结果表明，超滤出水的SDI值比较稳定，240个超滤周期出水SDI在x-y之间波动，均小于3，完全满足反渗透进水要求。
超滤膜对有机物的去除效果
冶金废水中的有机物种类多、成分复杂，有机物含量过高会造成反渗透膜的有机物污染，因此对有机物含量必须加以控制。进水CODCr平均为58.5mg/L，最高为62mg/L;出水CODCr平均为29.33mg/L，最高为33mg/L，CODCr平均去除率为49.86%。可见，超滤对废水中CODCr有一定去除能力。
超滤反渗透对总碱度的处理效果
运行时间30min条件下，超滤对总碱度的去除效果。由图中可以看出，超滤对进水总碱度具有较好的处理效果，进水浓度为210~270mg/L，超滤出水浓度为180~200mg/L，但经过超滤处理后出水的总碱度仍高于轧机循环用水144mg/L的水质指标要求。因此，还需要反渗透工艺进行进一步深度处理。
超滤对TDS的处理效果
由于轧钢企业特定的生产工艺，所产生废水中TDS(溶解性总固体)含量较高，去除TDS是影响中水回用的关键。该超滤膜对废水中TDS的去除效果，研究表明，进水浓度为1860~2280mg/L，超滤出水1550~1980mg/L，但仍远高于900mg/L的轧机循环用水水质要求。因此，冶金废水通过该超滤膜进行预处理后，仍需要通过反渗透工艺进行进一步处理。