尹軍喜

(上海東振環(huán)保工程技術(shù)有限公司，上海201203)

排至自然水體的冷軋廢水處理工藝應(yīng)用

尹軍喜

(上海東振環(huán)保工程技術(shù)有限公司，上海201203)

介紹了排至自然水體的冷軋廢水處理工藝，綜述了冷軋廢水中含鉻廢水、含酸廢水、含油廢水、平整液廢水、稀堿廢水的處理方法，對主要問題和功能進(jìn)行了分析，其處理工藝達(dá)到了國內(nèi)冷軋廢水的先進(jìn)水平。

冷軋廢水；工藝線路；氣能絮凝；電催化氧化；膜生物反應(yīng)器

1 前言

近年來，隨著汽車、家電等行業(yè)的對冷軋板的需求提升，冷軋板在鋼鐵行業(yè)中相應(yīng)快速發(fā)展，產(chǎn)能不斷提升的同時，環(huán)境影響也不斷加劇，每建成一套冷軋板生產(chǎn)廠，配套需建設(shè)一座廢水處理站。國內(nèi)冷軋廢水處理站較多的功能是處理至達(dá)到鋼鐵行業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)后排至廠區(qū)綜合污水系統(tǒng)或園區(qū)公共污水系統(tǒng)，隨著水資源的日益緊張和處理工藝的不斷創(chuàng)新，冷軋廢水處理逐步發(fā)展至達(dá)到中水回用深度處理的原水條件。本文主要介紹了排至自然水體的冷軋廢水經(jīng)處理工藝應(yīng)用，由此，對工藝線路有了更完善更嚴(yán)格的要求。

2 冷軋廢水排至自然水體的污染控制指標(biāo)

以我國北方城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)為例，設(shè)計排至廠址就近河水為北方Ⅳ、Ⅴ類水體，執(zhí)行地方標(biāo)準(zhǔn)DB11/307-2013中B排放限值，排入公共水體與冷軋廠相關(guān)聯(lián)的指標(biāo)有(比照《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13456-2012）的表2規(guī)定的水污染物排放限值)：

從表1可知，冷軋廢水經(jīng)處理后排至自然水體的污染物排放限值,北京地方標(biāo)準(zhǔn)較鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的限值更為苛刻。

表1 北京地方標(biāo)準(zhǔn)與國標(biāo)(GB13456-2012)規(guī)定的水污染物排放限值比較表

3 冷軋廢水處理排至自然水體的工藝線路

冷軋廢水處理站包括含鉻廢水系統(tǒng)、含酸廢水系統(tǒng)、含油廢水系統(tǒng)、平整液廢水系統(tǒng)和稀堿廢水系統(tǒng)，與之配套的有污泥處理系統(tǒng)、廢油處理系統(tǒng)、化學(xué)藥劑系統(tǒng)等，設(shè)置一個總排口，廢水經(jīng)處理監(jiān)測達(dá)標(biāo)后排放。

3.1 含鉻廢水處理工藝流程為

含鉻廢水→調(diào)節(jié)池→提升泵→一級還原罐→二級還原罐→一級中和罐→二級中和罐→澄清池→至含酸系統(tǒng)最終pH調(diào)節(jié)池；

本系統(tǒng)的主要功能是通過投加還原劑將含鉻廢水中的六價鉻還原成三價鉻，再通過投加石灰乳將三價鉻形成氫氧化鉻的沉淀物，經(jīng)泥水分離為泥餅單獨處理。

3.2 含酸廢水處理工藝流程為

含酸廢水→調(diào)節(jié)池→提升泵→一級中和罐→二級中和罐→高效反應(yīng)澄清池→最終pH調(diào)節(jié)池→中間水池→高效流砂過濾器→消毒水池→活性炭過濾器→監(jiān)測水池→出水達(dá)標(biāo)排放（總排口）；

本系統(tǒng)的主要功能是通過空氣攪拌將廢水中的亞鐵離子氧化成三價鐵離子，并投加石灰乳將三價鐵形成氫氧化鐵的沉淀物，經(jīng)泥水分離為泥餅外運處理；澄清出水經(jīng)pH調(diào)節(jié)、過濾、消毒后監(jiān)測達(dá)標(biāo)排放。

3.3 含油廢水處理工藝流程為

含油廢水→調(diào)節(jié)池→提升泵→破乳罐→氣浮裝置→pH調(diào)節(jié)池→氣能絮凝裝置→中間水池→至稀堿系統(tǒng)調(diào)節(jié)池；

本系統(tǒng)的主要功能是進(jìn)行油水分離，并降低廢水的COD，廢油外運提純利用。

3.4 平整液廢水處理工藝流程為

平整液廢水→調(diào)節(jié)池→提升泵→pH調(diào)整槽→混凝槽→豎流沉淀池→氣浮裝置→中間水池→催化氧化反應(yīng)器→至稀堿系統(tǒng)調(diào)節(jié)池；

本系統(tǒng)的主要功能是通過電催化氧化產(chǎn)生羥基自由基·OH，在其氧化作用下，廢水中的高COD有機物得以降解或轉(zhuǎn)化為可生化的小分子物質(zhì)，大大降低廢水中的有機物濃度，明顯提高廢水的B/C，從而提高廢水的可生化性。

3.5 稀堿廢水處理工藝流程為

稀堿廢水→調(diào)節(jié)池→提升泵→pH調(diào)整池→絮凝池→一級氣浮池→二級氣浮池→pH調(diào)節(jié)池→中間水池→冷卻塔→缺氧池→好氧池→膜生物反應(yīng)器→至含酸系統(tǒng)消毒水池；

本系統(tǒng)的主要功能是稀堿廢水經(jīng)兩級溶氣氣浮預(yù)處理后進(jìn)生化處理單元降解有機物，生化處理單元采用AO法+MBR，能有效降解COD，含氨氮廢水經(jīng)好氧硝化和磷的吸收后通過混合液回流至缺氧區(qū)反硝化脫氮，反硝化過程為硝化提供了堿度，去除有機物。

4 廢水處理主要問題及功能分析

4.1 系統(tǒng)分開，分質(zhì)處理是關(guān)鍵

由于冷軋廢水污染嚴(yán)重、成份復(fù)雜，對工藝線路要求完善可靠、先進(jìn)適用、抗沖擊負(fù)荷能力強。上述工藝路線中，有毒污染物單獨分離處置如鉻；高濃度與低濃度污染物分質(zhì)處理如含油；高COD且可生化性差污染物分質(zhì)處理如平整液，須提高可生化性；無機物與有機物分開處理，包括各系統(tǒng)的廢液回流和各區(qū)域跑冒滴漏廢水回流至原系統(tǒng)處理，不會影響系統(tǒng)水質(zhì)互串。

4.2 各系統(tǒng)處理單元的功能是核心

針對冷軋廢水中的污染物及控制指標(biāo)，含鉻廢水系統(tǒng)中六價鉻在一二級還原單元須達(dá)標(biāo)轉(zhuǎn)化為三價鉻，主要化學(xué)方程式為Cr2O72-+3HSO3-+5H+→2Cr3++3SO42-+4H2O，在pH值為2.5的酸性條件下，控制ORP值為250～300 mv范圍，并適度過量投加還原劑NaHSO3，出水符合要求。

含酸廢水系統(tǒng)中主要化學(xué)方程式為4Fe(OH)2+ O2+2H2O→4Fe(OH)3↓，在調(diào)節(jié)池、一二級中和罐中均通入低壓空氣提供充足氧，投加石灰乳控制pH值在8.4～10.6之間，絕大部分金屬離子形成氫氧化物析出[1]；含油廢水系統(tǒng)作為后續(xù)生化單元的預(yù)處理，主要去處廢水中高濃度油脂、乳化液和表面活性劑等難處理成份；平整液廢水系統(tǒng)主要采用直流電極，在36V安全電壓以下產(chǎn)生大量羥基自由基（氧化還原電位高達(dá)2.8V），有效去處廢水中的難降解有機物和油類，平整液廢水COD去除率達(dá)到74%，可生化性提高B/C≥0.5[2]；稀堿廢水系統(tǒng)生化處理單元有效降解氨氮、總氮和COD等污染物，本單元不需要添加碳源，采用DP-B1專用活性生物菌種，由解脂假絲酵母菌、橢圓酵母菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌、假單胞菌類、脫氮桿菌等五大類微生物組成，通過微生物的代謝將有機物轉(zhuǎn)化為無機物。

4.3 先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用是系統(tǒng)可靠的保證

本廢水處理工藝采用了高密度污泥回流工藝專利技術(shù)提高了金屬離子的去除率；采用了引進(jìn)美國進(jìn)口的氣能絮凝技術(shù)，替代了無機陶瓷膜超濾裝置，對高濃度油脂等進(jìn)行了有效分離；采用了自主研發(fā)的常溫常壓多元催化氧化技術(shù)，提高了有機物的可生化性；采用了耐油性優(yōu)越的PTFE材質(zhì)進(jìn)口中空纖維膜的膜生物反應(yīng)器，穩(wěn)定可靠，能耗低，出水水質(zhì)好。

5 廢水處理監(jiān)測結(jié)果

5.1 生產(chǎn)線主要廢水排污濃度范圍

含鉻廢水系統(tǒng)Cr6+:～50 mg/L(水量5 m3/h)

含酸廢水系統(tǒng)Fe2+:～500 mg/L(水量100 m3/h)

含油廢水系統(tǒng)COD:～5000 mg/L;Oil：～10000 mg/L(水量30 m3/h)平整液廢水系統(tǒng)COD:～ 15000 mg/L;Oil：～200 mg/L(水量5 m3/h)

稀堿廢水系統(tǒng)COD:～1500 mg/L;Oil：～1000 mg/ L;氨氮：～40 mg/L(水量200 m3/h)

5.2 總排口實際運行監(jiān)測數(shù)據(jù)波動范圍

數(shù)據(jù)如下：pH:6～9

SS:2～8 mg/L

BOD5:3～5 mg/L

CODcr:15～25 mg/L

總氮：2～10 mg/L

氨氮：0.5～1 mg/L

石油類：0.5～1 mg/L

總磷：0.05～0.1 mg/L

總鉻：0.1～0.5 mg/L

六價鉻：0.05～0.2 mg/L

余氯：4～6 mg/L

6 小結(jié)

廢水站總排口監(jiān)測值證明，該工藝應(yīng)用是完全符合達(dá)標(biāo)排放要求的，結(jié)果表明，工藝處理效果穩(wěn)定、可靠、技術(shù)先進(jìn)。

[1]陳劍.魏偉.王松.楊曉梅.電催化氧化處理冷軋平整液和光整液廢水的研究[J]，中國給水排水，2010.2，26-3

App lication of W ater Treatm ent Process for Cold-rolling W aste W ater to Be Drained into Natural W ater

Yin Junxi
(ShanghaiDongzhenEnvironmentalProtectionEngineeringandTechnologyCo.,Ltd.,Shanghai201203,China)

The water treatment process for cold rolling waste water to be drained into natural water is introduced.Treatment methods for cold rolling waste water containing chrome, acid,oil,temper mill fluid and thin alkali are summarized.The main problems and functions of the process are also analyzed.This water treatment process has reached the advanced level in the field of domestic cold rolling waste water treatment.

cold rolling waste water;process route;gaseous energy flocculation;electrocatalyzed oxidation;membrane bioreactor

TQ085

B

1006-6764（2014）12-0065-03

2014-08-22

尹軍喜（1975-），男，漢族，給水排水專業(yè)本科，工程師，現(xiàn)從事環(huán)保工程技術(shù)工作。