焦化廢水與冷軋廢水水質成分和處理方法的比較

喻小輝，毛建剛

（新余鋼鐵集團有限公司，江西新余 338001）

1 前言

目前，對鋼鐵行業來說，焦化廢水和冷軋廢水是最難處理的兩種廢水，本文就兩種廢水從廢水的來源、組成成份、處理工藝、處理的難點等方面進行比較，使讀者對兩種廢水的相關內容有一定的了解。

2 廢水來源比較

2.1 焦化廢水的來源

焦化廢水是煤制焦炭、煤氣凈化及焦化產品回收過程中產生的，污染物組成復雜、濃度高、毒性大。主要來源有：

(1)剩余氨水：煤中附著的水在煉焦過程中揮發逸出，以及煤料受熱裂解析出的化合水，隨粗干餾煤氣一起從焦爐引出，經初冷器冷卻而形成的冷凝水，稱為剩余氨水；

(2)煤氣終冷水：在進行煤氣的最終冷卻時，煤氣中一定數量的酚、萘、氰化物、硫化物及吡啶鹽等溶于冷卻水。

（3）化學產品分離水：在化學產品精制加工過程中的水蒸汽冷凝水和化工產品沉降分離產物，以及各種貯槽定期和事故排出的水。

（4）化產車間跑、冒、滴、漏產生的廢水：該廢水較為復雜，主要為芳烴、堿、酸廢水，COD含量高[1]。

2.2 冷軋廢水的來源

冷軋廢水主要是在酸洗、軋制冷卻、脫脂等工藝中產生的，其來源有：

（1）酸性廢水：為保持冷軋帶鋼的表面質量，防止軋輥損害，熱軋帶鋼必須去除表面的氧化鐵皮后才能進行冷軋，去除氧化鐵皮過程中產生大量的酸洗液。

（2）含油乳化液廢水：為了消除冷軋時產生的變形熱，需用乳化液或棕櫚油進行冷卻或潤滑，乳化液主要由2～10種礦物油或植物油、乳化劑和水組成。

（3）堿性含油廢水：冷軋帶鋼在松卷退火前均要用堿性溶液脫脂，從而產生堿性含油廢水。

（4）平整液廢水：采用濕平整時所用的平整液主要成份是礦物油和乳化油。

（5）含鉻廢水：熱鍍鋅采用化學清洗時，為了防止表在產生鋅銹，保持鋅層光澤，需在帶鋼表面以鉻酸，進行鈍化處理，從而將產生含鉻廢水。

從以上分析來看，焦化廢水的主要污染物主要是在生產過程中由原料或產品本身而帶入的，冷軋廢水的主要污染物主要是人工加進去而形成的。

3 廢水的組成成份比較

現就我廠冷軋廢水與某一鋼鐵聯合企業的焦化廢水進行比較，某焦化廠原有4M焦爐四座，年產焦炭130萬t，后期新建6M焦爐兩座，年總產焦280萬t。新鋼三期冷軋工程年生產能力為120萬t，其中：退火產品為70萬t，電工鋼原板產品為45萬t,冷硬卷5萬t，主要機組有：一條126萬t/a酸洗－軋機聯合機組，一條70萬t/a連續退火機組，一條30萬噸重卷機，一條70萬t/a半自動包裝機組以及磨輥間和膠輥剪刃修磨間和酸再生站等工藝生產輔助機組 。兩廠的水質水量見下表1。

表1 焦化和冷軋廢水水質比較

注：表1中無代表微量，可以忽略不計。

從以上水質分析可以得出：焦化廢水成份復雜，污染物濃度高，含有高濃度的有機物、氨氮、揮發酚、氰化物、硫化物及石油類等，廢水可生化性較差；冷軋廢水主要含酸、堿、及重金屬離子，雖然濃度較高，但采取分流處理，集中排放的方法便可達到較好的效果。

4 處理工藝比較

新鋼冷軋廠的工藝流程圖見圖1。

圖2 新鋼冷軋廢水處理工藝流程圖

某焦化廠廢水處理的工藝流程圖見圖2。

圖2 某焦化廠的廢水處理工藝流程

從工藝方面比較，焦化廢水一般都是合并處理只有一條工藝線，冷軋廢水處理根據生產工藝不同分3～5條工藝線處理。

5 從兩種廢水處理的難點方面進行比較

5.1 焦化廢水處理的難點

焦化廢水處理中，降低COD以及脫色成為突破的重難點，焦化廢水的COD及色度貢獻物質主要由有機組分、無機組分、懸浮物三部分構成。通過測定和分析生化進出水的各有機組分表明，生化進水中主要有機組分貢獻的COD量約占焦化廢水COD總量的70%左右，以酚類化合物、雜環類化合物、萘類物質為主，其中酚類物質貢獻的COD占COD總量的30%左右；由于懸浮物主要為煤塵、焦塵及不溶于水的油類等物質，因此對COD也有貢獻值。在組成COD的三類物質中，占主要構成的是有機組分和無機組分。由于廢水中有較多的多環、長鏈有機物，因此可降解性較差。

5.2 冷軋廢水處理的難點

冷軋廢水主要是污染物多，且廢水成份、水溫及水量波動性都較大。酸性廢水的腐蝕性特別強，對工藝及設備要求特別苛刻。含油廢水采用超濾法處理時，如超濾設備如能穩定運行，則出水水質較好，如不能穩定運行，不但會增加運行成本，而且會影響水的正常處理。含有重金屬的廢水，雖然能最終處理達標排放，但含重金屬污泥的最終處置是一個亟待解決的問題。目前，有很多科研單位及院校在研究如何從水中提取鉻，今后如何應用于實際生產，將是一個努力研究的課題。

6 結束語

由于兩種廢水來源不同，因此若要從源頭控制污染物，則焦化要注重提升煤的品質，減少由原料帶入水中的污染物，而冷軋則要提高生產工藝水平，減少生產噸產品所要消耗的工藝化學品，從而減少進入水中的污染物；對于已產生的廢水，冷軋由于幾種廢水特征差別較大，因此采用“分流處理，集中排放”的處理方式，而焦化由于廢水差異性較小，因此采取集中處理的方式；焦化廢水由于可生化性較差，因此要加強預處理效果，提高廢水的可生化性，從而達到有效降低廢水COD以及脫色效果，而冷軋廢水則要穩定超濾機組的運行效果，從而有效去除水中的乳化油，并要做好重金屬污泥的處理處置，以防造成環境污染。