某新建冷軋項目廢水處理工程實踐

馬　蕾

(唐山鋼鐵集團有限責任公司能源環保部，河北　唐山　063000)

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某新建冷軋項目廢水處理工程實踐

馬蕾

(唐山鋼鐵集團有限責任公司能源環保部，河北唐山063000)

冷軋廢水具有成分復雜，污染物種類較多等特點，該新建冷軋項目的廢水處理系統以先進工藝為依托，采取分質處理的方法，建有5條處理工藝，其工藝以CAF渦凹氣浮、超濾、序進氣浮、厭氧池、MBR、A/O生化為核心處理單元，經調試合格后正常投產，其運行效果穩定，監測結果pH 8.02～8.05、CODCr56～59 mg/L、氨氮0.853～0.871 mg/L，水質滿足《鋼鐵工業水污染物排放標準》(GB13456-2012)表2間接排放標準限值要求。

冷軋廢水；處理工藝；出水指標穩定

該項目新建設酸洗-軋機聯合機組、連續退火機組、連續熱鍍鋅機組、半自動包裝機組、重卷檢查機組各一條，相關的輔助工程和一座廢水處理站同時投產運行。項目建成后，設計年產冷硬卷35萬噸，退火板75萬噸，熱鍍鋅板40萬噸。冷軋生產過程中主要產生：1、含酸廢水2、含油廢水(乳化液含油廢水(高含油)和平整液廢水(低含油)進行分質處理)3、稀油弱堿廢水4、含鉻廢水。

冷軋生產線因生產產品品種多、軋制條件不同、產品質量要求高等原因[1-2]，產生的廢水水量、水質變化較大，成分復雜、污染物種類也較多[3-5]。為保證企業排水合格，不污染環境，新投建的廢水處理站的高效穩定運行與達標排水，具有重大意義。

1　廢水來源、水質及排放標準

1.1廢水來源

1.1.1酸性廢水

酸性廢水主要包括酸洗機組漂洗廢水，廢酸再生站焙燒煙氣凈化廢水及酸洗機組酸霧凈化系統的廢水，廢水PH值較低、酸性較強。設備間接冷卻凈環水系統排污水、脫鹽水站和鍋爐排污水均進入含酸廢水調節池進行處理。

1.1.2含油廢水

含油廢水包括冷軋機組、脫脂漂洗機組、退火平整及熱鍍鋅光整機組過程中產生的廢水，本項目將含油廢水分為乳化液廢水(高含油)和平整液廢水(低含油廢水)。

1.1.3稀油弱堿廢水

稀油弱堿廢水主要連續退火機組和熱鍍鋅機組清洗段堿霧凈化系統排污水。處理后的乳化液廢水也進入稀油弱堿廢水調節池進行再處理。

1.1.4含鉻廢水

含鉻廢水為鍍鋅鈍化槽的清洗廢水，由于此廢水中含有重金屬，所以采取就近處理原則，緊鄰鈍化工序建設，車間處理達標后排入含酸廢水調節池。

1.2廢水水質及排放標準

冷軋廢水水質與處理排放標準分別如表1和表2所示。

表1廢水進水水質

Table 1The influent water quality of wastewater (mg/L)

廢水種類pHCODSS總鉻含酸廢水2.4-441.75-乳化液廢水5.34107965-平整液廢水6.95361.75746-稀油弱堿廢水11.65112149.75-含鉻廢水--161.75160

該項目處理后的廢水排放至市污水處理廠，為間接排放，滿足《鋼鐵工業水污染物排放標準》(GB13456-2012)表2間接排放標準限值要求。

表2　廢水排放標準Table 2　The discharge standards of wastewater　(mg/L)

2　處理工藝流程

為嚴控出水指標，冷軋廢水各處理系統均建有監測排放水池，各監測排放池設有COD、氨氮在線監測裝置，超標廢水將直接由泵重新抽回各系統調節池進行再次處理，合格的廢水匯入總排放池進行外排，工藝流程簡圖如圖1所示。

圖1　廢水處理工藝流程圖Fig.1　The process flow of wastwater

2.1含酸廢水處理系統

含酸廢水處理系統的主要目的是氧化二價鐵離子、通過石灰中和廢水中的酸并且沉淀廢水中溶解的金屬離子。

含酸廢水排入調節池中鼓風機曝氣，一方面是為了避免污泥在池內沉積，一方面也可部分氧化廢水中的二價鐵。出水進入一級pH調節池，在一級pH調節池中投加石灰乳進行調節后，自流進二級pH調節池，并投加PAC以幫助顆粒物混凝，出水在澄清池中加入絮凝劑進行絮凝、沉淀反應，最后進入活性炭過濾器去除SS，達到排放要求。澄清池的污泥通過污泥泵定時輸送至污泥濃縮池進行濃縮處理。

2.2乳化液廢水處理系統

乳化液廢水處理系統的目的是為了去除大部分游離油和乳化油，以及一大部分懸浮固體。該廢水中的化學需氧量主要是來自于油和懸浮物。

乳化液廢水經有壓送至調節池加酸加熱進行破乳，調節池安裝了轉鼓撇油器，撇出的油通過氣動隔膜泵送至廢油收集池。調節pH后的廢水進入混凝反應槽，該池中投加混凝劑(PAC)以改變水中絮體的表面電荷，使懸浮固體黏結形成大的懸浮顆粒物?；炷磻鄢鏊灾亓ψ粤髁魅隒AF渦凹氣浮單元。CAF中設有曝氣機，通過曝氣機高速攪拌形成微小氣泡，并在氣浮池進水口附近形成氣穴作用，使懸浮固體黏附于微小氣泡上緩慢上升至氣浮池表面。

CAF池中設機械刮渣機，用于刮除上浮的污泥，并將其排入位于CAF池末端的排渣槽中，浮泥用一個污泥螺旋輸送機送入重力流管道最后排入浮渣收集槽。此外，平整液廢水處理系統中溶氣氣浮(DAF)及稀堿廢水處理系統中序進氣浮(MSAF)排出的浮渣也送入該池。經過CAF渦凹氣浮處理后的出水自流進入紙帶過濾機和超濾裝置。超濾系統的清洗裝置包括酸洗、堿洗、熱水槽，設一座廢油收集池，超濾出水由泵輸送至稀油弱堿廢水調節池。

2.3平整液廢水處理系統

平整液廢水處理系統的目的是為了去除大部分游離油、乳化油以及由此引起的COD，以免這些物質危害之后的生化處理系統。

平整液廢水進入平整液調節池，經pH調節槽后，廢水首先進入一個混凝反應槽，槽中投加混凝劑和絮凝劑。槽內設快速攪拌機使藥劑混合均勻并形成小絮體。然后，廢水重力流入第二段池體，內設慢速攪拌槳用于使水中懸浮固體顆粒在絮凝劑的作用下增大。絮凝后的廢水自流進入氣浮池主體部分。在氣浮池的主體部分，利用多相流泵回流部分DAF單元出水，形成加壓溶氣水。加壓溶氣水通過氣浮池進水口附近的減壓閥之后，水中的壓縮空氣被釋放，在氣浮池整個寬度上形成微小氣泡。微小氣泡將絮凝后的廢水中的油份和懸浮固體帶至DAF表面。經過DAF溶氣氣浮處理后的出水自流進入厭氧反應池，在厭氧反應過程中，廢水中含有的好氧難以降解的有機物，在厭氧水解酸化菌的作用下，降解為易生物降解的小分子有機物，從而大大提高了后續好氧生化降解的效率。

2.4稀油弱堿廢水處理系統

該系統主要目的是針對稀油弱堿廢水中的大部分的游離油和乳化的油，并去除大部分的懸浮物SS。

稀油弱堿廢水調節池出水泵入pH調節槽，內設pH計與藥劑投加管道上的自控閥門聯鎖以控制pH，使序進氣浮的除油效果達到最佳。pH調節池出水進入混凝反應槽，其出水以重力流進入序進氣浮單元。序進氣浮單元通過氣浮手段去除含油廢水中油份和懸浮固體。機械刮渣機刮除上浮的污泥，并將其排入位于序進氣浮池末端的排渣槽中，浮泥通過重力流管道最后排入浮渣收集槽。出水進入A/O生化系統，經過降解的水通過膜過濾和多介質過濾器進入排放水池。整個稀油弱堿處理系統設1座污泥濃縮池，上清液回調節池，污泥經板框壓濾機壓餅外運。

2.5含鉻廢水處理系統

含鉻廢水處理系統設置在車間內，來水中只含三價鉻離子。廢水處理目的是沉淀廢水中的三價鉻并沉淀其中溶解的金屬。

含鉻廢水調節池出水流入兩級pH調節槽，在此投加氫氧化鈉，調節pH至7～9，池中的pH計用于檢測并調節反應澄清池內含鉻廢水的pH。投加氫氧化鈉以調節廢水pH到堿性。出水自流進入混凝反應槽，在此投加PAC。反應澄清池集合了混合、金屬沉淀、混凝、絮凝、固/液分離和自動污泥沉淀等功能。絮凝劑在反應澄清池內，通過澄清池中心錐筒內的單速攪拌機與廢水充分混合。廢水上流式運動時，固體顆粒沉淀形成污泥床，該污泥床可作為一個濾床過濾更小的顆粒，從而進一步促進沉淀反應的完成。反應澄清池出水通過池頂邊緣的V形堰溢流進入集水槽，然后流入中間水池，出水進入活性炭過濾器。沉淀的污泥通過澄清池底部的污泥耙不斷攪拌濃縮。反應澄清池底污泥通過離心泵輸送，部分回流至污泥回流槽，剩余污泥不斷送入含鉻污泥濃縮池脫水。

3　監測結果

監測數據表明：本項目總排放口廢水污染物日均值范圍監測結果pH為8.02～8.05，SS 12～14 mg/L、CODCr56～59 mg/L、石油類 4.68～4.70 mg/L、氨氮0.853～0.871 mg/L、動植物油3.04～3.15 mg/L、總鉻未檢出，監測結果均滿足《鋼鐵工業水污染物排放標準》(GB13456-2012)表2間接排放標準限制要求。氯化物日均值范圍353～347 mg/L，滿足《氯化物排放便批準》(DB13/831-2006)表1金屬表面處理及熱處理加工行業Ⅰ類三級標準，同時滿足污水處理廠進水水質要求。

4　結　論

通過將冷軋工藝產生的廢水采取分質處理的原則，保證了系統的整體處理效果與出水水質合格，高效的自動化控制系統降低了系統控制環節多的故障率，系統出水穩定，運行成本較低。

酸性廢水處理系統采用以pH調節+混凝澄清+多介質過濾；乳化液廢水處理采用渦凹氣浮+超濾預處理后進入稀油弱堿系統處理的組合式工藝；平整液廢水采用溶氣氣浮+厭氧反應預處理后進入稀油弱堿廢水生化處理系統的模式；稀油弱堿廢水采用序進氣浮+A/O生化+MBR的處理模式，使廢水站的抗水質、水量沖擊負荷能力強，保證了運行效果。

[1]劉針主編.化驗員讀本[M].北京:化學工業出版社,2003:53-59.

[2]曹躍華.鋼廠冷軋含油廢水處理工藝研究[J].冶金自動化,2008(S1):334-346.

[3]李善仁,何迎春,許春華,等.濟鋼冷軋廠廢水站含酸廢水處理系統[J].水處理技術,2010,36(05):5128-134.

[4]高紅,張天勝.含油廢水處理技術進展[J].天津化工,2005(1):18-21.

[5]劉妮妮,劉昆元,王璋,等.油脂廢水的處理技術[J].中國油脂,2003,25(5):80-82.

Practice of New Cold Rolling Wastewater Treatment Project

MALei

(Energy and Environmental Protection Department, Tangshan Iron and Steel Co., Ltd., Hebei Tangshan 063000, China)

Cold rolling wastewater has the characteristic of complicated composition and multiple pollutants sorts. The new cold rolling project of wastewater treatment system was based on advanced technology, adopted high quality processing method, had five processing craft, the treatment process used CAF, ultrafiltration, progressive flotation, anaerobic tank, MBR and A/O biochemistry as the core, after qualification adjustment of the normal production, the running effect was stable. Monitoring results showed that pH was 8.02～8.05, CODCrwas 56～59 mg/L, NH3-N was 0.853～0.871 mg/L. Water quality satisfied the standard of Iron and Steel Industrial Water Pollutant Discharge(GB13456-2012)table 2 indirect emissions standard limit.

cold rolling wastewater；wastewater treatment；stable water indicators

X757

B

1001-9677(2016)015-0148-03