馬鋼冷軋廢水處理工藝優化及效果

張 繁，孫永軍，王文剛，夏念念

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司能控中心，安徽馬鞍山，243000）

引言

冷軋廢水是工業廢水處理中工藝復雜、處置難度大的水種之一，馬鋼冷軋南區生產過程中產生的酸、堿、含油、含鉻及乳化液廢水，隨著產線升級改造，又產生電解脫脂濃堿及稀堿廢水，這些廢水分別排入到水處理站，由于水中成份復雜，對水處理站穩定運行沖擊影響大。

1 原工藝概況

根據廢水的類別，廢水處理站主要有酸堿廢水處理系統、乳化液含油廢水處理系統及重金屬廢水處理系統。

1.1 酸堿廢水處理工藝

原酸堿廢水處理工藝見圖1。

圖1 原酸堿廢水處理工藝流程圖

1.2 乳化液含油廢水處理工藝

原含油乳化液廢水處理工藝見圖2。

圖2 原含油乳化液廢水處理工藝流程圖

1.3 重金屬廢水處理工藝 原重金屬廢水處理工藝見圖3。

圖3 原重金屬廢水處理工藝流程圖

2 原工藝系統運行存在的問題

2.1 排水水質不穩定

冷軋水處理站始建于2003年，原設計基于的標準為《污水綜合排放標準》（GB8978－1996）和針對冶金鋼鐵行業的《鋼鐵工業水污染物排放標準》(GB13456－1992)，同時主線產品不斷升級改造，產生的廢水水質也在變化，造成水處理站排水水質波動大，排水水質CODcr高時可達225 mg/L，氨氮達到10 mg/L，隨著環保管控的加強，《鋼鐵工業水污染物排放標準》(GB13456－2012)于2012年10月1日正式實施，標準中提高了鋼鐵工業廢水污染物的排放限值，要求 CODcr≤50 mg/L，SS≤30 mg/L，氨氮≤5 mg/L，油≤3 mg/L，Cr6+≤0.5 mg/L，總鉻≤1.5 mg/L，6＜pH＜9，原污水處理設施無法滿足最新排放標準要求。

2.2 乳化液含油調節池淤積嚴重

乳化液調節池由于冷軋生產線現場采用蒸汽加熱后將油渣及廢水一同排入到調節池，冷卻后油渣沉積在池底，造成調節池內的油泥及浮渣越積越多，導致提升泵進、出水管堵塞頻繁，嚴重影響系統的正常運行。

圖4 乳化液及電解脫脂濃堿廢水處理工藝流程圖

2.3 含油超濾故障頻繁

設計時乳化液含油廢水處理量為16 m3/h，但在實際運行處理量約30 m3/h，遠遠超過系統處理能力，造成膜管使用壽命短，系統運行維護量大，系統難以穩定運行。

3 工藝優化改進措施

針對各類廢水的特性及水量，將水處理站主要劃分為酸堿廢水處理系統、乳化液含油廢水處理系統、電解脫脂廢水處理系統、重金屬廢水處理系統及提標處理系統這幾大類。

由于酸堿廢水及重金屬廢水處理水質、水量相對較為穩定，因此預處理工藝不作改變，重點針對乳化液含油及電解脫脂廢水進行預處理。

3.1 乳化液及電解脫脂濃堿預處理系統

因電解脫脂濃堿廢水與乳化液廢水水質相似，因此將該兩股廢水合并進行預處理，該廢水處理的關鍵是除渣、破乳、除油，廢水首先進入到除渣器從而將水中的油渣進行去除，而后進入到調節池再通過破乳、氣浮降低廢水中的油份及懸浮物等。其工藝流程見圖4。

3.2 電解脫脂廢水預處理系統

圖5 脫脂廢水處理工藝流程圖

乳化液、電解脫脂濃堿廢水經預處理后，其出水與電解脫脂稀堿廢水、含油廢水及重金屬系統出水一并進入到電解脫脂調節池。由于廢水中油、鐵、五水偏硅酸鈉、pH值含量較高，這些物質難以直接生化處理，需對其進行物化處理，首先調整pH值，將pH控制在6.5～9，然后除油，將廢水中油含量降至10 mg/L以下，其次除鐵和洗滌劑，并用氧化法將二價鐵離子氧化成三價鐵離子后，用化學沉淀法去除，同時投加針對處理洗滌劑的混凝劑，使洗滌劑含量小于0.5 mg/L，經過上述處理后，使水質達到生化處理條件，以便后續生化處理，其工藝流程見圖5。

3.3 綜合提標水處理系統

該水處理系統將酸堿廢水處理后出水及脫脂廢水預處理后出水合并進行處理，采用缺氧+好氧+凈化處理工藝。缺氧工藝可降低廢水中的氨氮，并向生化池中投加生物菌種，去除有機物，同時接觸氧化對沖擊負荷有較強的適應能力，經過接觸氧化池的處理后廢水再進入到凈化系統進行處理，工藝流程見圖6。

圖6 廢水提標處理工藝流程圖

4 改造效果

4.1 排水水質達到要求

自運行半年多來看，排水水質一直較為穩定，出水水質基本控制在:CODcr≤45 mg/L，SS≤15 mg/L，氨氮≤1 mg/L，油≤1.5 mg/L，6.5＜pH＜8.5，達到了國家及行業的排水控制指標要求。

4.2 設備操作簡便

渦凹氣浮沒有壓力容器、空壓機、循環泵等設備，只需開啟曝氣及刮渣電機；缺氧、接觸氧化池只需定期投加營養劑，控制溶解氧，無復雜操作；乳化液、含油系統采用破乳、氣浮工藝取代超濾系統，在增強系統抗沖擊及處理適應能力的同時，降低了人員勞動強度，也節省了超濾運行維護費用。

4.3 工藝完善可靠

在各類廢水預處理階段，即除去了水中的大部分懸浮物，并對pH進行了調整，同時去除了重金屬離子的毒害作用，為進入生化處理階段奠定了基礎，在缺氧池中改變污水的BOD5/CODcr比值，提高可生化性，減少了反應的時間和處理的能耗，在接觸氧化池內利用生物膜對水中的有機物進行降解，再通過沉淀過濾降低出水的懸浮物。

4.4 提升安全運行能力

單一的好氧或缺氧處理往往難以滿足生化處理要求，而缺氧+好氧+凈化等組合工藝在改善廢水的可生化性、耐沖擊性、投資成本、處理效果等方面表現明顯優于單一的處理方法，其CODcr去除率可達86%以上，對廢水水質、水量的變化具有較強的耐沖擊能力。

5 結束語

鋼鐵企業冷軋廢水由于其水種多，在處理時，需先期考慮進行分質處理，并加強預處理系統水質管理，運行過程中做好pH調整、懸浮物的去除等，在生化處理階段，做好溶解氧的監控、污泥回流的控制，并加強來水及處理過程水質監測，適時調整運行方式，不斷摸索水質變化的特點，可有效保證出水水質達標。