某新建冷轧项目废水处理工程实践

马　蕾

(唐山钢铁集团有限责任公司能源环保部，河北　唐山　063000)



某新建冷轧项目废水处理工程实践

马蕾

(唐山钢铁集团有限责任公司能源环保部，河北唐山063000)

冷轧废水具有成分复杂，污染物种类较多等特点，该新建冷轧项目的废水处理系统以先进工艺为依托，采取分质处理的方法，建有5条处理工艺，其工艺以CAF涡凹气浮、超滤、序进气浮、厌氧池、MBR、A/O生化为核心处理单元，经调试合格后正常投产，其运行效果稳定，监测结果pH 8.02～8.05、CODCr56～59 mg/L、氨氮0.853～0.871 mg/L，水质满足《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-2012)表2间接排放标准限值要求。

冷轧废水；处理工艺；出水指标稳定

该项目新建设酸洗-轧机联合机组、连续退火机组、连续热镀锌机组、半自动包装机组、重卷检查机组各一条，相关的辅助工程和一座废水处理站同时投产运行。项目建成后，设计年产冷硬卷35万吨，退火板75万吨，热镀锌板40万吨。冷轧生产过程中主要产生：1、含酸废水2、含油废水(乳化液含油废水(高含油)和平整液废水(低含油)进行分质处理)3、稀油弱碱废水4、含铬废水。

冷轧生产线因生产产品品种多、轧制条件不同、产品质量要求高等原因[1-2]，产生的废水水量、水质变化较大，成分复杂、污染物种类也较多[3-5]。为保证企业排水合格，不污染环境，新投建的废水处理站的高效稳定运行与达标排水，具有重大意义。

1　废水来源、水质及排放标准

1.1废水来源

1.1.1酸性废水

酸性废水主要包括酸洗机组漂洗废水，废酸再生站焙烧烟气净化废水及酸洗机组酸雾净化系统的废水，废水PH值较低、酸性较强。设备间接冷却净环水系统排污水、脱盐水站和锅炉排污水均进入含酸废水调节池进行处理。

1.1.2含油废水

含油废水包括冷轧机组、脱脂漂洗机组、退火平整及热镀锌光整机组过程中产生的废水，本项目将含油废水分为乳化液废水(高含油)和平整液废水(低含油废水)。

1.1.3稀油弱碱废水

稀油弱碱废水主要连续退火机组和热镀锌机组清洗段碱雾净化系统排污水。处理后的乳化液废水也进入稀油弱碱废水调节池进行再处理。

1.1.4含铬废水

含铬废水为镀锌钝化槽的清洗废水，由于此废水中含有重金属，所以采取就近处理原则，紧邻钝化工序建设，车间处理达标后排入含酸废水调节池。

1.2废水水质及排放标准

冷轧废水水质与处理排放标准分别如表1和表2所示。

表1废水进水水质

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

废水种类pHCODSS总铬含酸废水2.4-441.75-乳化液废水5.34107965-平整液废水6.95361.75746-稀油弱碱废水11.65112149.75-含铬废水--161.75160

该项目处理后的废水排放至市污水处理厂，为间接排放，满足《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-2012)表2间接排放标准限值要求。

表2　废水排放标准Table 2　The discharge standards of wastewater　(mg/L)

2　处理工艺流程

为严控出水指标，冷轧废水各处理系统均建有监测排放水池，各监测排放池设有COD、氨氮在线监测装置，超标废水将直接由泵重新抽回各系统调节池进行再次处理，合格的废水汇入总排放池进行外排，工艺流程简图如图1所示。

图1　废水处理工艺流程图Fig.1　The process flow of wastwater

2.1含酸废水处理系统

含酸废水处理系统的主要目的是氧化二价铁离子、通过石灰中和废水中的酸并且沉淀废水中溶解的金属离子。

含酸废水排入调节池中鼓风机曝气，一方面是为了避免污泥在池内沉积，一方面也可部分氧化废水中的二价铁。出水进入一级pH调节池，在一级pH调节池中投加石灰乳进行调节后，自流进二级pH调节池，并投加PAC以帮助颗粒物混凝，出水在澄清池中加入絮凝剂进行絮凝、沉淀反应，最后进入活性炭过滤器去除SS，达到排放要求。澄清池的污泥通过污泥泵定时输送至污泥浓缩池进行浓缩处理。

2.2乳化液废水处理系统

乳化液废水处理系统的目的是为了去除大部分游离油和乳化油，以及一大部分悬浮固体。该废水中的化学需氧量主要是来自于油和悬浮物。

乳化液废水经有压送至调节池加酸加热进行破乳，调节池安装了转鼓撇油器，撇出的油通过气动隔膜泵送至废油收集池。调节pH后的废水进入混凝反应槽，该池中投加混凝剂(PAC)以改变水中絮体的表面电荷，使悬浮固体黏结形成大的悬浮颗粒物。混凝反应槽出水以重力自流流入CAF涡凹气浮单元。CAF中设有曝气机，通过曝气机高速搅拌形成微小气泡，并在气浮池进水口附近形成气穴作用，使悬浮固体黏附于微小气泡上缓慢上升至气浮池表面。

CAF池中设机械刮渣机，用于刮除上浮的污泥，并将其排入位于CAF池末端的排渣槽中，浮泥用一个污泥螺旋输送机送入重力流管道最后排入浮渣收集槽。此外，平整液废水处理系统中溶气气浮(DAF)及稀碱废水处理系统中序进气浮(MSAF)排出的浮渣也送入该池。经过CAF涡凹气浮处理后的出水自流进入纸带过滤机和超滤装置。超滤系统的清洗装置包括酸洗、碱洗、热水槽，设一座废油收集池，超滤出水由泵输送至稀油弱碱废水调节池。

2.3平整液废水处理系统

平整液废水处理系统的目的是为了去除大部分游离油、乳化油以及由此引起的COD，以免这些物质危害之后的生化处理系统。

平整液废水进入平整液调节池，经pH调节槽后，废水首先进入一个混凝反应槽，槽中投加混凝剂和絮凝剂。槽内设快速搅拌机使药剂混合均匀并形成小絮体。然后，废水重力流入第二段池体，内设慢速搅拌桨用于使水中悬浮固体颗粒在絮凝剂的作用下增大。絮凝后的废水自流进入气浮池主体部分。在气浮池的主体部分，利用多相流泵回流部分DAF单元出水，形成加压溶气水。加压溶气水通过气浮池进水口附近的减压阀之后，水中的压缩空气被释放，在气浮池整个宽度上形成微小气泡。微小气泡将絮凝后的废水中的油份和悬浮固体带至DAF表面。经过DAF溶气气浮处理后的出水自流进入厌氧反应池，在厌氧反应过程中，废水中含有的好氧难以降解的有机物，在厌氧水解酸化菌的作用下，降解为易生物降解的小分子有机物，从而大大提高了后续好氧生化降解的效率。

2.4稀油弱碱废水处理系统

该系统主要目的是针对稀油弱碱废水中的大部分的游离油和乳化的油，并去除大部分的悬浮物SS。

稀油弱碱废水调节池出水泵入pH调节槽，内设pH计与药剂投加管道上的自控阀门联锁以控制pH，使序进气浮的除油效果达到最佳。pH调节池出水进入混凝反应槽，其出水以重力流进入序进气浮单元。序进气浮单元通过气浮手段去除含油废水中油份和悬浮固体。机械刮渣机刮除上浮的污泥，并将其排入位于序进气浮池末端的排渣槽中，浮泥通过重力流管道最后排入浮渣收集槽。出水进入A/O生化系统，经过降解的水通过膜过滤和多介质过滤器进入排放水池。整个稀油弱碱处理系统设1座污泥浓缩池，上清液回调节池，污泥经板框压滤机压饼外运。

2.5含铬废水处理系统

含铬废水处理系统设置在车间内，来水中只含三价铬离子。废水处理目的是沉淀废水中的三价铬并沉淀其中溶解的金属。

含铬废水调节池出水流入两级pH调节槽，在此投加氢氧化钠，调节pH至7～9，池中的pH计用于检测并调节反应澄清池内含铬废水的pH。投加氢氧化钠以调节废水pH到碱性。出水自流进入混凝反应槽，在此投加PAC。反应澄清池集合了混合、金属沉淀、混凝、絮凝、固/液分离和自动污泥沉淀等功能。絮凝剂在反应澄清池内，通过澄清池中心锥筒内的单速搅拌机与废水充分混合。废水上流式运动时，固体颗粒沉淀形成污泥床，该污泥床可作为一个滤床过滤更小的颗粒，从而进一步促进沉淀反应的完成。反应澄清池出水通过池顶边缘的V形堰溢流进入集水槽，然后流入中间水池，出水进入活性炭过滤器。沉淀的污泥通过澄清池底部的污泥耙不断搅拌浓缩。反应澄清池底污泥通过离心泵输送，部分回流至污泥回流槽，剩余污泥不断送入含铬污泥浓缩池脱水。

3　监测结果

监测数据表明：本项目总排放口废水污染物日均值范围监测结果pH为8.02～8.05，SS 12～14 mg/L、CODCr56～59 mg/L、石油类 4.68～4.70 mg/L、氨氮0.853～0.871 mg/L、动植物油3.04～3.15 mg/L、总铬未检出，监测结果均满足《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-2012)表2间接排放标准限制要求。氯化物日均值范围353～347 mg/L，满足《氯化物排放便批准》(DB13/831-2006)表1金属表面处理及热处理加工行业Ⅰ类三级标准，同时满足污水处理厂进水水质要求。

4　结　论

通过将冷轧工艺产生的废水采取分质处理的原则，保证了系统的整体处理效果与出水水质合格，高效的自动化控制系统降低了系统控制环节多的故障率，系统出水稳定，运行成本较低。

酸性废水处理系统采用以pH调节+混凝澄清+多介质过滤；乳化液废水处理采用涡凹气浮+超滤预处理后进入稀油弱碱系统处理的组合式工艺；平整液废水采用溶气气浮+厌氧反应预处理后进入稀油弱碱废水生化处理系统的模式；稀油弱碱废水采用序进气浮+A/O生化+MBR的处理模式，使废水站的抗水质、水量冲击负荷能力强，保证了运行效果。

[1]刘针主编.化验员读本[M].北京:化学工业出版社,2003:53-59.

[2]曹跃华.钢厂冷轧含油废水处理工艺研究[J].冶金自动化,2008(S1):334-346.

[3]李善仁,何迎春,许春华,等.济钢冷轧厂废水站含酸废水处理系统[J].水处理技术,2010,36(05):5128-134.

[4]高红,张天胜.含油废水处理技术进展[J].天津化工,2005(1):18-21.

[5]刘妮妮,刘昆元,王璋,等.油脂废水的处理技术[J].中国油脂,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