馬鋼冷軋廢水處理工藝優(yōu)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(yè)廢水處理中工藝復(fù)雜、處置難度大的水種之一，馬鋼冷軋南區(qū)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的酸、堿、含油、含鉻及乳化液廢水，隨著產(chǎn)線升級(jí)改造，又產(chǎn)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(fù)雜，對(duì)水處理站穩(wěn)定運(yùn)行沖擊影響大。

1 原工藝概況

根據(jù)廢水的類(lèi)別，廢水處理站主要有酸堿廢水處理系統(tǒng)、乳化液含油廢水處理系統(tǒng)及重金屬?gòu)U水處理系統(tǒng)。

1.1 酸堿廢水處理工藝

原酸堿廢水處理工藝見(jiàn)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(jiàn)圖2。

圖2 原含油乳化液廢水處理工藝流程圖

1.3 重金屬?gòu)U水處理工藝 原重金屬?gòu)U水處理工藝見(jiàn)圖3。

圖3 原重金屬?gòu)U水處理工藝流程圖

2 原工藝系統(tǒng)運(yùn)行存在的問(wèn)題

2.1 排水水質(zhì)不穩(wěn)定

冷軋水處理站始建于2003年，原設(shè)計(jì)基于的標(biāo)準(zhǔn)為《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978－1996）和針對(duì)冶金鋼鐵行業(yè)的《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13456－1992)，同時(shí)主線產(chǎn)品不斷升級(jí)改造，產(chǎn)生的廢水水質(zhì)也在變化，造成水處理站排水水質(zhì)波動(dòng)大，排水水質(zhì)CODcr高時(shí)可達(dá)225 mg/L，氨氮達(dá)到10 mg/L，隨著環(huán)保管控的加強(qiáng)，《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13456－2012)于2012年10月1日正式實(shí)施，標(biāo)準(zhǔn)中提高了鋼鐵工業(yè)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(shè)施無(wú)法滿(mǎn)足最新排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 乳化液含油調(diào)節(jié)池淤積嚴(yán)重

乳化液調(diào)節(jié)池由于冷軋生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)采用蒸汽加熱后將油渣及廢水一同排入到調(diào)節(jié)池，冷卻后油渣沉積在池底，造成調(diào)節(jié)池內(nèi)的油泥及浮渣越積越多，導(dǎo)致提升泵進(jìn)、出水管堵塞頻繁，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的正常運(yùn)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(shè)計(jì)時(shí)乳化液含油廢水處理量為16 m3/h，但在實(shí)際運(yùn)行處理量約30 m3/h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)系統(tǒng)處理能力，造成膜管使用壽命短，系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)量大，系統(tǒng)難以穩(wěn)定運(yùn)行。

3 工藝優(yōu)化改進(jìn)措施

針對(duì)各類(lèi)廢水的特性及水量，將水處理站主要?jiǎng)澐譃樗釅A廢水處理系統(tǒng)、乳化液含油廢水處理系統(tǒng)、電解脫脂廢水處理系統(tǒng)、重金屬?gòu)U水處理系統(tǒng)及提標(biāo)處理系統(tǒng)這幾大類(lèi)。

由于酸堿廢水及重金屬?gòu)U水處理水質(zhì)、水量相對(duì)較為穩(wěn)定，因此預(yù)處理工藝不作改變，重點(diǎn)針對(duì)乳化液含油及電解脫脂廢水進(jìn)行預(yù)處理。

3.1 乳化液及電解脫脂濃堿預(yù)處理系統(tǒng)

因電解脫脂濃堿廢水與乳化液廢水水質(zhì)相似，因此將該兩股廢水合并進(jìn)行預(yù)處理，該廢水處理的關(guān)鍵是除渣、破乳、除油，廢水首先進(jìn)入到除渣器從而將水中的油渣進(jìn)行去除，而后進(jìn)入到調(diào)節(jié)池再通過(guò)破乳、氣浮降低廢水中的油份及懸浮物等。其工藝流程見(jiàn)圖4。

3.2 電解脫脂廢水預(yù)處理系統(tǒng)

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(jīng)預(yù)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(tǒng)出水一并進(jìn)入到電解脫脂調(diào)節(jié)池。由于廢水中油、鐵、五水偏硅酸鈉、pH值含量較高，這些物質(zhì)難以直接生化處理，需對(duì)其進(jìn)行物化處理，首先調(diào)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(jià)鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子后，用化學(xué)沉淀法去除，同時(shí)投加針對(duì)處理洗滌劑的混凝劑，使洗滌劑含量小于0.5 mg/L，經(jīng)過(guò)上述處理后，使水質(zhì)達(dá)到生化處理?xiàng)l件，以便后續(xù)生化處理，其工藝流程見(jiàn)圖5。

3.3 綜合提標(biāo)水處理系統(tǒng)

該水處理系統(tǒng)將酸堿廢水處理后出水及脫脂廢水預(yù)處理后出水合并進(jìn)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(jī)物，同時(shí)接觸氧化對(duì)沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，經(jīng)過(guò)接觸氧化池的處理后廢水再進(jìn)入到凈化系統(tǒng)進(jìn)行處理，工藝流程見(jiàn)圖6。

圖6 廢水提標(biāo)處理工藝流程圖

4 改造效果

4.1 排水水質(zhì)達(dá)到要求

自運(yùn)行半年多來(lái)看，排水水質(zhì)一直較為穩(wěn)定，出水水質(zhì)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(dá)到了國(guó)家及行業(yè)的排水控制指標(biāo)要求。

4.2 設(shè)備操作簡(jiǎn)便

渦凹?xì)飧](méi)有壓力容器、空壓機(jī)、循環(huán)泵等設(shè)備，只需開(kāi)啟曝氣及刮渣電機(jī)；缺氧、接觸氧化池只需定期投加營(yíng)養(yǎng)劑，控制溶解氧，無(wú)復(fù)雜操作；乳化液、含油系統(tǒng)采用破乳、氣浮工藝取代超濾系統(tǒng)，在增強(qiáng)系統(tǒng)抗沖擊及處理適應(yīng)能力的同時(shí)，降低了人員勞動(dòng)強(qiáng)度，也節(jié)省了超濾運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。

4.3 工藝完善可靠

在各類(lèi)廢水預(yù)處理階段，即除去了水中的大部分懸浮物，并對(duì)pH進(jìn)行了調(diào)整，同時(shí)去除了重金屬離子的毒害作用，為進(jìn)入生化處理階段奠定了基礎(chǔ)，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(yīng)的時(shí)間和處理的能耗，在接觸氧化池內(nèi)利用生物膜對(duì)水中的有機(jī)物進(jìn)行降解，再通過(guò)沉淀過(guò)濾降低出水的懸浮物。

4.4 提升安全運(yùn)行能力

單一的好氧或缺氧處理往往難以滿(mǎn)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(xiàn)明顯優(yōu)于單一的處理方法，其CODcr去除率可達(dá)86%以上，對(duì)廢水水質(zhì)、水量的變化具有較強(qiáng)的耐沖擊能力。

5 結(jié)束語(yǔ)

鋼鐵企業(yè)冷軋廢水由于其水種多，在處理時(shí)，需先期考慮進(jìn)行分質(zhì)處理，并加強(qiáng)預(yù)處理系統(tǒng)水質(zhì)管理，運(yùn)行過(guò)程中做好pH調(diào)整、懸浮物的去除等，在生化處理階段，做好溶解氧的監(jiān)控、污泥回流的控制，并加強(qiáng)來(lái)水及處理過(guò)程水質(zhì)監(jiān)測(cè)，適時(shí)調(diào)整運(yùn)行方式，不斷摸索水質(zhì)變化的特點(diǎn)，可有效保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。