冷軋含酸堿廢水處理工藝優(yōu)化與改進

王運飛，董金冀

（河北鋼鐵集團邯鋼公司能源中心，河北邯鄲 056015）

引言

隨著工業(yè)技術的不斷發(fā)展，各行業(yè)對冷軋板材的要求越來越高，冷軋產(chǎn)品種類趨于多樣化。各大企業(yè)為了獲得高附加值的鋼材產(chǎn)品，不斷改進鋼材表面潔凈技術和涂層技術，隨之產(chǎn)生的冷軋廢水成分日趨復雜?！朵撹F工業(yè)水污染物排放標準》GB 13456-2012 實施后，對冷軋廢水污染物排放限值提出了更加嚴苛的要求。本文就邯鋼冷軋廠配套建設的含酸堿廢水處理工藝運行過程中出現(xiàn)的問題進行分析和改進，以供實際工程或生產(chǎn)實踐參考[1-2]。

1 來水水量及水質

冷軋廢水站的酸堿廢水主要來源于冷軋廠酸洗段清洗、漂洗水、檢化驗、過濾器反洗等環(huán)節(jié)，平均廢水量為50 m3/h，最大廢水量為90 m3/h。其進出水主要水質指標如表1所示。

表1 進出水主要水質指標

2 原工藝流程及存在問題

2.1 原工藝流程

含酸堿廢水由分配池進入調節(jié)池，經(jīng)曝氣處理后依次送入一、二級中和罐，中和處理后出水進入輻流式澄清池，經(jīng)絮凝、澄清后進入中間水池，調節(jié)pH 后送入核桃殼過濾器，過濾后出水進入回用水池。澄清池污泥經(jīng)濃縮、脫水后，泥餅外運。原工藝流程如圖1所示。

圖1 原酸堿廢水處理工藝流程圖

2.2 存在問題

（1）調節(jié)池曝氣不足，不能為Fe2+氧化成Fe3+提供充足氧氣；

（2）系統(tǒng)不能有效去除廢水中氨氮；

（3）少量浮油長期富集導致核桃殼過濾器濾料被嚴重污染，需頻繁更換濾料；

（4）新標準實施后，出水CODCr、氨氮難以達標。

3 工藝改進與優(yōu)化

為了解決冷軋板產(chǎn)量和質量不斷提高帶來的酸堿廢水處理難度增大的難題，使最終出水達到廢水排放標準和滿足企業(yè)回用要求，對含酸堿廢水處理系統(tǒng)進行改進和優(yōu)化。

冷軋廠排放的含酸堿廢水中的主要污染物是廢酸和少量的SS、石油、CODCr、氨氮，傳統(tǒng)的中和混凝技術可有效控制pH、SS，但很難去除氨氮，而且石油、CODCr指標也難以達到現(xiàn)行排放要求。目前大多采用生物硝化/反硝化方法去除氨氮[3]，為此，酸堿廢水處理工藝中設計了生物接觸氧化工序，并配套增加冷卻設備。從穩(wěn)定運行和減少能耗方面考慮，在生物接觸氧化工序旁增設斜管沉淀池，以代替核桃殼過濾器，同時對調節(jié)池曝氣系統(tǒng)進行修復并提高曝氣強度。優(yōu)化后的工藝流程如圖2所示。

圖2 改進后酸堿廢水處理工藝

冷軋廠排放的酸堿廢水由分配池進入調節(jié)池，在調節(jié)池內作曝氣處理，使酸堿廢水得到充分的混合，部分Fe2+氧化成Fe3+。調節(jié)池廢水由提升泵輸送至一級中和罐，一級中和罐出水自流至二級中和罐。為使廢水中Fe2+充分反應并轉化為Fe(OH)3，一、二級中和罐均安裝有曝氣裝置、石灰加藥管和pH 檢測儀，通過pH 檢測儀控制中和藥劑投加量。二級中和罐出水自流至輻流式澄清池，為使絮體進一步增大并提高沉淀效果，在澄清池進水管道投加聚丙烯酰胺（PAM）。

澄清池出水流入中間水池，調節(jié)pH 后送冷卻塔降溫至20～35℃，然后送入接觸氧化池?？刂瞥貎热苎酰―O）為2～5 mg/L，廢水流經(jīng)布滿生物膜的填料層時，經(jīng)好氧生物分解[4]及硝化作用去除廢水中石油、CODCr和氨氮，接觸氧化池出水自流至斜管沉淀池，進一步去除SS、色度等，斜管沉淀池出水自流至回用水池。

輻流式澄清池的部分污泥由污泥泵送至高密度污泥反應器，并與石灰乳混合后自流入一級中和罐，高密度污泥水處理工藝可大幅降低污泥生成量，并減輕污泥處理負擔。斜管沉淀池的部分污泥由污泥泵回流至接觸氧化池，澄清池和沉淀池的剩余污泥送至污泥濃縮池，經(jīng)板框壓濾后以泥餅形式送至料場回用。

4 運行效果

酸堿廢水處理系統(tǒng)調試合格運行6個月以來，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，回用水池出水各項水質指標均達到預期效果。改造前后水質指標如表2所示。

表2 工藝改進前后水質

5 結語

采用中和混凝+生物接觸氧化工藝可有效去除酸堿廢水中的SS、石油、CODCr和氨氮，出水水質持續(xù)穩(wěn)定達到《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》GB 13456-2012 中表2 直接排放要求，出水作為廠區(qū)串接水全部回用于生產(chǎn)，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。