焦化废水与冷轧废水水质成分和处理方法的比较

喻小辉，毛建刚

（新余钢铁集团有限公司，江西新余 338001）

1 前言

目前，对钢铁行业来说，焦化废水和冷轧废水是最难处理的两种废水，本文就两种废水从废水的来源、组成成份、处理工艺、处理的难点等方面进行比较，使读者对两种废水的相关内容有一定的了解。

2 废水来源比较

2.1 焦化废水的来源

焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的，污染物组成复杂、浓度高、毒性大。主要来源有：

(1)剩余氨水：煤中附着的水在炼焦过程中挥发逸出，以及煤料受热裂解析出的化合水，随粗干馏煤气一起从焦炉引出，经初冷器冷却而形成的冷凝水，称为剩余氨水；

(2)煤气终冷水：在进行煤气的最终冷却时，煤气中一定数量的酚、萘、氰化物、硫化物及吡啶盐等溶于冷却水。

（3）化学产品分离水：在化学产品精制加工过程中的水蒸汽冷凝水和化工产品沉降分离产物，以及各种贮槽定期和事故排出的水。

（4）化产车间跑、冒、滴、漏产生的废水：该废水较为复杂，主要为芳烃、碱、酸废水，COD含量高[1]。

2.2 冷轧废水的来源

冷轧废水主要是在酸洗、轧制冷却、脱脂等工艺中产生的，其来源有：

（1）酸性废水：为保持冷轧带钢的表面质量，防止轧辊损害，热轧带钢必须去除表面的氧化铁皮后才能进行冷轧，去除氧化铁皮过程中产生大量的酸洗液。

（2）含油乳化液废水：为了消除冷轧时产生的变形热，需用乳化液或棕榈油进行冷却或润滑，乳化液主要由2～10种矿物油或植物油、乳化剂和水组成。

（3）碱性含油废水：冷轧带钢在松卷退火前均要用碱性溶液脱脂，从而产生碱性含油废水。

（4）平整液废水：采用湿平整时所用的平整液主要成份是矿物油和乳化油。

（5）含铬废水：热镀锌采用化学清洗时，为了防止表在产生锌锈，保持锌层光泽，需在带钢表面以铬酸，进行钝化处理，从而将产生含铬废水。

从以上分析来看，焦化废水的主要污染物主要是在生产过程中由原料或产品本身而带入的，冷轧废水的主要污染物主要是人工加进去而形成的。

3 废水的组成成份比较

现就我厂冷轧废水与某一钢铁联合企业的焦化废水进行比较，某焦化厂原有4M焦炉四座，年产焦炭130万t，后期新建6M焦炉两座，年总产焦280万t。新钢三期冷轧工程年生产能力为120万t，其中：退火产品为70万t，电工钢原板产品为45万t,冷硬卷5万t，主要机组有：一条126万t/a酸洗－轧机联合机组，一条70万t/a连续退火机组，一条30万吨重卷机，一条70万t/a半自动包装机组以及磨辊间和胶辊剪刃修磨间和酸再生站等工艺生产辅助机组 。两厂的水质水量见下表1。

表1 焦化和冷轧废水水质比较

注：表1中无代表微量，可以忽略不计。

从以上水质分析可以得出：焦化废水成份复杂，污染物浓度高，含有高浓度的有机物、氨氮、挥发酚、氰化物、硫化物及石油类等，废水可生化性较差；冷轧废水主要含酸、碱、及重金属离子，虽然浓度较高，但采取分流处理，集中排放的方法便可达到较好的效果。

4 处理工艺比较

新钢冷轧厂的工艺流程图见图1。

图2 新钢冷轧废水处理工艺流程图

某焦化厂废水处理的工艺流程图见图2。

图2 某焦化厂的废水处理工艺流程

从工艺方面比较，焦化废水一般都是合并处理只有一条工艺线，冷轧废水处理根据生产工艺不同分3～5条工艺线处理。

5 从两种废水处理的难点方面进行比较

5.1 焦化废水处理的难点

焦化废水处理中，降低COD以及脱色成为突破的重难点，焦化废水的COD及色度贡献物质主要由有机组分、无机组分、悬浮物三部分构成。通过测定和分析生化进出水的各有机组分表明，生化进水中主要有机组分贡献的COD量约占焦化废水COD总量的70%左右，以酚类化合物、杂环类化合物、萘类物质为主，其中酚类物质贡献的COD占COD总量的30%左右；由于悬浮物主要为煤尘、焦尘及不溶于水的油类等物质，因此对COD也有贡献值。在组成COD的三类物质中，占主要构成的是有机组分和无机组分。由于废水中有较多的多环、长链有机物，因此可降解性较差。

5.2 冷轧废水处理的难点

冷轧废水主要是污染物多，且废水成份、水温及水量波动性都较大。酸性废水的腐蚀性特别强，对工艺及设备要求特别苛刻。含油废水采用超滤法处理时，如超滤设备如能稳定运行，则出水水质较好，如不能稳定运行，不但会增加运行成本，而且会影响水的正常处理。含有重金属的废水，虽然能最终处理达标排放，但含重金属污泥的最终处置是一个亟待解决的问题。目前，有很多科研单位及院校在研究如何从水中提取铬，今后如何应用于实际生产，将是一个努力研究的课题。

6 结束语

由于两种废水来源不同，因此若要从源头控制污染物，则焦化要注重提升煤的品质，减少由原料带入水中的污染物，而冷轧则要提高生产工艺水平，减少生产吨产品所要消耗的工艺化学品，从而减少进入水中的污染物；对于已产生的废水，冷轧由于几种废水特征差别较大，因此采用“分流处理，集中排放”的处理方式，而焦化由于废水差异性较小，因此采取集中处理的方式；焦化废水由于可生化性较差，因此要加强预处理效果，提高废水的可生化性，从而达到有效降低废水COD以及脱色效果，而冷轧废水则要稳定超滤机组的运行效果，从而有效去除水中的乳化油，并要做好重金属污泥的处理处置，以防造成环境污染。