排至自然水体的冷轧废水处理工艺应用

尹军喜

(上海东振环保工程技术有限公司，上海201203)

排至自然水体的冷轧废水处理工艺应用

尹军喜

(上海东振环保工程技术有限公司，上海201203)

介绍了排至自然水体的冷轧废水处理工艺，综述了冷轧废水中含铬废水、含酸废水、含油废水、平整液废水、稀碱废水的处理方法，对主要问题和功能进行了分析，其处理工艺达到了国内冷轧废水的先进水平。

冷轧废水；工艺线路；气能絮凝；电催化氧化；膜生物反应器

1 前言

近年来，随着汽车、家电等行业的对冷轧板的需求提升，冷轧板在钢铁行业中相应快速发展，产能不断提升的同时，环境影响也不断加剧，每建成一套冷轧板生产厂，配套需建设一座废水处理站。国内冷轧废水处理站较多的功能是处理至达到钢铁行业的排放标准后排至厂区综合污水系统或园区公共污水系统，随着水资源的日益紧张和处理工艺的不断创新，冷轧废水处理逐步发展至达到中水回用深度处理的原水条件。本文主要介绍了排至自然水体的冷轧废水经处理工艺应用，由此，对工艺线路有了更完善更严格的要求。

2 冷轧废水排至自然水体的污染控制指标

以我国北方城镇污水处理厂水污染物排放标准为例，设计排至厂址就近河水为北方Ⅳ、Ⅴ类水体，执行地方标准DB11/307-2013中B排放限值，排入公共水体与冷轧厂相关联的指标有(比照《钢铁工业水污染物排放标准》（GB13456-2012）的表2规定的水污染物排放限值)：

从表1可知，冷轧废水经处理后排至自然水体的污染物排放限值,北京地方标准较钢铁工业水污染物排放标准中的限值更为苛刻。

表1 北京地方标准与国标(GB13456-2012)规定的水污染物排放限值比较表

3 冷轧废水处理排至自然水体的工艺线路

冷轧废水处理站包括含铬废水系统、含酸废水系统、含油废水系统、平整液废水系统和稀碱废水系统，与之配套的有污泥处理系统、废油处理系统、化学药剂系统等，设置一个总排口，废水经处理监测达标后排放。

3.1 含铬废水处理工艺流程为

含铬废水→调节池→提升泵→一级还原罐→二级还原罐→一级中和罐→二级中和罐→澄清池→至含酸系统最终pH调节池；

本系统的主要功能是通过投加还原剂将含铬废水中的六价铬还原成三价铬，再通过投加石灰乳将三价铬形成氢氧化铬的沉淀物，经泥水分离为泥饼单独处理。

3.2 含酸废水处理工艺流程为

含酸废水→调节池→提升泵→一级中和罐→二级中和罐→高效反应澄清池→最终pH调节池→中间水池→高效流砂过滤器→消毒水池→活性炭过滤器→监测水池→出水达标排放（总排口）；

本系统的主要功能是通过空气搅拌将废水中的亚铁离子氧化成三价铁离子，并投加石灰乳将三价铁形成氢氧化铁的沉淀物，经泥水分离为泥饼外运处理；澄清出水经pH调节、过滤、消毒后监测达标排放。

3.3 含油废水处理工艺流程为

含油废水→调节池→提升泵→破乳罐→气浮装置→pH调节池→气能絮凝装置→中间水池→至稀碱系统调节池；

本系统的主要功能是进行油水分离，并降低废水的COD，废油外运提纯利用。

3.4 平整液废水处理工艺流程为

平整液废水→调节池→提升泵→pH调整槽→混凝槽→竖流沉淀池→气浮装置→中间水池→催化氧化反应器→至稀碱系统调节池；

本系统的主要功能是通过电催化氧化产生羟基自由基·OH，在其氧化作用下，废水中的高COD有机物得以降解或转化为可生化的小分子物质，大大降低废水中的有机物浓度，明显提高废水的B/C，从而提高废水的可生化性。

3.5 稀碱废水处理工艺流程为

稀碱废水→调节池→提升泵→pH调整池→絮凝池→一级气浮池→二级气浮池→pH调节池→中间水池→冷却塔→缺氧池→好氧池→膜生物反应器→至含酸系统消毒水池；

本系统的主要功能是稀碱废水经两级溶气气浮预处理后进生化处理单元降解有机物，生化处理单元采用AO法+MBR，能有效降解COD，含氨氮废水经好氧硝化和磷的吸收后通过混合液回流至缺氧区反硝化脱氮，反硝化过程为硝化提供了碱度，去除有机物。

4 废水处理主要问题及功能分析

4.1 系统分开，分质处理是关键

由于冷轧废水污染严重、成份复杂，对工艺线路要求完善可靠、先进适用、抗冲击负荷能力强。上述工艺路线中，有毒污染物单独分离处置如铬；高浓度与低浓度污染物分质处理如含油；高COD且可生化性差污染物分质处理如平整液，须提高可生化性；无机物与有机物分开处理，包括各系统的废液回流和各区域跑冒滴漏废水回流至原系统处理，不会影响系统水质互串。

4.2 各系统处理单元的功能是核心

针对冷轧废水中的污染物及控制指标，含铬废水系统中六价铬在一二级还原单元须达标转化为三价铬，主要化学方程式为Cr2O72-+3HSO3-+5H+→2Cr3++3SO42-+4H2O，在pH值为2.5的酸性条件下，控制ORP值为250～300 mv范围，并适度过量投加还原剂NaHSO3，出水符合要求。

含酸废水系统中主要化学方程式为4Fe(OH)2+ O2+2H2O→4Fe(OH)3↓，在调节池、一二级中和罐中均通入低压空气提供充足氧，投加石灰乳控制pH值在8.4～10.6之间，绝大部分金属离子形成氢氧化物析出[1]；含油废水系统作为后续生化单元的预处理，主要去处废水中高浓度油脂、乳化液和表面活性剂等难处理成份；平整液废水系统主要采用直流电极，在36V安全电压以下产生大量羟基自由基（氧化还原电位高达2.8V），有效去处废水中的难降解有机物和油类，平整液废水COD去除率达到74%，可生化性提高B/C≥0.5[2]；稀碱废水系统生化处理单元有效降解氨氮、总氮和COD等污染物，本单元不需要添加碳源，采用DP-B1专用活性生物菌种，由解脂假丝酵母菌、椭圆酵母菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、假单胞菌类、脱氮杆菌等五大类微生物组成，通过微生物的代谢将有机物转化为无机物。

4.3 先进技术的应用是系统可靠的保证

本废水处理工艺采用了高密度污泥回流工艺专利技术提高了金属离子的去除率；采用了引进美国进口的气能絮凝技术，替代了无机陶瓷膜超滤装置，对高浓度油脂等进行了有效分离；采用了自主研发的常温常压多元催化氧化技术，提高了有机物的可生化性；采用了耐油性优越的PTFE材质进口中空纤维膜的膜生物反应器，稳定可靠，能耗低，出水水质好。

5 废水处理监测结果

5.1 生产线主要废水排污浓度范围

含铬废水系统Cr6+:～50 mg/L(水量5 m3/h)

含酸废水系统Fe2+:～500 mg/L(水量100 m3/h)

含油废水系统COD:～5000 mg/L;Oil：～10000 mg/L(水量30 m3/h)平整液废水系统COD:～ 15000 mg/L;Oil：～200 mg/L(水量5 m3/h)

稀碱废水系统COD:～1500 mg/L;Oil：～1000 mg/ L;氨氮：～40 mg/L(水量200 m3/h)

5.2 总排口实际运行监测数据波动范围

数据如下：pH:6～9

SS:2～8 mg/L

BOD5:3～5 mg/L

CODcr:15～25 mg/L

总氮：2～10 mg/L

氨氮：0.5～1 mg/L

石油类：0.5～1 mg/L

总磷：0.05～0.1 mg/L

总铬：0.1～0.5 mg/L

六价铬：0.05～0.2 mg/L

余氯：4～6 mg/L

6 小结

废水站总排口监测值证明，该工艺应用是完全符合达标排放要求的，结果表明，工艺处理效果稳定、可靠、技术先进。

[1]陈剑.魏伟.王松.杨晓梅.电催化氧化处理冷轧平整液和光整液废水的研究[J]，中国给水排水，2010.2，26-3

App lication of W ater Treatm ent Process for Cold-rolling W aste W ater to Be Drained into Natural W ater

Yin Junxi
(ShanghaiDongzhenEnvironmentalProtectionEngineeringandTechnologyCo.,Ltd.,Shanghai201203,China)

The water treatment process for cold rolling waste water to be drained into natural water is introduced.Treatment methods for cold rolling waste water containing chrome, acid,oil,temper mill fluid and thin alkali are summarized.The main problems and functions of the process are also analyzed.This water treatment process has reached the advanced level in the field of domestic cold rolling waste water treatment.

cold rolling waste water;process route;gaseous energy flocculation;electrocatalyzed oxidation;membrane bioreactor

TQ085

B

1006-6764（2014）12-0065-03

2014-08-22

尹军喜（1975-），男，汉族，给水排水专业本科，工程师，现从事环保工程技术工作。