CN104045209A - 冷轧废水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷轧废水处理方法，包括：将冷轧废水中的含油废水、光整液废水及含碱废水进行混合，并对混合后的废水进行物理破乳、化学破乳及降温处理后，再将降温后废水中的油及悬浮物去除后进行生化处理，获得一级废水；将冷轧废水中的含酸废水进行预氧化后进行中和并曝气，获得二级废水；将所述一级废水和二级废水进行澄清，并去除澄清后废水中的悬浮物，再对去除悬浮物后的废水进行PH值调节，获得达到排放标准的处理水。本发明提供的冷轧废水处理方法，充分利用了废水中的化学成份与物理性质，降低废水处理难度以及投资运行成本，使废水得到治理，并使之符合排放标准，工艺简单、运行稳定、成本低廉且处理效果好。

Description

冷轧废水处理方法

技术领域

本发明涉及工业污水净化处理技术领域，特别涉及一种冷轧废水处理方法。

背景技术

冷轧板在生产过程中产生的废水其特征如下：1、废水种类多，主要有含油废水、乳化液废水、光整液废水，含碱废水，含酸废水。2、不仅种类多，而且每种废水与钢铁厂其它部分产生的同类废水相比，其数量也最大。3、其成分复杂，废水中主要含有悬浮物600-2000mg/L,动植物油及矿物油约1000mg/L，乳化液20000-100000mg/L，光整液约50000mg/L，COD20000-50000等。4、废水变化大，由于冷轧厂各机组产量、生产能力和作业率的不同，冷轧废水量及废水成份波动大；5、处理难度大，随着各行业对冷轧板材的要求越来越高，冷轧厂的产品除了在冷轧工艺上改进外，近年国内外各大型企业都在钢材表面处理技术上进行了大量改革。随之而来的是冷轧系统废水的污染成份产生了质与量的变化。尤其是为了保证高附加值带钢轧制时的质量稳定，所采用的乳化液中乳化油的相对分子质量越来越小，所配置乳化剂的成份越来越复杂，故其含油废水种类越来越多。它给废水处理的带来了很大的难度处理工艺复杂且，运行不稳定以及成本高，易造成出水水质超标。目前，各种废水均采用独立的处理设备设施，各种废水处理合格后汇集到外排水池，经水泵对外排放。由于目前的冷轧废水处理方法工艺复杂，运行成本高，运行稳定性差，且存在以下主要问题：

1、MBR设备运行稳定性差，经常出现堵塞。

2、陶瓷超滤设备工艺复杂，出水流量低，运行成本高。

3、由于含酸系统出水其本身含有大量铁盐，在与其它废水混合会发生混凝现象，产生白色悬浮物，造成水质二次污染。

4、由于生物活性污泥含大量微生物死体，澄清性能较差，往澄清池中投加混凝剂和助凝剂，产生较大颗粒物，但相对密度非常低，不容易澄清、造成出水悬浮物高。

5、接触生物氧化池在日常运行中，易发生碳源营养不足、曝气量或大或小以及污泥龄过长老化，进而发生硝化反硝化现象，导致二沉池污泥大块上浮，造成系统瘫痪。

因而，目前冷轧行业仍缺乏一种工艺简单、运行稳定、成本低廉的处理冷轧含油乳化液、光整液、含碱及含酸废水的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、运行稳定、成本低廉且处理效果好的冷轧废水处理方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种冷轧废水处理方法，包括：将冷轧废水中的含油废水、光整液废水及含碱废水进行混合，并对混合后的废水进行物理破乳、化学破乳及降温处理后，再将降温后废水中的油及悬浮物去除后进行生化处理，获得一级废水；

将冷轧废水中的含酸废水进行预氧化后进行中和并曝气，获得二级废水；

将所述一级废水和二级废水进行澄清，并去除澄清后废水中的悬浮物，再对去除悬浮物后的废水进行PH值调节，获得达到排放标准的处理水。

进一步地，所述将冷轧废水中的含油废水、光整液废水及含碱废水进行混合，并对混合后的废水进行物理破乳、化学破乳及降温处理后，再将降温后废水中的油及悬浮物去除后进行生化处理，获得一级废水包括：

将冷轧废水中的含油废水、光整液废水、含碱废水在调节池内进行混合，并用蒸汽加热进行物理破乳，使废水中的油、水分离，利用撇油设备除去上层浮油；

将物理破乳后的废水泵入破乳槽，经过添加化学药剂进行化学破乳；

将经过化学破乳后的废水经过冷却塔降温，然后投加混凝剂使废水中的杂质产生凝聚、絮凝，经过气浮池去除污水中的油及悬浮物，再进行生化处理获得一级废水。

进一步地，所述将冷轧废水中的含油废水、光整液废水、含碱废水在调节池内进行混合时，温度控制在85-95℃，反应时间控制在60-120分钟。

进一步地，所述化学药剂包括硝酸，所述硝酸的浓度为46％，所述化学破乳的PH值控制在7.5-8.2。

进一步地，所述中和并曝气是将经过预氧化的含酸废水泵至一级、二级中和罐中，并在一级、二级中和罐中加入中和剂进行中和并曝气，使废水中的杂质产生混凝。

进一步地，所述中和剂为氢氧化钙溶液，浓度控制在5％-15％之间，中和PH值控制在9.2-9.8。

进一步地，所述将所述一级废水和二级废水进行澄清，并去除澄清后废水中的悬浮物，再对去除悬浮物后的废水进行PH值调节，获得达到排放标准的处理水包括：

将所述一级废水和二级废水混合于高密度澄清池反应区，利用含油废水、含碱废水中的阴离子与含酸废水的阳离子进行中和，并投加混凝剂与助凝剂，充分利用含酸废水中的泥核，提高混凝效果；

再将澄清后的废水送入砂滤池去除悬浮物，再对去除悬浮物后的废水进行PH值调节，获得达到排放标准的处理水。

进一步地，所述混凝剂为聚合氯化铝铁，浓度为30％，投加量根据来水的污染物浓度调节，控制在100-500mg/L之间。

进一步地，所述助凝剂为聚丙烯酰胺，投加量根据来水的污染物浓度调节，控制在1-10mg/L之间。

本发明提供的一种冷轧废水处理方法，通过充分利用物理破乳与化学破乳相结合的方式，将废水中的油包水与水包油分离出来，含油废水、含碱废水中的阴离子和含酸废水中的阳离子，先行中和反应后，再添加阴离子或阳离子时，可以大大减少药剂使用量，同时，避免原来含油废水和含酸废水各自处理好后，因其各自水质中所含有的成分在外排池中发生反应，影响外排水水质，本发明充分利用了废水中的化学成份与物理性质，降低废水处理难度以及投资运行成本，使废水得到治理，并使之符合排放标准，工艺简单、运行稳定、成本低廉且处理效果好，工艺简单、运行稳定、成本低廉且处理效果好。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种冷轧废水处理方法的工艺流程图。

具体实施方式

参见图1，本发明实施例提供的一种冷轧废水处理方法，包括：

步骤S1：将冷轧废水中的含油废水、光整液废水及含碱废水进行混合，并对混合后的废水进行物理破乳、化学破乳及降温处理后，再将降温后废水中的油及悬浮物去除后进行生化处理，获得一级废水；

步骤S2：将冷轧废水中的含酸废水进行预氧化后进行中和并曝气，获得二级废水；所述中和并曝气是将经过预氧化的含酸废水泵至一级、二级中和罐中，并在一级、二级中和罐中加入中和剂进行中和并曝气，使废水中的杂质产生混凝。所述中和剂为氢氧化钙溶液，浓度控制在5％-15％之间，中和PH值控制在9.2-9.8。选用氢氧化钙溶液作为中和剂价格低，可以降低运行成本。而浓度过低浪费电能，浓度过高容易堵塞设备，所以发明的浓度选用5％-15％之间。中和PH值控制在9.2-9.8是因为混凝过程中需要消耗碱度，所以中和后PH值要碱性，低于上述范围或高于上述范围都影响水质处理效果。

步骤S3：将所述一级废水和二级废水进行澄清，并去除澄清后废水中的悬浮物，再对去除悬浮物后的废水进行PH值调节，获得达到排放标准的处理水。

其中，步骤S1将冷轧废水中的含油废水、光整液废水及含碱废水进行混合，并对混合后的废水进行物理破乳、化学破乳及降温处理后，再将降温后废水中的油及悬浮物去除后进行生化处理，获得一级废水包括：

步骤S11：将冷轧废水中的含油废水、光整液废水、含碱废水在调节池内进行混合，并用蒸汽加热进行物理破乳，使废水中的油、水分离，利用撇油设备除去上层浮油；所述将冷轧废水中的含油废水、光整液废水、含碱废水在调节池内进行混合时，温度控制在85-95℃，反应时间控制在60-120分钟，时间越长效果越好。冷轧含油废水以水膜包油与油膜包水型态存在。高温可使油膜与水膜破裂，所以温度越高越有利于油水分离。反应时间控制在60-120分钟，温度越高反应时间越短，随着时间加长，废水中出来的油就越多，超过上述时间油也出不来了，反而浪费热能。为了降低化学费用，本发明采用高温物理破乳，成本低而且环保。

步骤S12：将物理破乳后的废水泵入破乳槽，经过添加化学药剂进行化学破乳；所述化学药剂包括硝酸，所述硝酸的浓度为46％，所述化学破乳的PH值控制在7.5-8.2。

高温物理破乳要比化学破乳费用低，每个冷轧厂都需要使用蒸汽，借助蒸汽高温破乳成本低廉，但是高温破乳没有化学破乳效果彻底，所以前期要尽量的用高温去破乳，余下的在用化学破乳彻底净化水质。

冷轧废水中含有许多金属，使用硝酸是因为硝酸是强氧化酸，几乎能与所有水中的金属发生氧化还原反应，产出水质好。破乳PH值控制在7.5-8.2，是为了将化学破乳成本控制在较低费用。众所周知，酸化法破乳最佳PH值为3。由于本发明前期环节使用高温物理破乳，已经将大量油分离出来，以及本发明后续的一些工艺，将破乳PH值控制在7.5-8.2成本最为低廉。硝酸的浓度选46％是因为市面上该浓度的硝酸产量大，从价格与购买上都方便许多，46％浓度足够使用，浓度太高的话对后期安全、维修、运营等产生许多不便。

步骤S13：将经过化学破乳后的废水经过冷却塔降温，然后投加混凝剂使废水中的杂质产生凝聚、絮凝，经过气浮池去除污水中的油及悬浮物，再进行生化处理获得一级废水。

步骤S3所述将所述一级废水和二级废水进行澄清，并去除澄清后废水中的悬浮物，再对去除悬浮物后的废水进行PH值调节，获得达到排放标准的处理水包括：

步骤S31：将所述一级废水和二级废水混合于高密度澄清池反应区，利用含油废水、含碱废水中的阴离子与含酸废水的阳离子进行中和，并投加混凝剂与助凝剂，充分利用含酸废水中的泥核，提高混凝效果；所述混凝剂为聚合氯化铝铁，浓度为30％，投加量根据来水的污染物浓度调节，控制在100-500mg/L之间。所述助凝剂为聚丙烯酰胺，投加量根据来水的污染物浓度调节，控制在1-10mg/L之间。

本发明选用聚合氯化铝铁有以下优点，水解速度快，形成矾花密实、沉降速度快，可有效去除水中铝离子及铝盐混凝后水中残留的游离态铝离子、投加量比其他混凝剂低20％左右。混凝剂用量与水中污染物浓度成正比，污染物浓度高，混凝剂用量就要相应增加。冷轧厂每年都要排放几次大量浓度较高的乳化液，此时就需要将混凝剂的投加量大大提高，由现场试验得出此投加量的控制参数，最为合适，多了、少了都影响处理效果，还增加费用。与混凝剂的添加要求一样，助凝剂用量与水中污染物浓度也需要成正比。

步骤S32：再将澄清后的废水送入砂滤池去除悬浮物，再对去除悬浮物后的废水进行PH值调节，获得达到排放标准的处理水。

本发明提供的一种冷轧废水处理方法，通过充分利用物理高温破乳与化学破乳相结合的方式，将废水中的油包水与水包油分离出来。再次含油废水、含碱废水中的阴离子和含酸废水中的阳离子，先行中和反应后，再添加阴离子或阳离子时，可以大大减少药剂使用量。同时，避免了原来含油废水和含酸废水各自处理好后，因其各自水质中所含有的成分在外排池中发生反应，影响外排水水质。本发明提供的冷轧废水处理方法可以停用超滤设备、微滤设备、催化氧化设备，简化废水处理工艺，充分利用了废水中的化学成份与物理性质，降低废水处理难度以及投资运行成本，使废水得到治理，并使之符合排放标准，工艺简单、运行稳定、成本低廉且处理效果好。

下面通过具体实施例对本发明进行进一步说明。

含油乳化液废水、含光整液废水以及含碱废水经生产线排出，首先进入含油废水调节池，通过蒸汽对其加热到90℃，进行高温破乳，使废水中的油、水分离，利用撇油装置刮去上层废油，然后用泵打至冷却塔进行降温，温度控制在25-35℃之间，靠自流进入破乳槽，破乳槽PH值调整至7.5-8.2之间、PH调节时间约10-15分钟，然后自流进凝聚槽，加入聚合氯化铝铁与阳离子聚丙烯酰胺进行凝聚反应，投加量视来水浓度调整，一般分别为聚合氯化铝铁100-500mg/L，阳离子聚丙烯酰胺2-10mg/L，反应时间约20分钟。然后废水自流到溶气气浮池将浮渣去除。气浮池出水在进入接触生物氧化池进行复杂的生物化学处理。含酸废水经生产线排出，首先进入含酸废水调节池进行曝气，均质均量后，用泵送至一、二级中和罐，在中和罐中投加石灰乳，PH控制在9.5左右，同时进行曝气，反应时间60分钟以上，时间越长越好，使废水中的二价铁离子Fe2+转化成较易澄清的Fe(OH)₃絮体。中和罐出水与接触生物氧化池出水汇合同一管路，经过管道混合器投加聚合氯化铝铁进行混凝反应，投加量30mg/L。自流到高密度澄清池反应区，在反应区内投加阴离子聚丙烯酰胺，进行絮凝澄清投加量2mg/L，经澄清法使泥水分离后，废水自流入砂滤池，除去水中悬浮物后，再经过PH值调节，处理后的废水即可达到北京市地方标准DB11/307-2005《水污染物排放标准》中的二级标准。

即

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种冷轧废水处理方法，其特征在于，包括：

将冷轧废水中的含油废水、光整液废水及含碱废水进行混合，并对混合后的废水进行物理破乳、化学破乳及降温处理后，再将降温后废水中的油及悬浮物去除后进行生化处理，获得一级废水；

将冷轧废水中的含酸废水进行预氧化后进行中和并曝气，获得二级废水；

将所述一级废水和二级废水进行澄清，并去除澄清后废水中的悬浮物，再对去除悬浮物后的废水进行PH值调节，获得达到排放标准的处理水。

2.如权利要求1所述的冷轧废水处理方法，其特征在于，所述将冷轧废水中的含油废水、光整液废水及含碱废水进行混合，并对混合后的废水进行物理破乳、化学破乳及降温处理后，再将降温后废水中的油及悬浮物去除后进行生化处理，获得一级废水包括：

将冷轧废水中的含油废水、光整液废水、含碱废水在调节池内进行混合，并用蒸汽加热进行物理破乳，使废水中的油、水分离，利用撇油设备除去上层浮油；

将物理破乳后的废水泵入破乳槽，经过添加化学药剂进行化学破乳；

将经过化学破乳后的废水经过冷却塔降温，然后投加混凝剂使废水中的杂质产生凝聚、絮凝，经过气浮池去除污水中的油及悬浮物，再进行生化处理获得一级废水。

3.如权利要求2所述的冷轧废水处理方法，其特征在于：

所述将冷轧废水中的含油废水、光整液废水、含碱废水在调节池内进行混合时，温度控制在85-95℃，反应时间控制在60-120分钟。

4.如权利要求2所述的冷轧废水处理方法，其特征在于：

所述化学药剂包括硝酸，所述硝酸的浓度为46％，所述化学破乳的PH值控制在7.5-8.2。

5.如权利要求1所述的冷轧废水处理方法，其特征在于：

所述中和并曝气是将经过预氧化的含酸废水泵至一级、二级中和罐中，并在一级、二级中和罐中加入中和剂进行中和并曝气，使废水中的杂质产生混凝。

6.如权利要求5所述的冷轧废水处理方法，其特征在于：

所述中和剂为氢氧化钙溶液，浓度控制在5％-15％之间，中和PH值控制在9.2-9.8。

7.如权利要求1所述的冷轧废水处理方法，其特征在于，所述将所述一级废水和二级废水进行澄清，并去除澄清后废水中的悬浮物，再对去除悬浮物后的废水进行PH值调节，获得达到排放标准的处理水包括：

将所述一级废水和二级废水混合于高密度澄清池反应区，利用含油废水、含碱废水中的阴离子与含酸废水的阳离子进行中和，并投加混凝剂与助凝剂，充分利用含酸废水中的泥核，提高混凝效果；

再将澄清后的废水送入砂滤池去除悬浮物，再对去除悬浮物后的废水进行PH值调节，获得达到排放标准的处理水。

8.如权利要求7所述的冷轧废水处理方法，其特征在于：

所述混凝剂为聚合氯化铝铁，浓度为30％，投加量根据来水的污染物浓度调节，控制在100-500mg/L之间。

9.如权利要求7所述的冷轧废水处理方法，其特征在于：

所述助凝剂为聚丙烯酰胺，投加量根据来水的污染物浓度调节，控制在1-10mg/L之间。