冷轧废水处置方案.docx

冷轧废水处置方案162020年4月19日文档仅供参考，不当之处，请联系改正。一、基本情况在冶金工业产生的工业废水中，冷轧工艺所排除的工业废水成分复杂，有主工艺组排除的含稀油及乳化液废水；有来自热镀锌机组和彩涂机组排除的含铬废水，且有毒有害；有酸洗，漂洗和酸再生的酸碱废水。在水处理中冷轧废水处理难度较大，一是成分复杂，二是水质波动大，当前在国内运行效果较好的并不多，达标难度大，超标现象时有发生。二、 处理方式（一）含铬废水处理系统（二）酸性废水处理系统（三）浓含油及乳化液废水处理系统（四）PSA 及平( 光) 整液废水处理系统（五）稀含油碱性废水处理系统（六）污泥处理系统三、存在问题（一）每个冷轧厂生产品种不同，废水的水质、水量就不同（二）选用的工艺不同，废水的水质、水量也不同（三）冷轧废水排除的酸、碱、油及大量的表面活性剂、乳化液、消泡剂、添加剂、钝化液、脱脂液等，其组成成分有变化，处理方法也不同。附：冷轧废水处理工程实例一、项目概况某钢厂是集烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢为一体的钢铁联合企业。为实现产品向深加工、高附加值方向的转化，新建冷轧厂的产品定位为包装材和高档建筑用涂镀板材系列，主要为镀锡板和镀锡基板、热镀锌和热镀铝锌。钢产量规模为85 104 t /a，其中镀锡板为20 104 t、镀锡基板为20 104 t、冷轧热镀锌为20 104 t、冷轧热镀铝锌产品为25 104t。工艺生产机组包括: 1 条酸轧联合机组、一条酸洗机组、1 条热镀锌机组、1 条热镀铝锌机组、1 条镀锡板连退机组、1 条电镀锡机组、1 条重卷机组和1条横切机组，2座盐酸再生站、1 座磨辊、1 座乳化液处理间等工艺辅助生产机组，并预留1 条镀锡板连退机组、1 条热镀锌机组。为配合上述各冷轧机组的建设，新建废水处理站1 座，总设计处理能力为420 m3 /h，用于处理各生产机组和辅助机组等生产过程中排出的各类废水，根据其类别可分为浓含油及乳化液废水、稀含油碱性废水、苯酚磺酸废水( PSA) 、含铬废水、酸性废水。二、 工艺设计冷轧废水因其组成复杂，水质、水量变化大，处理难度较大，为了能够经济、有效地将废水处理达标，设计将上述几种废水分别预处理后合并为两个系统: 含铬废水和酸性废水因含较高浓度的总溶解性固体( TDS) ，不利于回用，故考虑在污染物处理达标后排放; 含油和PSA 废水主要污染物为有机物和金属，处理达标后可排放或回用。含铬/含酸废水处理工艺流程见图1。浓油/PSA/稀油废水处理工艺流程见图2。废水排放标准见表1。表1 废水排放标准 项目排放标准项目排放标准pH 值6 9磷酸盐/( mgL 1 )0.5色度/倍50电导率/( Scm 1 )1 000SS /( mgL 1 )70( 20)硫化物/( mgL 1 )1.0COD/( mgL 1 )100( 70)Zn /( mgL 1 )2.0BOD5 /( mgL 1 )20苯胺类/( mgL 1 )1.0NH3 N/( mgL 1 )10Cr /( mgL 1 )1.5石油类/( mgL 1 )5Cr6 + /( mgL 1 )0.5动、植物油/( mgL 1 )5Fe /( mgL 1 )10TOC/( mgL 1 )20LAS /( mgL 1 )5.0有机磷/( mgL 1 )0 1Sn /( mgL 1 )5.0 注: 括号内数据适用于生化系统出水。1 含铬废水处理系统设计处理水量为15 m3 /h，pH 值为2 3，Cr6 +为180 mg /L，温度为50 ( 最高) 。、主要处理单元: 事故池。钢混结构，尺寸为5 m 3 m 3m，用以暂时储存事故排放的含铬废水及废液，再以小流量泵入含铬废水调节池，避免对系统造成冲击。 调节池。钢混结构，尺寸为15 m 3 m 6m，用于对废水进行均质均量。 一级铬还原槽。玻璃钢材质，槽体尺寸为2.5 m 3 m( 带搅拌器) ，投加酸碱调节pH 值，同时投加NaHSO3将Cr6+ 还原为Cr3+。 二级铬还原槽。玻璃钢材质，槽体尺寸为2 5 m 3 m( 带搅拌器) ，投加NaHSO3确保Cr6 +的含量 0 5 mg /L。 反应澄清池。该单元集合了pH 调节、混合、金属沉淀、混凝、絮凝、固液分离等多项功能。钢混结构，内衬环氧树脂防腐，尺寸为6 m 4 m，絮凝室内壁直径为3 m，设计表面负荷0.53m3/( m2h) ，配置带自动提耙装置的刮泥机，污泥泵Q=5m3 /h，H = 0.2 MPa。2.酸性废水处理系统设计处理水量285 m3/h，HCl为5 500 mg /L,Fe为01 500mg /L，Zn为0150 mg/L,SS为50mg/L。主要处理单元: 调节池。钢混结构，内衬环氧树脂防腐，2座，单池尺寸为15 m 9 m 6 m，配3 台鼓风机曝气，用以防止污泥在池内沉积，同时部分氧化废水中的Fe2 +。两座调节池可同时运行，也可单独运行一座，另一座作为事故池备用。 一级pH 调节槽。碳钢材质，内衬环氧树脂防腐，尺寸为5 m 4 m，经过投加石灰浆调节pH 值到8 11，带搅拌器和布气装置，经过曝气将Fe2 + 氧化为Fe3 +。 二级pH 调节槽。碳钢材质，内衬环氧树脂防腐，尺寸为5 m 4 m，带搅拌器，底部设布气装置。该单元除投加石灰浆以外，还同时投加聚合氯化铝( PAC) 以帮助颗粒物混凝。 反应澄清池。该单元集合了混合、混凝、絮凝、固液分离等多项功能。钢混结构内衬环氧树脂防腐，共两座，单池尺寸为8 m 4 m，絮凝室内壁直径为3 m，设计表面负荷为0 5 m3 /( m2h) ，配置带自动提耙装置的刮泥机，污泥泵Q = 15 m3 /h，H= 0 2 MPa。 清水池。用以收集含铬和酸性反应澄清池的出水，钢混结构内衬环氧树脂防腐，形状不规则，有效容积为126 m3。 石英砂过滤器。设6 台，单台处理能力为50 m3 /h，前端设一座3 m 4 m 的分配水槽使进水能够均匀配入6 台砂滤器。 监测水池。钢混结构，尺寸为3 m 4 m，设浊度仪、流量计、pH 计以及等比例自动取样器各一套，以监测出水水质是否达标，如不达标，经过出水提升泵再返回调节池重新处理。3 .浓含油及乳化液废水处理系统设计处理水量为21 m3 /h( 一期15 m3 /h，二期预留6 m3 /h) 。该系统废水主要来自各机组乳化液槽放空和地坑排水，浓度很高且水量和水质变化极大，COD 为5 000 220 000 mg /L，总油为1 000 15 000 mg /L，Fe 为500 6 000 mg /L，SS 为200 400 mg /L，温度为25 70 ，NaOH 为0 20 g /L。主要处理单元: 事故池。钢混结构，内衬瓷砖防腐，尺寸为4 m 10 m 3 m，用以暂存事故排放废液，同时可防止脱脂段机组瞬时排放的大量碱性浓油废水和其它浓油废水混合引起废水皂化。 调节池。钢混结构，内衬瓷砖防腐，两座，单池尺寸为15 m 5 m 6 m，用以对正常排放的废水和废液进行均质均量，同时将游离的浮油与水分离并去除。池内设不锈钢蒸汽盘管加热装置，并配置转鼓撇油器用于撇除池面浮油。 波纹板隔油沉淀槽( CPI) 。碳钢材质，环氧树脂防腐，两台，单台尺寸为3 8 m 1 8 m 2 2m，内部装有PP 材质的交叉流体式聚集型波纹板填料，可将细小油粒变为大颗粒，方便浮油的分离和去除。 超滤进料池。钢混结构，内衬瓷砖防腐，尺寸为5 m 5 m 3 5 m，内设不锈钢蒸汽盘管加热装置和搅拌器。 超滤装置。本期工程共3 套，每套处理量为5 m3 /h，包括一台进料泵、一套保安过滤器、一台循环泵和陶瓷超滤膜，陶瓷膜采用管状，膜表面积为70 m2，通道直径为3 4 mm。 油分离池。钢混结构，内衬瓷砖防腐，尺寸为5 m 5 m 3 5 m，内设搅拌器，经过投加硝酸将pH 值调整到2 以下，停止搅拌进行重力油水分离。 废油池。钢混结构，内衬瓷砖防腐，尺寸为5 m 3 m 3 5 m，内设不锈钢蒸汽盘管加热装置。 超滤清洗水槽。碳钢结构，环氧树脂防腐，尺寸为3 m 2 5 m，槽内投加酸或碱与脱盐水配成超滤系统的清洗剂，池内设搅拌器，并可直接通蒸汽加热。 超滤冲洗水槽。碳钢环氧防腐，尺寸为4m 2 5 m，储存超滤过滤后出水，在用清洗液清洗超滤前，可先用该池清水冲洗超滤管线，以节约清洗剂用量。4 .PSA 及平( 光) 整液废水处理系统设计处理水量15 m3 /h，PSA 为3 000 mg /L，Sn为2 000 29 000 mg /L，COD 为800 15 000 mg /L，苯酚为1 000 mg /L。主要处理单元: 事故池。钢混结构，内衬环氧树脂防腐，尺寸为5 m 3 m 3 m，用于储存紧急或事故排放的PSA 废水，在调节池清池检修时也可作为调节池使用。 调节池。钢混结构，内衬环氧防腐，尺寸为15m3m6m，用于均质均量以利于后续工艺的处理。 一级氧化槽。玻璃钢材质，槽体尺寸为3m3m，带搅拌器,投加盐酸调整pH值为34左右，同时投加H2O2和FeSO4，利用芬顿反应( Fenton)将废水中的PSA 和苯酚氧化，破环断键变为可降解的有机物，同时将Sn2+ 氧化为Sn4+。 二级氧化槽。玻璃钢材质，槽体尺寸为3m3m，带搅拌器，机理同一级氧化槽，延长反应时间，进一步氧化PSA、苯酚。 反应澄清池。该单元集合了混合、金属( 锡、铁等) 沉淀、混凝、絮凝、固液分离等多项功能。钢混结构，内衬环氧树脂防腐，尺寸为6m4 m，絮凝室内壁直径为3 m，设计表面负荷为053 m3 /( m2.h) ，配置带自动提耙装置的刮泥机，污泥泵Q= 3m3/h，H = 0.2MPa。2. 5 5.稀含油碱性废水处理系统设计处理水量为120m3/h( 含浓油和PSA 两个系统的出水)。除接纳生产线机组排放的稀含油碱性废水外，浓油及乳化液系统经超滤预处理后的废水与PSA 系统经芬顿氧化预处理后的废水也排入到该系统内进行深度处理，COD为15002500mg /L，总油为10001500 mg /L，NaOH 最高可到5000mg/L,SS为200400mg/L温度约70。主要处理单元:调节池。钢混结构，内衬环氧树脂防腐，两座，单池尺寸为15 m3.8m6m,用于将生产线排水与其它系统的排水汇集并均质均量，以利于后续工艺的处理。池内配备索式撇油器，用于撇除调节池水面上的浮油。 混凝反应槽。碳钢材质，内衬环氧树脂防腐，尺寸为4m2.4 m2.3m，带搅拌器，作为气浮单元的辅助处理单元。 涡凹气浮单元( CAF) 。处理能力为120m3/h，外形尺寸为10m 2.4m1.8m,包含曝气机、刮渣机、螺旋推进器各一套。经过气体浮选去除废水中的油分和悬浮固体。 溶气气浮单元( DAF) 。处理能力为120m3 /h，外形尺寸为13m5.2m2.5 m，自带混合槽并配置快速和慢速搅拌器，包含撇渣机、回流/溶气系统、循环加压泵、溶气罐及溶气释放器等。废水在混合槽中进行混凝絮凝反应后进入气浮池主体部分。DAF 形成的气泡比CAF 更小，气浮的效果更好。 pH 调节槽。碳钢材质，内衬环氧树脂防腐，尺寸为4 m3.5 m，设搅拌器使投加的酸碱与废水均匀混合，将pH 值调整到适合生物处理的范围。 冷却塔。处理量为120m3/h，选用高温型污水冷却塔，将水温从55降到35以下。 缺氧生化池。钢混结构，两座，单池尺寸为8 m5.75 m62 m，每池分两格，每格尺寸为4 m5.75m6.2 m，采用隔板推流式运行，池内设弹性立体填料和粗孔曝气搅拌系统。缺氧池的作用是水解酸化，降解COD，同时改变原水的可生化性，提高B /C 值。 膜生物反应器( MB) 。包括反应池( 含膜组件) 、抽吸单元、鼓风单元、在线清洗单元等。池体为钢混结构，分为两座，单池尺寸为21m5.75m6.2m，下部设EPDM 微孔曝气管，采用改性PVDF 平板膜，膜孔径为100nm。 出水监测池。钢混结构，内衬环氧漆，尺寸为12 m 7 8 m 6 2 m，设液位计、浊度仪、pH 计、电导率仪、流量计及等比例自动取样器各一套，以监测出水各项指标是否满足要求，如不满足要求，经过出水提升泵返回系统重新处理。6 .污泥处理系统根据污泥的不同性质，分为两套独立的污泥处理系统，仅共用滤布冲洗系统。6.1 含铬污泥处理系统 含铬污泥浓缩池。碳钢材质,内衬环氧树脂防腐,尺寸为5 m45 m，带高扭矩提耙刮泥机。 含铬污泥板框压滤机。滤板尺寸为800mm800mm,板数32块,过滤面积为30 m2，泥饼含水率65%，滤室总容积为453 L，泥饼厚度为30mm，带自动移板装置、紧急停车拉索和集水盘，泥斗容积为2 m3。 含铬污泥滤液坑。钢混结构，内衬环氧树脂防腐，尺寸为2.5m2.5m3m，收集含铬污泥压滤机排出的滤液，利用地坑泵提升回到含铬废水调节池。6. 2 综合污泥处理系统 综合污泥浓缩池。碳钢结构，内衬环氧树脂防腐，尺寸为6m4.5m，带高扭矩提耙刮泥机。 综合污泥板框压滤机。隔膜压榨板框压滤机共2 台，每台滤板尺寸为1500mm1500mm，板数77块,过滤面积为300m2，泥饼含水率65%，滤室总容积为4.3 m3，泥饼厚度为35 mm，中心进料及中心吹泥，隔膜压榨压力为11.5 MPa，带自动移板装置、紧急停车拉索和集水盘，每台压滤机设1个容积为4 m3 的泥斗。 综合污泥滤液坑。钢混结构，内衬环氧树脂防腐，尺寸为4 m 2.5m3m，收集综合污泥压滤机排出的滤液，利用地坑泵提升回到稀含油碱性废水调节池。三、运行效果经过一段时间的调试、试生产后，冷轧生产线的生产逐步正常，排放废水的水量接近设计水量，但各项污染物浓度比原先提供的设计浓度要低一些。该废水处理站运行稳定，各项指标均达到或优于废水排放标准。其中: 含铬系统处理后出水pH 值为8左右，Cr6 + 为0 0 06 mg /L，总铬为0 16 0 68mg /L( 总铬和Cr6 + 均为排放标准中规定的第一类污染物，其检测采样点在含铬废水处理系统出水处) ;酸性系统处理后出水pH 值为7 5 8 65，Zn 为0 02 0 6 mg /L，Fe 为0 04 5 8 mg /L，SS 为1 30 mg /L; 其它几股有机废水经生化深度处理后，MB 的出水指标: pH 值为7 45 8 5，COD 为4 62 mg /L，油为0 08 2 74 mg /L， SS 为1 14 mg /L。四、结语冷轧废水作为钢铁企业中最难处理的废水之一，经过上述工艺分质进行预处理，再根据出水要求进行合并深化处理，出水最终达到或优于排放标准，并为后续的回用打下了良好的基础，能够极大地降低钢铁企业的吨钢排水量以及污染物的总体排放量，为钢铁行业的节能减排提供了一个很好的技术途径。