摘要：钢铁冶金行业冷轧生产的工艺包括酸洗、冷轧、退火、脱脂、热镀锌、平整、修磨、钝化等工艺段。冷轧生产过程中产生的冷轧废水，多品种混杂、水质差异大、排放无规律而被业内称为冶金行业最难处理的废水之一，本文章简明介绍了攀钢钒冷轧厂废水处理工艺的改造工艺，希望为同行提供借鉴。
关键词：冷轧；废水；保护
1.原工艺需要改造的原因
1.1原系统设备陈旧，工艺设计标准无法满足当前排放标准
冷轧废水处理站建于1996年10月，主要分为中和沉淀处理系统、乳化液处理系统、污泥处理系统等，目前实际处理2000m³/d。 其中，废铬酸处理系统的设计处理能力15m³/h，于2004年11月投产。设计出水指标按照《钢铁工业水污染物排放标准》（GB13456-92）设计。
原有处理系统已无法满足国家最新颁布的新标准《钢铁工业水污染物排放标准》GB13456-2012，标准中提高了钢铁工业废水污染物的排放限值，且存在较大差距，需要对现有处理系统工艺进行升级改造。
1.2原工艺未进行分类收集，分质处理
由于设施老旧，目前出水水质不能完全满足回用要求。现有冷轧废水处理系统除乳化液和铬酸废水经单独系统预处理外，其余废水均进入综合废水处理系统，一并混合处理，没有实现废水的分质处理。原有工艺冷轧酸性废水和含油废水混合处理，导致除油难度增加，油脱除效果差。含油废水含盐量低，但含酸废水含盐量高。含油废水的预处理工艺简单，对水中的有机物和表面活性剂的去除能力有限，导致出水COD偏高。含油废水的后续处理采用物化法进行处理，水质波动时处理效果不稳定，导致污染物超标。
1.3原工艺抗冲击能力差
同时，攀钢钒冷轧厂现有处理系统抗冲击能力差，不具备单系统停产检修条件，一旦检修，将导致部分冷轧废水无法处理。
2.工艺优化改进
由于酸碱废水及重金属废水处理水质、水量相 对较为稳定，重点针对乳 化液含油及电解脱脂废水进行预处理。还应针对不同种类废水的性质和特点，先把各股废水进行分类回收和分质处理[1]。
图1 冷轧废水处理工艺改造流程图
2.1酸性废水预处理
处理包括1#、2#酸再生以及工艺段含酸废水、铬酸废水处理系统出水等。酸性废水经过调节池均质均量后，进入平流沉淀池，沉淀去除水中的悬浮杂质。沉淀出水先进入一级中和池，投加液碱、石灰等药剂调节PH，再经曝气池曝气充氧，出水自流入二级中和池，使废水中的Fe2+转化为Fe(OH)3沉淀。中和池出水进入混凝池，投加絮凝剂和助凝剂，形成大颗粒絮体。经过多介质过滤器、活性炭过滤器处理，去除废水中的悬浮物颗粒。
2.2含油废水预处理
处理包括1#镀锌液压站含油废水及少量罩退过滤器反洗循环水以及彩涂含碱废水、废平整液及含油废水、精整液压站含油废水、酸洗液压站含油废水、空压站含油废水、乳化液预处理系统出水等。
各机组排放的含油、经预处理的乳化液废水，依靠重力自流排入改建的含油废水调节池。调节池出水泵送至两级气浮（涡凹气浮+溶气气浮），在絮凝段投加药剂，一级气浮池采用涡凹曝气机进行曝气，涡凹气浮系统主要由曝气区、气浮区、刮渣系统及排水系统等部分组成。二级气浮采用部分污水回流加压溶气气浮，气浮出水进入纸带过滤机，依靠废水自身的重力透过滤布，隔离杂物，进一步去除废水中的油类，出水进入集水箱再由泵送至中间水池。
2.3含碱废水预处理
处理包括1#、2#、3#镀锌清洗槽含碱废水等。各机组排放的含碱废水，排入新建的含碱废水调节池，曝气处理，均质均量后，泵送至两级中和槽，兑入少量含酸废水或投加硝酸等药剂，调节PH值。中和池出水进入两级气浮（涡凹气浮+溶气气浮），在絮凝段投加药剂，一级气浮池采用涡凹曝气机进行曝气，废水进入装有涡凹曝气机的曝气区，然后带压的废水连同带压的空气再次进入气浮分离段，通过压力释放器将压力废水转化为水合微细气泡混合物，细小而分散的气泡粘附废水中经混凝剂凝聚的分散微细油粒和悬浮物，形成絮体漂浮物浮出水面，进而从污水中分离出来，浮渣通过刮渣机刮入污泥收集槽，净水出水由溢流槽排出至中间水池。
2.4含锌废水预处理
处理1#、2#、3#镀锌光整含锌废水等。各机组排放的光整液含锌废水，排入含锌废水调节池，均质均量并曝气处理，泵送至两级中和槽，中和槽中投加酸、碱等药剂。中和池出水进入两级气浮（涡凹气浮+溶气气浮），在絮凝段投加药剂，一级气浮池采用涡凹曝气机进行曝气，净水出水由溢流槽排出至中间水池。
2.5生化系统
各系统预处理后的废水流入中间池，投加酸或碱将废水调至适当的PH值，再经冷却塔降温冷却后，进入生化处理系统，设计规模50m³/h。
两级生化处理系统即A/O/O工艺（水解酸化+两级生物接触氧化），分为A池和一段O池、二段O池，A池中装填冷轧废水驯化水解酸化菌包埋活性填料，O池中装填冷轧废水驯化的好氧菌包埋活性填料。填料中包埋的水解酸化菌和好氧菌，是在运行良好的冷轧废水生化处理系统中驯化完成的优势菌，经过分离后，在培养系统中经过大量繁殖、增量，包埋填料对细菌具有很好保护作用，并具有较好的机械强度，耐水力剪切、耐机械摩擦，整体性能稳定。
各系统预处理后的废水首先进入一段A池，在厌氧环境中，通过包埋填料中冷轧废水驯化水解酸化菌的水解酸化作用，最大限度的去除废水的COD。
2.6深度处理系统
深度处理系统采用“混凝沉淀 + 叠片过滤器 + 臭氧氧化”工艺，设计规模50m³/h。
生化系统出水进入混凝沉淀，通过化学絮凝进一步去除废水中的悬浮物和COD。出水流入叠片过滤器进水池。
叠片式过滤器的过滤叠片通过弹簧和流体压力压紧，压差越大，压紧力越强，废水由叠片外缘通过沟槽流向叠片内缘，叠片式过滤出水带压进入臭氧氧化池，臭氧发生器将氧气转化为一定浓度的臭氧，臭氧分子在臭氧氧化池内分解为羟基自由基，利用其极强的氧化性，将废水中难降解有机物氧化分解，去除残余COD，降低后续膜处理的负,减少膜污染情况。
3.预期改造效果
改造方案利用了现有的设施装置与场地条件，根据各种废水的水质特性，将其分类收集、分质处理。预处理部分选用了成熟稳定的工艺组合，通过冷轧废水处理系统的最终出水水质良好，既可达标排放，最终出水也可作为生产回用用水，实现资源综合利用。
4.结语
冷轧废水种类多，前端工艺的处理效果，直接影响到后续废水回用及零排放的技术方案及投资运行成本。钢铁企业冷轧废水由于水种多，在处理时，需先期考虑进行分质处理，并加强预处理系统水质管理，运行过程中做好 pH 调整、悬浮物的去除等，在生化处理阶段，做好溶解氧的监控、污泥回流的控制，并加强来水及处理过程水质监测，适时调整运行式，不断摸索水质变化的特点，可有效保证出水水质达标[2]。
参考文献
[1]张繁，孙永军，王文刚，夏念念. 马钢冷轧废水处理工艺优化及效果. 冶金动力, 2018, (6):57-59.
[2]张永祥, 张治国.冷轧废水零排放技术方案探讨. 资源节约与环保, 2019, (4)：98-99.
论文作者:贾刚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/16
标签：废水论文; 系统论文; 工艺论文; 废水处理论文; 气浮论文; 水质论文; 曝气论文; 《基层建设》2019年第26期论文;