冷轧废水处理方法
【专利摘要】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。
【专利说明】冷轧废水处理方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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，C0D20000-50000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：
[0003] 1、MBR设备运行稳定性差，经常出现堵塞。
[0004] 2、陶瓷超滤设备工艺复杂，出水流量低，运行成本高。
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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】
[0009] 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。
[0010] 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； [0011] 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；
[0012] 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。
[0013] 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：
[0014] 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；
[0015] 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；
[0016] 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。
[0017] 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°C，反应时间控制在60-120分钟。
[0018] 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。
[0019] 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、-级中和罐中加入中和剂进彳丁中和并曝气，使废水中的杂质广生混凝。
[0020] 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。
[0021] 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：
[0022] 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1?混凝效果；
[0023] 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。
[0024] 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。
[0025] 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 l-10mg/L 之间。
[0026] 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。
【专利附图】
【附图说明】
[0027] 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】
[0028] 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：
[0029] 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；
[0030] 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。
[0031] 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。
[0032] 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：
[0033] 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°C，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。
[0034] 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。
[0035] 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。
[0036] 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。
[0037] 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。
[0038] 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：
[0039] 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l-l〇mg/L之间。
[0040] 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。
[0041] 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。
[0042] 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。
[0043] 下面通过具体实施例对本发明进行进一步说明。
[0044] 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°C，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°C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，冋时进彳丁曝气，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 (0H) 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。
[0045] 即
[0046]
【权利要求】
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°C，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 〇
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1?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l-l〇mg/L之
【文档编号】C02F103/16GK104045209SQ201410254245
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】舒海刚, 李敬武, 普刚领 申请人:首钢总公司