一种冷轧浓碱废水处理方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种冷轧浓碱废水处理方法及系统，处理方法包括如下步骤：对浓碱废水进行pH值调节，然后加入絮凝剂和助凝剂进行处理，得到一次反应体系；将一次反应体系利用气浮装置进行处理，得到气浮渣和气浮出水清液；对气浮出水清液进行降温处理，使气浮出水清液的水温在35℃以下；利用生物处理单元对冷却后的气浮出水清液中的难降解有机物进行处理，得到生化出水；对生化出水进行泥水分离，得到生化污泥和上清液；对上清液进行过滤处理。本发明提供的一种冷轧浓碱废水处理方法，实现稀碱、浓碱废水的分开处置，将电导率较高的浓碱废水直接处理至达标排放；浓碱废水的处理采用的是物化处理与生物处理技术相结合，成本较低，不涉及二次污染。
【专利说明】
一种冷轧浓碱废水处理方法及系统
技术领域
[0001 ]本发明属于钢铁工业领域，涉及一种冷乳浓碱废水处理方法及系统。
【背景技术】
[0002]钢铁厂的冷乳生产线产生的浓碱废水，其水质特点是强碱性、高电导、含油量高、COD高。一般情况下，在进行废水处理时，这股浓碱废水会与稀碱废水合并作为碱性含油废水处理，浓碱废水虽然所占水量权重不大，却占据了主要污染物权重，导致整个废水处理系统设计水量大、进水污染物指标较高、工艺流程较复杂。而当处理后的出水还有深度回用的需求时，因这股水的电导率高，并不利于回用，造成回用系统膜的选材要求高。
[0003]相对于浓、稀碱废水混合处理，将浓碱废水与稀碱废水分开、按系统分别处理，是废水有回用需求时更合理的废水处理站系统的组成规划。一方面浓碱废水水量不大，将其单独处理，浓碱废水处理系统的设计规模不大，且这股废水通过经济、有效的处理手段，出水能达标；另一方面，稀碱废水的进水污染物指标较低、但水量较大，单独处理稀碱废水工艺流程可以缩短；而当废水有回用需求时，稀碱废水因电导率低是整个废水处理站最佳的回用水源，避免了浓碱废水并入系统后因整股水的电导率升高导致对回用系统预处理和膜选择上带来的一系列问题，因此亟需一种单独针对浓碱废水的处理方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种冷乳浓碱废水处理方法及系统，旨在寻求一种经济有效的处理工艺来解决冷乳浓碱废水的处理问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下:
[0006]本发明提供了一种冷乳浓碱废水处理方法，包括如下步骤:
[0007]步骤一:对浓碱废水进行pH值调节，然后加入絮凝剂和助凝剂进行处理，得到一次反应体系；
[0008]步骤二:将所述一次反应体系利用气浮装置进行处理，得到气浮渣和气浮出水清液；
[0009]步骤三:对所述气浮出水清液进行降温处理，使气浮出水清液的水温在35°C以下；
[0010]步骤四:利用生物处理单元对冷却后的所述气浮出水清液中的难降解有机物进行处理，得到生化出水；
[0011 ] 步骤五:对所述生化出水进行泥水分离，得到生化污泥和上清液；
[0012]步骤六:对所述上清液进行过滤处理。
[0013]进一步的，所述步骤一具体包括:将所述浓碱废水在浓碱废水调节池中收集后，弓丨入pH调节槽中进行pH值调节，调节pH值至7.5-8.0。
[0014]进一步的，所述步骤二中，所述气浮装置包括两级气浮装置，第一级气浮装置为机械气浮装置，第二级气浮装置为溶气气浮装置，所述一次反应体系依次经过所述机械气浮装置和所述溶气气浮装置进行处理。
[0015]进一步的，所述步骤三具体包括:将所述气浮出水清液引入污水冷却塔进行降温处理，使所述气浮出水清液的温度在35 °C以下。
[0016]进一步的，所述步骤四中，在所述生物处理单元中设置溶氧仪对溶氧进行监测，并根据溶氧调节曝气流量，控制溶氧值为2.0-5.0。
[0017]进一步的，所述生物处理单元内的微生物在使用前经过了生物驯化，使微生物能够适应高电导率的浓碱废水环境。
[0018]进一步的，所述步骤五具体包括:将生化出水引入斜板沉淀池进行泥水分离，分离上清液至生化出水池中。
[0019]进一步的，所述处理方法还包括步骤七:将所述气浮渣和所述生化污泥进行污泥脱水。
[0020]进一步的，所述步骤七中，利用叠螺式污泥脱水机对所述气浮渣和所述生化污泥进行污泥脱水。
[0021]进一步的，所述步骤一至步骤六中的控制过程均采用DCS自动程序控制。
[0022]本发明还提供了一种冷乳浓碱废水处理系统，包括:浓碱废水调节池、pH调节槽、气浮装置、污水冷却塔、生物处理单元、斜板沉淀池、过滤器；
[0023]所述浓碱废水调节池收集冷乳生产线产生的浓碱废水；
[0024]所述pH调节槽用于对浓碱废水的pH值进行调节，并在絮凝剂和助凝剂的作用下对浓碱废水进行处理，得到一次反应体系；
[0025]所述气浮装置对所述一次反应体系进行处理，得到气浮渣和气浮出水清液；
[0026]所述污水冷却塔对所述气浮出水清液进行降温处理；
[0027]所述生物处理单元对冷却后的气浮出水清液中的难降解有机物进行处理，得到生化出水；
[0028]所述斜板沉淀池对所述生化出水进行泥水分离处理，得到生化污泥和上清液；
[0029]所述过滤器对所述上清液进行过滤处理。
[0030]进一步的，所述处理系统还包括叠螺污泥脱水机，所述叠螺污泥脱水机对所述气浮渣和所述生化污泥进行污泥脱水。
[0031]进一步的，所述气浮装置包括机械气浮装置和溶气气浮装置，所述一次反应体系依次经过所述机械气浮装置和所述溶气气浮装置进行处理，得到气浮渣和气浮出水清液。
[0032]进一步的，所述生物处理单元内设有溶氧仪，
[0033 ]所述溶氧仪监测所述生物处理单元内反应体系的溶氧值。
[0034]与现有技术相比，本发明的优势在于:
[0035]本发明提供的一种冷乳浓碱废水处理方法，可实现浓碱废水直接处理至达标排放，不涉及与稀碱、酸性等其他废水合并处理带来的一系列后续问题，排放标准满足现有《钢铁工业水污染物排放标准》(GBl 3456-2012)中的表二要求(出水C0D〈50mg/L)，处理后的废水也可以通过设置各种除盐设备制成各类回用水。浓碱废水的处理采用物化处理与生物处理技术相结合，成本较低，不涉及二次污染。本发明提供的冷乳浓碱废水处理系统运行稳定、需要配备的设备以及仪表较少，建设投资低，设备自动化操作程度高，操作运行简便。
【附图说明】
[0036]图1是本发明提供的一种冷乳浓碱废水处理方法的流程示意图；
[0037]图2是本发明提供的一种冷乳浓碱废水处理系统的结构示意图。
[0038]其中，1-浓碱废水调节池；2-pH调节槽;21-pH计；3-气浮装置;31-机械气浮装置；32-溶气气浮装置;4-中间水池；5-污水冷却塔;6-生物处理单元;61-溶氧仪;7-斜板沉淀池;8-生化出水池;9-过滤器。
【具体实施方式】
[0039]以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种冷乳浓碱废水处理方法及系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0040]如图1-2所示，是本发明提供的一种冷乳浓碱废水处理方法的工艺流程图和系统结构图，其中，冷乳浓碱废水处理方法包括如下步骤:
[0041 ]热镀锌、连退等冷乳生产线产生的浓碱废水被收集后进入浓碱废水调节池I中，然后由水栗将浓碱废水送入PH调节槽2中，pH调节槽2内设有pH计21，向pH调节槽2内加入酸，调节PH值至7.5-8.0，并加入混凝剂和絮凝剂对废水进行处理，得到一次反应体系;其中，加入混凝剂和絮凝剂可以增加絮体密度、提高混凝沉淀效果，为下一步的气浮装置处理废水创造适宜的进水条件;在调节PH值时，先后通过投加酸进行两级pH调节，第一级为粗调，第二级为精调，考虑到絮凝剂PAC呈弱酸性，因此，第二级pH调节后，废水的pH值宜设置为7.5-8.0。
[0042]将上述一次反应体系引入气浮装置3中进行处理，气浮装置3包括机械气浮装置31和溶气气浮装置32，所述一次反应体系依次经过机械气浮装置31和溶气气浮装置32，机械气浮装置31通过曝气机产生微小气泡，溶气气浮装置32通过溶气罐和溶气栗产生微小气泡，通过气浮装置3的作用使空气以高度分散的微小气泡形式附着在油分和悬浮物颗粒上，造成密度小于水的状态，利用浮力原理使其浮上水面，这时大部分的油滴等污染物将会被分离，气浮出水清液则进入到中间水池4中；针对浓碱废水的高COD含量，采用两级气浮的处理方式可以使得浓碱废水的COD含量显著降低，确保碱性废水中的油分能充分去除。浓碱废水的进水COD含量一般在3000-5000mg/L，经过上述两级气浮处理后，气浮出水清液的出水COD含量一般可下降至1000mg/L以下，可减轻后续生化系统处理的负荷。
[0043]将上述中间水池4中的气浮出水清液通过水栗引入污水冷却塔5中进行降温处理，使水温下降到35°C以下，为后续生化系统提供适宜的温度；
[0044]将上述冷却后的气浮出水清液引入生物处理单元6中，生物处理单元6内的微生物会对C0D、石油类等难降解有机物进行降解。在处理过程中，需要通过生物处理单元6内设置的溶氧仪61对生化系统的溶氧进行监测，控制生物处理单元6内反应体系的溶氧值在2.0-5.0的范围内。为了使生物处理单元6内的微生物适应高电导率的浓碱废水，需要在使用前对微生物进行生物驯化。
[0045]经过上述经过生物处理单元6处理后的废水(即生化出水)引入斜板沉淀池7中进行泥水分离，得到生化污泥和上清液，其中分离出上清液自流至生化出水池8中；
[0046]上述气浮渣和生物污泥可利用污泥脱水设备处理，进行污泥脱水，其中污泥脱水设备选用叠螺式污泥脱水机，该设备与离心脱水机或板框压滤机相比，更适合含油量较大的气浮渣的污泥脱水处理，设备故障率明显降低，处理后，上述气浮渣和生物污泥的含水率均低于80%。
[0047]将生化出水池8中的上清液通过水栗引入过滤器9中进行最终过滤，过滤后的废水利用浊度仪、COD检测仪、NH3-N检测仪、电导率仪等仪器监测最终出水的指标，确保过滤后的废水达到排放标准，排放标准满足现有《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-2012)中的表二要求。
[0048]在整个处理工艺中，所有的控制过程，例如浓碱废水进行pH调节时的加酸量、生物处理单元中的溶氧值的控制、系统各水池的液位联锁等过程控制和中间水池、最终过滤后的废水的水质监控均由DCS自动程序控制。
[0049]本发明还提供了一种冷乳浓碱废水处理系统，包括:浓碱废水调节池1、PH调节槽
2、气浮装置3、中间水池4、污水冷却塔5、生物处理单元6、斜板沉淀池7、生化出水池8、过滤器9和叠螺式污泥脱水机(在图中未标注)；
[0050]所述浓碱废水调节池I收集冷乳生产线产生的浓碱废水；
[0051]所述pH调节槽2用于对浓碱废水的pH值进行调节，确保进入气浮装置3的浓碱废水pH值调整至中性;并在絮凝剂和助凝剂的作用下对浓碱废水进行处理，得到一次反应体系；
[0052]所述气浮装置3包括机械气浮装置31和溶气气浮装置32，所述一次反应体系依次经过所述机械气浮装置31和所述溶气气浮装置32进行处理，得到气浮渣和气浮出水清液，气浮出水清液被引入到中间水池4;
[0053]所述污水冷却塔5对所述中间水池4中的所述气浮出水清液进行降温处理，为后续生化系统提供适宜的温度条件；
[0054]所述生物处理单元6对冷却后的气浮出水清液进行处理，进一步降解废水中的难降解有机物，得到生化出水；
[0055]所述斜板沉淀池7对所述生化出水进行泥水分离处理，得到生化污泥和上清液，所述上清液流入生化出水池8中；
[0056]所述过滤器9对所述生化出水池8中的所述上清液进行过滤处理，确保出水的浊度值达标；
[0057]所述叠螺污泥脱水机对所述气浮渣和所述生化污泥进行脱水，确保污泥含水率小于80%，降低污泥处置成本。
[0058]其中，所述系统的各装置内设置了相关的检测仪表:
[0059]在所述浓碱废水调节池I和中间水池4中设有流量计，所述流量计监测废水流量值，保证各单元相对恒定的进水量；
[0060]所述pH调节槽2、中间水池4和生化出水池8中均设有pH计，所述pH计监测废水pH值，辅助控制PH调节槽的出水pH值、并检测后续气浮出水、最终出水的pH值有无异常的波动，保证最终过滤后的废水的pH值控制在6-9的范围内；
[0061 ]所述污水冷却塔5的进出水管道上设有温度计，所述温度计监测所述污水冷却塔的进出水的温度值，确保后续生化处理的进水温度条件；
[0062]所述生物处理单元6设有溶氧仪61，所述溶氧仪61监测所述生物处理单元6的溶氧值，并通过及时调整曝气量确保生化反应最佳条件；
[0063]所述浓碱废水调节池1、中间水池4、生化出水池8等水池构筑物内设有液位计，所述液位计监测各水池的液位值，参与与相关栗设备的联锁保护。
[0064]本发明提供的一种冷乳浓碱废水处理方法，可实现浓碱废水直接处理至达标排放，不涉及与稀碱、酸性等其他废水合并处理带来的一系列后续问题，排放标准满足现有《钢铁工业水污染物排放标准》(GBl 3456-2012)中的表二要求(出水C0D〈50mg/L)，处理后的废水也可以通过设置各种除盐设备制成各类回用水。浓碱废水的处理采用物化处理与生物处理技术相结合，成本较低，不涉及二次污染。本发明提供的冷乳浓碱废水处理系统运行稳定、需要配备的设备以及仪表较少，建设投资低，设备自动化操作程度高，操作运行简便。
[0065]上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
【主权项】
1.一种冷乳浓碱废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤一:对浓碱废水进行pH值调节，然后加入絮凝剂和助凝剂进行处理，得到一次反应体系； 步骤二:将所述一次反应体系利用气浮装置进行处理，得到气浮渣和气浮出水清液； 步骤三:对所述气浮出水清液进行降温处理，使气浮出水清液的水温在35 °C以下； 步骤四:利用生物处理单元对冷却后的所述气浮出水清液中的难降解有机物进行处理，得到生化出水； 步骤五:对所述生化出水进行泥水分离，得到生化污泥和上清液； 步骤六:对所述上清液进行过滤处理。2.根据权利要求1所述的一种冷乳浓碱废水处理方法，其特征在于，所述步骤一具体包括:将所述浓碱废水在浓碱废水调节池中收集后，引入PH调节槽中进行pH值调节，调节pH值至7.5-8.0。3.根据权利要求1所述的一种冷乳浓碱废水处理方法，其特征在于，所述步骤二中，所述气浮装置包括两级气浮装置，第一级气浮装置为机械气浮装置，第二级气浮装置为溶气气浮装置，所述一次反应体系依次经过所述机械气浮装置和所述溶气气浮装置进行处理。4.根据权利要求1所述的一种冷乳浓碱废水处理方法，其特征在于，所述步骤三具体包括:将所述气浮出水清液引入污水冷却塔进行降温处理，使所述气浮出水清液的温度在35°C以下。5.根据权利要求1所述的一种冷乳浓碱废水处理方法，其特征在于，所述步骤四中，在所述生物处理单元中设置溶氧仪对溶氧进行监测，并根据溶氧调节曝气流量，控制溶氧值为2.0-5.0。6.根据权利要求1所述的一种冷乳浓碱废水处理方法，其特征在于，所述生物处理单元内的微生物在使用前经过了生物驯化，使微生物能够适应高电导率的浓碱废水环境。7.根据权利要求1所述的一种冷乳浓碱废水处理方法，其特征在于，所述步骤五具体包括:将所述生化出水引入斜板沉淀池进行泥水分离，分离上清液至生化出水池中。8.根据权利要求1所述的一种冷乳浓碱废水处理方法，其特征在于，还包括步骤七:将所述气浮渣和所述生化污泥进行污泥脱水。9.根据权利要求8所述的一种冷乳浓碱废水处理方法，其特征在于，所述步骤七中，利用叠螺式污泥脱水机对所述气浮渣和所述生化污泥进行污泥脱水。10.根据权利要求1-9任一项所述的一种冷乳浓碱废水处理方法，其特征在于，所述步骤一至步骤六中的控制过程均采用DCS自动程序控制。11.一种冷乳浓碱废水处理系统，其特征在于，包括:浓碱废水调节池、pH调节槽、气浮装置、污水冷却塔、生物处理单元、斜板沉淀池和过滤器； 所述浓碱废水调节池收集冷乳生产线产生的浓碱废水； 所述pH调节槽用于对浓碱废水的pH值进行调节，并在絮凝剂和助凝剂的作用下对浓碱废水进行处理，得到一次反应体系； 所述气浮装置对所述一次反应体系进行处理，得到气浮渣和气浮出水清液； 所述污水冷却塔对所述气浮出水清液进行降温处理； 所述生物处理单元对冷却后的气浮出水清液中的难降解有机物进行处理，得到生化出 水； 所述斜板沉淀池对所述生化出水进行泥水分离处理，得到生化污泥和上清液； 所述过滤器对所述上清液进行过滤处理。12.根据权利要求11所述的一种冷乳浓碱废水处理系统，其特征在于，还包括叠螺污泥脱水机，所述叠螺污泥脱水机对所述气浮渣和所述生化污泥进行污泥脱水。13.根据权利要求11所述的一种冷乳浓碱废水处理系统，其特征在于，所述气浮装置包括机械气浮装置和溶气气浮装置，所述一次反应体系依次经过所述机械气浮装置和所述溶气气浮装置进行处理，得到气浮渣和气浮出水清液。14.根据权利要求11所述的一种冷乳浓碱废水处理系统，其特征在于，所述生物处理单元内设有溶氧仪； 所述溶氧仪监测所述生物处理单元内反应体系的溶氧值。
【文档编号】C02F9/14GK105884133SQ201610307361
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】陈琦, 王崇武, 肖丙雁, 陆正华
【申请人】宝钢工程技术集团有限公司