专利名称：：冷轧废水深度处理回用工艺方法
技术领域：
：本发明属于水处理
技术领域：
，具体涉及一种钢铁行业冷轧废水的深度处理回用的工艺方法。
背景技术：
：钢铁行业的冷轧废水成分复杂，水质变化较大。为了有效地处理冷轧废水，在处理工艺中必须投加各种化学药剂(如HC1、Ca(OH)2、PAC等)进行中和反应、混凝沉淀，以去除废水中的污染物。此外，冷轧废水中掺杂了大量带钢轧制过程中使用的添加剂，使冷轧废水中溶解了大量阴、阳离子，废水电导率较高，平均电导率大于3000ns/cm。经过后续生化处理后，可保证有机物(COD)、悬浮物(SS)、油分等指标达到国家一级排放标准，但电导率基本没有变化。随着国家对节能减排的要求越来越高，冷轧废水处理达标后回用是一种必然趋势。要使冷轧废水满足回用标准，传统的处理工艺显然是不行的。因此要开发一种既能处理COD、SS、油分等常规污染物，又能去除废水中盐分的新工艺，才能达到回用的目的。这其中深度除盐处理，降低废水电导率是一个关键问题。目前应用较广泛的除盐技术有反渗透、离子交换、电渗析、蒸馏等，这些技术最大的缺点是对进水水质的要求很高，经常规处理后达标排放的水质远不能满足进水要求。如果将其应用在冷轧废水深度处理回用工艺中，必定会增加预处理的投资成本，增加运行成本，给日常维护运行带来不便。
发明内容为了解决上述问题，本发明的任务是提供一种处理效果稳定、生产运行成本低、操作运行简便的冷轧废水深度处理回用工艺方法。本发明的技术解决方案如下一种冷轧废水深度处理回用工艺方法，它包括预处理步骤、生化二级处理步骤和电吸附除盐处理步骤；所述预处理步骤是将均和曝气调节、两级pH值调整、溶气气浮、两级冷却组合在一起进行预处理，冷轧废水首先进入均和曝气调节池，水质、水量均和后由调节池提升至第一级pH值调整罐，又经过第二级pH值调整罐，使废水的pH值控制在69;调节后的废水自流进入溶气气浮，去除其中的油分和部分悬浮物；溶气气浮出水经过两级冷却，使废水温度冷却至《35'C;所述生化二级处理步骤是采用生物接触氧化加上膜生物反应器的处理工艺；所述电吸附除盐处理步骤采用电吸附除盐装置进行深度除盐处理，电吸附除盐装置在常温常压下运行，通过施加电压形成静电场，强制离子向带有相反电荷的电极处移动，对电极的充放电进行控制，改变电极处离子的浓度，并使电极处离子浓度不同于本体浓度，从而实现对废水溶液的除盐。所述预处理步骤中的废水进入溶气气浮前投加入净水灵和助凝剂以强化去除效果。所述预处理步骤中的溶气气浮方式采用部分回流式溶气气浮，气水比0.04:10.12:1，废水回流比25%45%，停留时间0.50.8小时。所述预处理步骤中的两级冷却方式采用两级冷却塔进行冷却。所述预处理步骤中的两级冷却方式釆用两级板式换热器进行冷却。所述预处理步骤中的两级冷却方式采用冷却塔与板式换热器进行两级冷却。所述生化二级处理步骤中的生物接触氧化工艺采用两级生物接触氧化池，第一级与第二级生物接触氧化池之间设斜板沉淀池，斜板沉淀池的污泥回流至第一级或第二级生物接触氧化池，废水在第一级生物接触氧化池的停留时间24小时，废水在第二级生物接触氧化池的停留时间46小时。所述生化二级处理步骤中的膜生物反应器采用内置有机板式膜的膜生物反应器池，其中的板膜由改性纳米材料制成，膜生物反应器池污泥回流至两级生物接触氧化池，回流比300%500%。所述电吸附除盐处理步骤中的电吸附除盐装置分有两套，两套电吸附除盐装置交替生产和排污再生，连续运行。所述电吸附除盐处理步骤中的电极由碳材料制成，该碳材料或为活性炭，或为炭气凝胶。按本发明的冷轧废水深度处理回用工艺方法，冷轧废水经过均和曝气调节、两级pH调整、溶气气浮的预处理；生物接触氧化加上膜生物反应器(MBR)的生化二级处理；电吸附深度除盐处理，有效地去除了冷轧废水中的COD、SS、油和盐分等污染物，其中COD、SS、油的去除率可达到90%以上，除盐率可达到50%以上，使冷轧废水可以进行回用，达到节能减排的目的。本发明的工艺方法处理效果稳定，生产运行成本低，操作运行简便。采用本发明的冷轧废水深度处理回用工艺方法，减轻了高浓度冷轧废水对后续处理单元产生的负荷冲击，为整体工艺的稳定运行创造了良好的条件。图1是本发明的一种冷轧废水深度处理回用工艺方法的流程图。图2是本发明的工艺方法中的电吸附除盐处理基本原理图。具体实施例方式参看图1，按本发明的一种冷轧废水深度处理回用工艺方法，它包括预处理步骤、生化二级处理步骤以及电吸附除盐处理步骤。预处理步骤是将均和曝气调节、两级pH值调整、溶气气浮、两级冷却组合在一起进行预处理。冷轧废水首先进入均和曝气调节池，水质、水量均和后由调节池提升至第一级pH值调整罐，又经过第二级pH值调整罐，使废水的pH值控制在69。调节后的废水在进入溶气气浮前投加入净水灵和助凝剂以强化去除效果。然后废水自流进入溶气气浮，去除其中的油分和部分悬浮物。溶气气浮方式采用部分回流式溶气气浮，其特点是占地小、节能、效率高。主要工艺参数选择气水比0.04:10.12:1，废水回流比25%45%，停留时间0.50.8小时。优选气水比0.06:卜O.IO:1，废水回流比30%40%，停留时间0.50.6小时。溶气气浮出水经过两级冷却，使废水温度冷却至《35'C。两级冷却方式采用两级冷却塔进行冷却，或采用两级板式换热器进行冷却，也可以采用冷却塔与板式换热器进行两级冷却。优选冷却塔与板式换热器的两级冷却方式。冷却温度第一级出水《45'C，第二级出水《35。C;优选第一级出水《4(TC，第二级出水《30。C，这样更有利于温度的精确控制，有利于后续生化处理的正常运行。采用将均和曝气调节、两级pH值调整、溶气气浮、两级冷却组合在一起的预处理工艺，可有效地去除废水中大部分的悬浮物和油分，去除率均可达到70%以上，减轻了高浓度冷轧废水对后续处理单元产生的负荷冲击，为整体工艺的稳定运行创造了良好的条件。两级pH值调整采用切断阀控制HCl投加，第一级控制pH值810，第二级控制pH值68;优选第一级控制pH值7.59，第二级控制pH值67.5，这样更有利于pH值的精确调节，有利于后续处理工序稳定运行。溶气气浮前投加5%净水灵，控制投加量50100mg/L，投加0.5%的助凝剂PAM，控制投加量l10mg/L，以增强气浮除油除渣的效果。优选投加5%净水灵80~100mg/L，投加0.5%PAMl5mg/L。生化二级处理步骤是采用生物接触氧化加上膜生物反应器(MBR)的处理工艺。生物接触氧化工艺采用两级生物接触氧化池，第一级与第二级生物接触氧化池之间设斜板沉淀池，斜板沉淀池的污泥回流至第一级或第二级生物接触氧化池，废水在第一级生物接触氧化池的停留时间24小时，废水在第二级生物接触氧化池的停留时间46小时。膜生物反应器(MBR)采用内置有机板式膜的膜生物反应器池，其中的板膜由改性纳米材料制成，膜生物反应器池污泥回流至两级生物接触氧化池，回流比300%500%。采用生物接触氧化加上膜生物反应器(MBR)的工艺组合能进一步去除水中的有机物、油分、悬浮物等污染物。生物接触氧化法可以大量固定微生物，减少细菌流失，提高有机物在生物接触氧化池中的处理效率。本工艺采用两级生物接触氧化法，在第一级与第二级生物接触氧化池之间所设斜板沉淀池的污泥回流至第一、第二级生物接触氧化池，使第一、第二级生物接触氧化池中的微生物从种群上进行区分，有利于各自形成优势菌种，处理废水中不同的污染物。主要工艺参数选择第一、第二级生物接触氧化池曝气强度10~20m3/m2h，第一级生物接触氧化池停留时间24小时，第二级生物接触氧化池停留时间46小时。优选第一、第二级生物接触氧化池曝气强度1520m3/m2，h，第一级生物接触氧化池停留时间23小时，第二级生物接触氧化池停留时间45小时。膜生物反应器(MBR)采用内置有机板式膜的形式，板膜采用改性纳米材料制成，板模孔径为100nm，单片板模需空气量1215L/min。这种形式的MBR使固液分离更加彻底，同时防止废水中油分污染膜表面，代替传统ii^M^保ii出一水有稳定的通量。同时MBR中的污泥可回流至第二级生物接触氧化池，充分利用了菌种在不同生长时期的特性，最大限度地去除废水中的污染物，回流比300%500%，优选300%400%。MBR膜使用一段时间后需要进行清洗，以防止膜表面堵塞，保证膜稳定的通量。膜清洗方式采用重力流，单一次氯酸钠清洗，次氯酸钠配制浓度0.3%1%，清洗周期3个月1年；优选次氯酸钠配制浓度0.3%0.5%，清洗周期3个月6个月。废水进入电吸附处理前采用上述生化工艺组合，能保证废水中的有机物、油分、悬浮物的含量充分满足进水要求。有利于电吸附除盐的长期、高效的稳定运行。通过以上两个步骤的处理，除了电导率外，确保废水进入电吸附除盐装置前主耍水质指标达到设备稳定运行的最低要求，例如pH值69，CODCr《70mg/L,油《5mg/L，SS《5mg/L。最后经过电吸附除盐处理步骤进一步深度除盐处理，即满足一般回用水的水质要求，从而进行回用。参看图2，电吸附除盐处理步骤采用电吸附除盐装置进行深度除盐处理，电吸附除盐装置在常温常压下运行，通过施加电压形成静电场，强制离子向带有相反电荷的电极处移动，对电极的充放电进行控制，改变电极处离子的浓度，并使电极处离子浓度不同于本体浓度，从而实现对废水溶液除盐的目的。其中电极由碳材料制成，该碳材料或为活性炭，或为炭气凝胶。由活性炭和炭气凝胶等制成的电极，不仅导电性能良好，而且具有很大的比表面积，置于静电场中时会吸引大量的电解质离子，并储存一定的能量。一旦除去电场，吸引的离子被释放到本体溶液中，溶液中的浓度升高，通过这一过程去除离子。电吸附除盐装置分有两套，为A、B两套，A、B两套电吸附除盐装置交替生产和排污再生，连续运行。在冷轧废水的深度除盐处理应用上，和传统的除盐技术相比，电吸附技术具有如下特点和优势1、电吸附除盐装置在常温常压下运行，运行所需要的条件比较低。2、对进水水质要求较低，即前道出水水质达到国家一级排放指标就可满足设备要求，对成分复杂的冷轧废水有很好的适用性。3、系统的再生不需要使用任何酸、碱和盐溶液，只是通过电极的放电完成，因此不会有额外的废物产生，无二次污染。4、不需要高压泵，能耗相对较低。5、由于对进水水质要求较低，各种污染物对核心部件使用的寿命影响较小，避免了因更换核心部件而带来运行成本的提高。6、水利用率高，电吸附技术可以大大地提高水的利用率，一般情况下水的利用率可以达到75%以上。7、电吸附以一个模块为处理单元，单个模块处理水量812m3/h，可根据实际需要自由组合，或串、并联使用。8、运行安全性好，单对电极电压1.52V，单个模块内的电极对数可根据水质进行设置，一般400600对。采用本发明的冷轧废水深度处理回用工艺方法，对冷轧废水处理前后的数据参见下表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>当然，本
技术领域：
内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变换、变型都将落在本发明权利要求的范围内。权利要求1.一种冷轧废水深度处理回用工艺方法，其特征在于，它包括预处理步骤、生化二级处理步骤和电吸附除盐处理步骤；所述预处理步骤是将均和曝气调节、两级pH值调整、溶气气浮、两级冷却组合在一起进行预处理，冷轧废水首先进入均和曝气调节池，水质、水量均和后由调节池提升至第一级pH值调整罐，又经过第二级pH值调整罐，使废水的pH值控制在6～9；调节后的废水自流进入溶气气浮，去除其中的油分和部分悬浮物；溶气气浮出水经过两级冷却，使废水温度冷却至≤35℃；所述生化二级处理步骤是采用生物接触氧化加上膜生物反应器的处理工艺；所述电吸附除盐处理步骤采用电吸附除盐装置进行深度除盐处理，电吸附除盐装置在常温常压下运行，通过施加电压形成静电场，强制离子向带有相反电荷的电极处移动，对电极的充放电进行控制，改变电极处离子的浓度，并使电极处离子浓度不同于本体浓度，从而实现对废水溶液的除盐。2.根据权利要求1所述的冷轧废水深度处理回用工艺方法，其特征在于，所述预处理步骤中的废水进入溶气气浮前投加入净水灵和助凝剂以强化去除效果。3.根据权利要求1所述的冷轧废水深度处理回用工艺方法，其特征在于，所述预处理步骤中的溶气气浮方式采用部分回流式溶气气浮，气水比0.04:10.12:1,废水回流比25%45%，停留时间0.50.8小时。4.根据权利要求1所述的冷轧废水深度处理回用工艺方法，其特征在于，所述预处理步骤中的两级冷却方式采用两级冷却塔进行冷却。5.根据权利要求l所述的冷轧废水深度处理回用工艺方法，其特征在于，所述预处理步骤中的两级冷却方式采用两级板式换热器进行冷却。6.根据权利要求1所述的冷轧废水深度处理回用工艺方法，其特征在于，所述预处理步骤中的两级冷却方式采用冷却塔与板式换热器进行两级冷却。7.根据权利要求1所述的冷轧废水深度处理回用工艺方法，其特征在于，所述生化二级处理步骤中的生物接触氧化工艺采用两级生物接触氧化池，第一级与第二级生物接触氧化池之间设斜板沉淀池，斜板沉淀池的污泥回流至第一级或第二级生物接触氧化池，废水在第一级生物接触氧化池的停留时间24小时，废水在第二级生物接触氧化池的停留时间46小时。8.根据权利要求1所述的冷轧废水深度处理回用工艺方法，其特征在于，所述生化二级处理步骤中的膜生物反应器采用内置有机板式膜的膜^1反应器池，其中的板膜由改性纳米材料制成，膜生物反应器池污泥回流至两级生物接触氧化池，回流比300%500%。9.根据权利要求1所述的冷轧废水深度处理回用工艺方法，其特征在于，所述电吸附除盐处理步骤中的电吸附除盐装置分有两套，两套电吸附除盐装置交替生产和排污再生，连续运行。10.根据权利要求1所述的冷轧废水深度处理回用工艺方法，其特征在于，所述电吸附除盐处理步骤中的电极由碳材料制成，该碳材料或为活性炭，或为炭气凝胶。全文摘要本发明涉及一种冷轧废水深度处理回用工艺方法，预处理步骤是将均和曝气调节、两级pH值调整、溶气气浮、两级冷却组合在一起进行预处理，冷轧废水首先进入均和曝气调节池，水质、水量均和后由调节池提升至第一级pH值调整罐，又经过第二级pH值调整罐，使废水的pH值控制在6～9；调节后的废水自流进入溶气气浮，去除其中的油分和部分悬浮物；溶气气浮出水经过两级冷却。生化二级处理步骤是采用生物接触氧化加上膜生物反应器的处理工艺。电吸附除盐处理步骤采用电吸附除盐装置进行深度除盐处理。本发明的工艺方法处理效果稳定，有效地去除了冷轧废水中的有机物、悬浮物、油和盐分等污染物，使冷轧废水可以回用，以节能减排。文档编号C02F1/24GK101434447SQ200810207228公开日2009年5月20日申请日期2008年12月18日优先权日2008年12月18日发明者刘捷涛,庞翠玲,王万俊申请人:上海宝钢工程技术有限公司