冷轧含油废水处理工艺的研究
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作者: 游硕
摘要：在钢铁行业，冷轧含油废水一直是最难处理的废水之一，随着冷轧技术的发展，冷轧含油废水的组成成分变得更加复杂，处理起来也越来越困难。文章主要从一种冷轧含油废水处理过程入手，对其中的前期处理单元、生物处理单元以及砂滤单元的处理工艺进行了深入的探讨。
关键词：冷轧；含油废水；处理工艺；前期处理单元；生物处理单元；砂滤单元
中图分类号：X781 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）02-0069-03
当前冷轧含油废水的处理方法有很多种，本文介绍的这种工艺结合了多种方法于一身，其具体的处理流程可以分为前期处理单元、生物处理单元以及砂滤单元。
1 前期处理单元
冷轧含油废水根据其含油量的大小可以分为浓油和洗油废水两种，分别采取相应的处理单元对废水进行特定的处理。
1.1 浓油废水处理单元
陶瓷超滤处理方法是当前浓油废水处理中常用的工艺，这一工艺可以去除废水中大部分的游离油和乳化液，另外一些悬浮固体也可以得到有效的去除。一般浓油废水处理单元由以下几个方面共同
组成：
1.1.1 调节池。调节池属于整个工艺的初始步骤，它对于保证均匀的废水流量有着重要的作用，而且还可以对浓油废水中的油及污泥进行最初的去除。
1.1.2 纸带过滤。所谓纸带过滤就是指通过某种高强度的纸质材料对含油废水中的悬浮物和泡沫等进行去除。
1.1.3 陶瓷超滤预处理。浓油废水通过上述的纸带过滤后，流入到超滤进料池内，并在该池中对浓油废水进行必要的调节，使其满足接下来处理步骤的要求，然后将其转移至超滤系统中去。一般在超滤系统正常使用时，超滤进料池总是维持在充满的状态下。在该池中包含一个搅拌器和pH计，并利用硝酸和氢氧化钠对废水的pH值进行调节，另外还包括一些蒸汽管路及温度探头，对池中废液的温度进行及时的调节。超滤进料池中还包括一条排放管道及油转运泵，用于将废水转运到油分离池中。在进行超滤时，随着过程的不断进行，滤膜一侧的废水中油的浓度不断提升，当浓度达到一定的界限时，就必须将池中的废水输送到另外的油分离池内进行循环处理。
1.1.4 陶瓷超滤。利用超滤进料泵，将废水以大约0.15MPa、78m3/h的流量进入到超滤组内，一般超滤进料泵处于超滤循环泵的吸水侧，超滤循环泵会使废水以825m3/h的流量通过陶瓷滤膜，然后返回超滤循环泵的吸水侧。这样做的主要目的是保证废水中的油处于一种乳化的状态，防止滤膜表面形成沉淀堵塞滤膜，另外这样高的流量还可以有效地保持滤膜表面的清洁。随着超滤过程的不断进行，大约有8m3/h的滤液会通过滤膜，而剩余的70m3/h的废水会循环回超滤进料池中，经过滤膜过滤后的废水会通过一个流量计进行计量，然后进入到特定的出水监测池内对处理后的废水进行必要的监测。
1.1.5 陶瓷超滤系统清洁。要想保证超滤系统能够正常运行，需要对超滤系统进行定期的清洁，利用反冲洗的方法对其进行常规的清洁，反冲洗所使用的水为去离子水，使用去离子水进行冲洗，可以达到最好的反冲洗效果，而且可以去除滤膜上存在的钙镁离子，需要指出的是，反冲洗使用的去离子水应该利用酸碱将其调节到特定的pH值。
1.1.6 油分离。这一工艺在超滤进料池后设计了一个油分离池，在油分离池中可以进行一些酸的投加，从而使废水中含有的油从中分离出来，进而达到分离油的目的。
1.1.7 废油收集和排放。浓油废水在经过上述步骤后会分离出一定量的油，这些油将会被统一收集到一个废油池中，此外，接下来要讲的稀油废水处理中产生的油也会被转移到这一废油池中，该池中的废油会被运输到专门的地方进行处理。
1.2 稀油废水处理单元
这一处理单元的主要工艺就是两级气浮设备——CAF涡凹气浮及DAF溶气气浮——串连工艺，这一单元可以有效去除稀油废水中的游离油和乳化油，另外对于一些悬浮物SS也有明显的效果。这一单元主要包括以下几个部分：
1.2.1 调节池及撇油机。它们的主要作用就是去除废水中的浮油，并使接下来的单元处于一个稳定的流量状态下。
1.2.2 CAF处理单元。利用专门的输送泵将废水转移到混合池中，然后在该池中对废水进行pH值的调节，使CAF和DAF达到最好的除油效果。此外，还可以在该池中投加一定量的PAC，从而使废水中的絮体表面电荷发生改变，进而形成较大体积的悬浮颗粒。CAF处理单元对废水进行处理时，最主要就是利用了搅拌过程废水中产生的小气泡以及废水进入气浮池时在水面上形成的气穴，废水在前一处理单元中与絮凝剂进行混合，形成一种特定的悬浮物，这些悬浮物会吸附在废水中的小气泡上，进而浮出水面。然后利用专门的刮渣机去除废水表面的污泥，并将这些污泥排放到排渣槽中，最后进入到污泥处理场所。
1.2.3 DAF处理单元。DAF处理单元和上面所说的CAF处理单元的作用机理大致相同，利用的也是气浮手段，但是这种处理方法与前面的处理方法相比，可以产生更加细小的气泡。首先，废水会经过一个混合槽，在这一槽中设有一个快速搅拌机将加入的PAC和絮凝剂与废水进行充分的搅拌混合。然后，废水进入到一个混合池内，通过慢速的搅拌使废水中的悬浮物和颗粒物变大。最后，废水在气浮池内通过高压空气和单元出水等产生微小的气泡，通过这些微小气泡将废水中体积增大的悬浮物和颗粒物带出水面。并利用特定的除渣机将这些水面上的污泥进行去除，收集的污泥将会被输送到特定的污泥处理单元中对其进行相应的处理。
1.2.4 出水检测池。该池的主要目的是为了对即将进入生物处理系统的废水进行pH调节，使其符合相应的处理要求，并对废水中的含油量进行必要的监测。
2 生物处理单元
含油废水在经过浓油和稀油废水处理单元的处理后，大部分的油和SS已经得到去除，上述两个单元的出水共同流入到生物处理单元中，在这一部分将对COD进行深入的去除，从而使废水符合相关排放的要求。生物处理单元主要包括以下几个部分： 2.1 冷却塔
冷却塔的主要作用是为了使含油废水的温度降低到最佳的除油温度，进而使生物处理单元可以更加充分地发挥作用。
2.2 厌氧生物处理
这一部分的处理主要目的是为了去除废水中的COD，使废水的可生化性和B/C比得到提高。
2.3 耗氧生物处理
废水在经过上面厌氧池的厌氧处理后，流入到耗氧池中，这一部分的主要目的是将废水中的小分子量的COD分解为水和二氧化碳。
2.4 沉淀池
沉淀池的主要作用就是使废水中的悬浮物沉淀下来，并可以将沉淀后的污泥排走。沉淀池中的上清液可以通过溢流口流入收集管路中，并最终流入清水池，而其底部沉淀的污泥则可以进行不断的收集浓缩，并通过专门的污泥泵排除沉淀池，分别进入到污泥浓缩池和厌氧池中。
2.5 出水检验
清水池是沉淀池上清液进入接下来砂滤单元的临时储存场所，在清水池中可以对废水进行初步的水质检验。
3 砂滤单元
废水进入到砂滤单元后，其中的SS将会得到进一步的处理降低，废水的pH值也得到相应的调节，从砂滤单元排出的水可以直接排放，也可以作为回用水使用在各种设备清洗上。砂滤单元通常主要包括以下几个部分：
3.1 最终pH值调节
在砂滤单元的开始布水池中，可以利用25%的氢氧化钠和30%的盐酸对废水的pH值进行调节，使其pH值维持在6.5～8.5之间，并利用其中的搅拌机将废水搅拌均匀。
3.2 过滤
这一部分的过滤主要目的是为了减少废水中的悬浮物，使废水满足相关的排放要求，一般这一部分由过滤和滤料清洗两部分组成。废水经过砂过滤器会截留一大部分的悬浮物，过滤后的废水流入到监测池中，滤料的清洗可以使用专门的压缩空气装置进行，砂滤进行反冲清洗的水可以输送到沉淀池中进行处理。
3.3 出水监测和回用
砂滤单元的监测池是对最终出水的pH值、浊度和COD等相关重要指标进行监测的场所，关系着整个含油废水处理工艺的最终结果。
总之，上述这一冷轧含油废水的处理工艺主要是将处理过程按照功能进行分类，对处理过程中的不同阶段进行单元化的系统处理，通过对多个单元处理效果和处理效率的提高，来使整个工艺过程的处理效率和效果得到大幅提高。
参考文献
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[2] 陈思．冷轧硅钢含油废水处理与生化系统污泥驯化[J]．环境科技，2010，23（3）．
[3] 张垒．冷轧含油废水处理技术研究进展[J]．武钢技术，2009，47（5）．
作者简介：游硕（1977-），男，江西临川人，中冶南方工程技术有限公司工程师，研究方向：钢铁工业水处理。
（责任编辑：秦逊玉）
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