冷轧废水回用处理的研究进展

冷轧废水回用处理的研究进展

王文亮

身份证号：410622198505100036

摘要：随着国家对钢铁企业节能减排的日益重视，废水资源化利用和“零排放”逐渐成为钢铁企业发展的目标。冷轧产品作为钢铁企业的主要产品之一，使得冷废水逐渐成为钢铁行业废水关注的焦点，其污染物种类较多，成分复杂，给废水回用处理带来了较大的难度。分析了冷轧废水回用处理的现状，并对回用技术在工程应用中的发展趋势进行了分析。

关键词：冷轧废水；回用处理；研究进展

引言

随着国家对钢铁企业节能减排的日益重视，废水资源化利用和“零排放”逐渐成为钢铁企业发展的目标。冷轧产品作为钢铁企业的主要产品之一，使得冷废水逐渐成为钢铁行业废水关注的焦点，其污染物种类较多，成分复杂，给废水回用处理带来了较大的难度。分析了冷轧废水回用处理的现状，并对回用技术在工程应用中的发展趋势进行了分析。

1冷轧废水回用处理的问题

1.1酸性废水发生量多

酸性废水主要来源于酸轧机组漂洗段。酸轧机组带钢挤干辊达到设备使用周期后，存在因机组检修计划不同步，不能及时更换使带钢表面脱水效率降低，导致大量酸性废水进入漂洗段。漂洗段酸性废水发生量增多且pH偏低，故需要增加相应的石灰投加量予以中和，从而增加废水中钙含量。

1.2酸再生异常排放

酸再生系统在设备故障情况下，需将酸槽或管道中的高浓度酸性废水排空。高浓度酸性废水若直接进入酸性废水调节池而没有及时采取调整手段，将大幅增加一级pH中和池石灰投加量，从而导致冷轧废水钙硬度急剧上升，不利于后续处理工序的稳定运行。

1.3冷轧废水钙硬度高

由于冷轧废水悬浮物浓度较低，容易出现化学软化环节因悬浮颗粒小、需大量投加PAC且沉淀效果不佳的现象，从而导致化学软化出水悬浮物、铝含量偏高，增加了后续多介质过滤器、超滤的处理负荷，严重影响了系统的稳定运行。同时，在废水零排放系统中，也需采取化学软化、离子交换的工艺进一步降低水中钙硬度以满足后续零排放处理工艺要求。因此，源头降低冷轧废水钙硬度对提高系统运行稳定性和降低运行成本具有至关重要的意义。

2冷轧废水回用处理的措施

2.1光整液废水的回用处理技术

目前对光整机废水回用处理技术可以有2种方式：一是将光整机废水并入其他污水一起进行处理，废水采用预处理除油和生化法处理，处理后的废水再进行膜深度处理回用，最终得到脱盐水；二是对光整液进行回用，对不含光整液的废水采用膜法进行回用处理。由于冷轧厂废水种类较多，光整机废水常和其他废水混合后作为较大的一类废水进行处理，没有对光整机废水单独收集处理。光整机含光整液的废水量相对较少，只占整个冷轧厂废水的较少部分，而且光整液废水处理难度较高，单独处理需要相对应的处理工艺，尤其是厂区内空间有限，单独增加污水处理设备的难度很大。光整机废水的水源采用脱盐水，经过使用后回用处理要求达到脱盐水水质，因此光整机废水的处理难度要大于其他废水的回用处理，尤其是当废水中含有光整液时，得到脱盐水的难度很高。目前关于平整液的循环利用都是基于只含光整液的情况，因此光整液可以采用乳化液的回收方式，例如日本的君津制铁所、宝钢日铁汽车板、河钢集团衡板公司等光整机均采用这种模式。一般所采用的设备为过滤机，过滤机只能针对废水中较大的悬浮物，回收得到的光整液存在较多的问题，主要问题为铁粉问题和微生物污染问题。何建锋等研究了冷轧平整液循环回用技术，研究表明平整液在循环使用中会产生铁粉，然后会有大量细/真菌繁殖，平整液内化学物质会发生变化，平整液的性能随之变化，对带钢的质量产生了隐患。

2.2一级反渗透除盐工艺

反渗透装置用来对原水进行脱盐，保证其出水满足循环水补水的要求。超滤产水由一级水泵提升，经投加阻垢剂、还原剂后，进入一级5μm保安过滤器，去除水中可能存在的剩余颗粒物质，以免高压泵及反渗透膜元件被损坏;保安过滤器出水由一级反渗透高压泵升压，进入一级反渗透装置。在一级反渗透装置中，水被分成两部分，即含盐量非常少的反渗透产水以及浓缩的浓水，产水进入回用水池，浓水进入一级ＲO浓水池收集，进入后续工艺继续处理;反渗透装置是整个系统的关键，用来对原水进行预脱盐，脱盐率≥97%。

2.3浓水反渗透装置减排工艺

一级反渗透浓水经过预处理后进入ＲO浓水池，再经浓水ＲO提升泵提升进入5μm保安过滤器。在进入反渗透高压泵前投加非氧化杀菌剂、阻垢剂后，由浓水反渗透高压泵升压，进入浓水反渗透装置。浓水反渗透产水出口设置电导仪监视产水水质，合格产水可以进入回用水池作为循环水站补水用。浓盐水压力排入浓盐水池，由浓盐水外排泵外排至高炉焖渣。

2.4稀碱废水生化采用内置浸没式PTFE材质MBR工艺

膜生物反应器（MBR）工艺是一项非常成熟、可靠的废水处理新技术，是膜分离技术与生物技术的有机结合，在国内外及冷轧废水处理领域有着多年的、广泛的应用。采用生化+沉淀+过滤的处理工艺，由于没有从根本上解决生化池污泥的浓度和活性与污泥的沉降性能之间的矛盾，反而造成了工艺流程过长、管理更加繁琐的后果。由于污泥的絮凝效果差、粒径小，普通的过滤器的截留效果也是非常的有限，特别对于含有难生物降解有机物的废水，存在许多不足：沉淀及过滤效果受药剂投加和絮凝效果影响较大，出水水质差且波动大；耐冲击负荷的能力差，出水水质波动较大；难降解有机物，去除效果差，制约了出水指标从COD≤70毫克/升继续提升；药剂投加不当，会造成出水含有大量药剂，对生化产生影响，或影响出水水质。虽然无论采用哪种生化处理工艺，进行COD降解靠的还是微生物，但怎样筛选（驯化）微生物、保持微生物较高的浓度和活性、有效地进行微生物和水的分离才是关键。在这些方面，内置浸没式PTFE材质MBR（以下简称MBR）工艺拥有很强的优势。

2.5将氢氧化钠作为主要中和措施

因投加石灰是冷轧废水钙的主要来源，故采取阶梯降低石灰投加量的方式，将氢氧化钠作为中和处理的主要手段开展混凝沉淀试验。通过试验证明，石灰投加量逐步由1000mg/L降低至200mg/L，在pH为8．5的情况下，混凝沉淀效果良好，上清液浊度均低于2NTU，混凝沉淀上清液钙硬度由936mg/L降低至198mg/L。说明在保证混凝沉淀效果的基础上，降低石灰投加量从而降低冷轧废水钙硬度具备可行性。在酸性废水调节池增设氢氧化钠投加点，提高一级中和池的进水pH值。一级中和池的石灰投加方式仍采取根据在线pH检测值自动投加的方式，一级中和池的石灰投加量明显下降，从而将氢氧化钠作为中和酸性废水pH值的主要调整措施。

结语

随着我国节能减排要求的提高，冷轧废水的回用处理是未来发展的趋势，目前冷轧废水常采用先分质处理、再回用处理的路线，冷轧废水的种类多，水质和水量差异较大，前端工艺的处理效果，直接影响到后续废水回用及零排放技术效果。由于回用水对废水中的盐分要求较高，冷轧废水采用双膜法进行深度处理回用是未来发展的趋势，合理选择回用工艺，可以有效降低运行成本。

参考文献

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［2］张垒，薛改凤，鲍俊.膜技术在钢铁废水处理及回用中的应用［J］．工业用水与废水，2010，41(1):19－21.

［3］王运飞，董金冀，李占江，等.钢铁工业冷轧废水处理及回用工艺技术［J］．冶金设备，2021(S02):68－69.

［4］林女玉，陈志剑.钢铁企业综合废水处理回用工程实例［J］．工业用水与废水，2016，47(3):58－61.