钢铁行业冷轧乳化液废水处理技术

钢铁行业冷轧乳化液废水处理技术

曾旋

中冶南方工程技术有限公司

摘要：

钢铁行业作为重要的基础产业之一，在生产过程中产生的冷轧乳化液废水给环境带来严重污染。本文综合评价了传统的物理化学处理方法和新兴的生物处理技术，并提出了一种综合应用的废水处理方案。传统方法虽然能有效去除悬浮物和油脂，但在有机物和重金属去除方面效果有限，且运行成本高。生物处理技术具有高效去除有机物和重金属、低能耗环保等优势。综合应用的废水处理方案包括初步处理、生物处理、进一步处理和污泥处理等环节，能够实现废水处理的高效、经济和环保。

关键字： 钢铁行业；冷轧乳化液；废水处理技术

一、引言

钢铁行业是国民经济的支柱产业之一，其生产对国家经济发展具有重要意义。随着钢铁产量的不断增加，所产生的废水问题日益突出，成为环境保护的重要挑战之一。特别是冷轧乳化液废水，由于其高浓度、复杂组分以及难以降解的特性，给环境治理带来了巨大的困难。冷轧乳化液废水主要由润滑剂、脱脂剂、腐蚀阻垢剂等有机物质组成，其中还含有大量的重金属离子，如铬、锌、铜等。这些物质对水体生态环境和人类健康都具有潜在的危害。如何高效处理钢铁行业冷轧乳化液废水，成为了当前环保领域亟需解决的问题之一。

二、传统物理化学处理方法的评价

传统的物理化学处理方法在钢铁行业冷轧乳化液废水处理中起着重要作用。这些方法包括沉淀、过滤、气浮等，它们通过物理或化学手段去除废水中的悬浮物、油脂和部分溶解有机物，从而净化水体。

1.传统物理化学处理方法在去除废水中悬浮物和油脂方面效果较好。沉淀法通过加入适当的混凝剂使废水中的悬浮物聚集成较大的颗粒，便于沉降或过滤。过滤技术则通过介质过滤的方式将废水中的固体颗粒拦截下来。气浮技术利用气体细小气泡将悬浮物浮起，再通过表面油脂收集装置进行去除。这些方法能够有效地改善废水的透明度和悬浮物含量，使水质得到初步提升。

2.传统物理化学处理方法在有机物和重金属的去除方面存在一定的局限性。对于废水中的有机物，传统方法往往只能实现部分去除，尤其是对于高浓度、难降解的有机物质，效果不佳。对于废水中的重金属离子，传统方法也难以达到彻底去除的效果，而且会产生大量的废渣和副产物，给后续处理带来一定的困难。

3.传统物理化学处理方法存在着一定的运行成本较高的问题。这些方法需要大量的化学药剂作为处理剂，且在处理过程中需要消耗大量的能源，增加了处理成本。传统方法产生的大量废渣也需要进行处理和处置，增加了环境管理的难度和成本。

尽管传统物理化学处理方法在一定程度上能够改善钢铁行业冷轧乳化液废水的水质，但其在有机物和重金属去除效果不佳，且存在着运行成本较高的问题。需要结合新兴的生物处理技术，形成综合应用的废水处理方案，以提高废水处理的效率和经济性。

三、新兴生物处理技术的优势分析

随着环保意识的提升和技术的不断发展，生物处理技术在钢铁行业冷轧乳化液废水处理中逐渐受到关注，并显示出明显的优势。

1. 高效去除有机物： 生物处理技术利用微生物对有机物进行降解，具有高效去除有机污染物的优势。通过合理的菌种配置和生物反应器设计，可以实现对冷轧乳化液中各种有机物的有效降解，将其转化为无害的废物或可生物降解的物质，从而提高废水的处理效率。

2. 有效去除重金属： 生物处理技术不仅可以降解有机物，还能够在一定程度上去除废水中的重金属离子。通过适当选择具有重金属耐受性的微生物菌株，并结合生物吸附、生物还原等机制，可以将废水中的重金属转化为不活性或难溶于水的形态，从而实现对重金属的有效去除。

3. 低能耗环保： 相较于传统的物理化学处理方法，生物处理技术具有低能耗、低化学药剂消耗等特点。生物反应器运行过程中不需要大量的能源供给，且不产生二次污染，符合绿色环保理念。生物处理过程产生的废泥易于处理，可以进行生物再利用或土壤改良，实现资源化利用。

4. 适应性广泛： 生物处理技术对废水的适应性广泛，能够处理不同浓度、不同成分的废水。通过调整生物反应器的运行参数和微生物菌种的适应性，可以适应不同水质和处理要求，具有较强的灵活性和适应性。

5. 循环经济发展： 生物处理技术符合循环经济的发展理念，能够将废水中的有机物和重金属转化为可再利用的资源。通过生物降解和生物吸附等过程，实现了废水的资源化利用，促进了废水处理与资源回收的有机结合。

新兴生物处理技术在钢铁行业冷轧乳化液废水处理中具有明显的优势，包括高效去除有机物和重金属、低能耗环保、适应性广泛等。在制定钢铁行业废水治理方案时，应充分考虑生物处理技术的应用潜力，并与传统物理化学处理方法相结合，形成综合高效的废水处理方案。

四、综合应用的废水处理方案

钢铁行业冷轧乳化液废水处理面临着复杂的水质特性和处理难度，要实现高效、经济、环保的处理，需要综合应用多种处理技术。

1. 初步处理： 废水首先经过初步处理，采用物理化学方法去除大部分的悬浮物和油脂。这包括沉淀、过滤和气浮等工艺，通过加入适量的混凝剂、絮凝剂和气体细小气泡等，将废水中的固体颗粒和油脂聚集成大颗粒，然后通过沉淀或过滤将其去除，提高废水的透明度和悬浮物去除率。

2. 生物处理： 经过初步处理后的废水进入生物处理单元，采用生物反应器进行生物降解和生物吸附处理。选择适宜的微生物菌种，通过生物降解将废水中的有机物降解为无害的物质，并利用微生物的吸附能力去除废水中的重金属离子。生物处理技术具有高效、低能耗、环保等优点，能够有效提高废水的处理效率。

3. 进一步处理： 经过生物处理后的废水仍然可能含有一定量的有机物和重金属，需要进行进一步处理以达到排放标准。这可以采用进阶的物理化学处理方法，如活性炭吸附、高级氧化等技术，对废水进行深度处理，去除残余的有机物和重金属离子，保证废水达到环保排放标准。

4. 污泥处理： 在废水处理过程中产生的污泥需要进行处理和处置。采用污泥浓缩、脱水、干化等技术，将污泥中的水分和有机物去除，降低体积和毒性，最终实现无害化处理。处理后的污泥可以作为土壤改良剂或焚烧发电等再利用途径，实现资源化利用。

5. 监控和调节： 在废水处理过程中，需要进行系统的监控和调节，保证处理系统的稳定运行和处理效果。监控废水的水质参数，及时调整处理工艺参数，保证废水处理达到预期的效果，定期对处理设备进行检修和维护，确保设备正常运行。

通过综合应用物理化学处理和生物处理技术，并结合进一步处理和污泥处理等环节，可以实现对钢铁行业冷轧乳化液废水的高效处理，达到环保排放标准，促进钢铁行业的可持续发展。

五、结束语

钢铁行业冷轧乳化液废水处理技术的综合应用是一项重要的环境保护工作，需要政府、企业和科研机构的共同努力，以实现经济发展与环境保护的双赢局面。

参考文献

[1] 肖丙雁. 冷轧含油废水处理工艺的研究[D]. 上海:同济大学,2005. DOI:10.7666/d.y706269.

[2] 吴高明,胡智泉,王剑,等. 人工湿地技术深度处理冷轧乳化液废水的可行性分析[J]. 工业水处理,2009,29(7):11-14. DOI:10.3969/j.issn.1005-829X.2009.07.003.

[3] 周权权. 极薄涂镀板废水分质深度处理新工艺研究[D]. 武汉纺织大学,2014.

[4] 桂学林. 宝钢五冷轧废水处理站运行现状分析及其改进方案研究[D]. 湖北:武汉理工大学,2011. DOI:10.7666/d.y1880451.

[5] 舒纯,李杨树. 武钢冷轧含油乳化液废水处理新思路[C]. //第三届膜分离技术在冶金工业中应用研讨会论文集. 2009:127-129,135.

[6] 王娅娜,王海君,周萍. 乳化含油废水微生物处理技术在钢铁行业中的应用[J]. 江苏科技信息,2004(11):17-19. DOI:10.3969/j.issn.1004-7530.2004.11.005.

[7] 张明智. 无机陶瓷超滤膜技术在攀钢冷轧废水处理中的应用[C]. //2004年全国冶金供排水专业会议论文集. 2004:101-103.

[8] 吴高明,任大军,王增玉,等. 钢铁行业冷轧含油废水处理关键技术[Z]. 武汉钢铁(集团)公司. 2013.