效果分析：冷轧厂含油废水回用工艺设计及运行

北极星环保网讯:摘要：针对冷轧厂含油废水COD超标，不符合排放标准，生物膜法、电催化氧化法一次性投资比较高，每吨水需要设备费在150-250万元，日常运行费用比较高，全年总运行费用在1000-2000万，所以经过反复论证，我们决定采用物理化学方法处理含油废水，达到回用目的。

概述

随着国家对环保要求进一步提高，辽宁省对环保废水排放要求也进一步提高，冷轧厂在2008年冷轧厂2#线作了一系列实验，本着少花钱多办事原则，形成冷轧厂独特废水处理方式，即全部废水回用到冷轧厂系统中，并把项目方案呈报给集团公司，经过集团公司批准在冷轧厂1#线做实验，试验成功后在推广到冷轧厂各线应用，并列入到2009年鞍钢集团公司环保重点项目之一，经过近一年试验、设计、施工，在2009年7月1日进入到调试阶段，并在7月20日含油废水全部回用到冷轧厂1#线新18座罩式炉喷淋系统中作为补水，经过将近一个月运行，已经达到原来设计要求，并能在冷轧各条生产线推广。

1、冷轧废水实现全部回用项目实施的基本原则

由于冷轧厂部分废水处理存在工艺落后，很难保证连续达标排放，且都排放到排水管网中，对能源造成很大浪费。

1.1.最小化原则：降低处理费用最有效的办法就是要努力实现废水产生量最少，通过对冷轧厂排放废水进行全面普查分析，通过加强管理、技术改进等系列手段，首先要实现最少的废水产生量，为下一步处理创造条件，经过治理，废水量较前期总体减少了近50%。

1.2.分类处理原则：将废水按成分进行分类，逐类研究处理措施，可以实现最优的投入，我们把含油废水分成含油废水、弱碱含油废水等，逐类制定有针对性的处理方案。

1.3.因地制宜原则：要充分利用好现有的工艺条件，找到最经济的处理方案，比如含油废水处理工艺通过与冷轧厂罩式炉喷水冷却工艺相结合，实现了含油废水全部回用。

1.4.风险最小化原则：回用方案确立的前提必须是以实现原系统稳定为目标，不能产生新的系统污染、腐蚀、富集等衍生问题，此方案对以上问题进行了充分的考虑。

2、影响冷轧厂排放废水回用的主要工作难点

2.1.含油废水方面：

2.1.1水中油脂类成分必须得到有效去处，否则污染系统。

2.1.2处理后的回用水不能含有超量的钙、氯、硫酸根等离子，否则系统会出现结垢、腐蚀等系列问题。

2.1.3含油废水含有很多的表面活性剂，必须有效去处，否则会产生大量泡沫、悬浮物等，影响回用。

2.1.4要解决水质稳定问题，如果处理后水质达不到要求、旁滤系统不完善，会导致系统内主要成分富集，无法长时间运行。

2.1.5要选择开式系统进行回用，因为开式冷却塔可以实现水跟空气的充分接触，而这正式处理水中有机物的一个有利条件，另外选择开式系统，不进入到内循环，可有效降低运行风险。

3、冷轧厂1#线含油废水回用项目总结

3.1冷轧厂1#线含油废水主要由四部分组成，即：冷轧厂1#线轧机排放废乳液和平整机组排放废平整液、各油库排放含油废水、1#和3#镀锌线清洗机组排放碱油废水，按废水种类可分为两大类：含油废水和弱碱含油废水，统称为含油废水，该部分废水全部回到冷轧厂1#线含油废水处理站处理后排放。

3.2冷轧厂排放含油废水经过化验得知，该部分废水COD超标，(波动范围从100mg/l到最高可达到9000mg/l多)而COD超标原因是排放废水中含有大量表面活性剂和油，经过分析表面活性剂产生原因是废清洗液、废乳化液和膜清洗剂中含有大量表面活性剂(大量有机类表面活性剂)，而表面活性剂和微量油是可以穿过无机陶瓷膜，所以造成排放废水中含有大量表面活性剂和微量油，排放废水中COD超标。

3.3处理含有大量有机物废水方法主要有生物膜法、电催化氧化法和物理化学方法，而选择前两种方式把握性大，但一次性投资比较高，每吨水需要设备费在150-250万元，日常运行费用比较高，全年总运行费用在1000-2000万，所以经过反复论证，我们决定采用物理化学方法处理含油废水，达到回用目的。

4、项目的计划目标及要求

4.1通过系统排查，逐个用水点重新标定，合理制定用水指标，将排放废水量降到最低。

4.2 对影响回用的钙、镁、氯、硫酸根等离子进行有效去处和控制。

4.3对水中油脂类、表面活性剂等进行有效去除和控制。

4.4处理后的水全部回用到冷轧厂新十八座罩式炉喷淋水系统作为系统补水，实现水系统平衡。

4.5在新十八座罩式炉喷淋水系统中增加旁通过滤系统，保证喷淋水系统水质稳定。

5、表面活性剂的物化特性的应用

5.1浓度特性：当表面活性剂溶液浓度较低时，大部分是以单分子或离子形式存在;当浓度逐渐增大时，不但溶液表面聚集时表面活性剂分子增多，而且形成单分子层.此时溶液相内表面活性剂的分子以疏水基互相靠拢，聚集成胶束.这就是疏水作用导致水溶液中疏水基力图脱离水包围而造成的.形成胶束的最低浓度称临界胶束浓度(CMC).当C>CMC时大部分活性剂在溶液中呈胶束状态.随溶液浓度的增加，形成更大的胶束.我们在喷淋水站充分利用了此特性对表面活性剂进行有效去除。

5.2温度特性：

AOC线为表面活性剂的水合固体的溶解度-温度曲线。当温度￡

5.3对系统腐蚀和结垢的控制

原来中和先后采用过盐酸和硫酸中和和酸化破乳，经过论证两种物质均会对系统造成腐蚀或影响膜系统能力，后来改用硝酸替代解决了上述问题，因为含油废水均是以除盐水作为基水，钙镁等易引起结垢的离子很低，有效解决了结垢问题。

6、对罩式炉内罩影响的评价：因回用水主要含有一些有机物，从理论分析角度不会对白钢内罩产生影响，另外罩式炉白钢内罩属常耗件，寿命在5―8年，综合判断不会影响内罩使用寿命。

五、冷轧厂1#线废水回用试验项目结论：

经过酸化破乳、气浮、霍夫曼过滤和膜法处理后，含油废水可以实现在罩式炉喷淋系统的全部回用。

回用后，通过膜法、霍夫曼等循环旁率可以实现水质稳定，避免了表面活性剂等的富集。

通过理论分析和实际运行跟踪，含油废水处理后回用于喷淋系统不会对原系统造成腐蚀等问题。

含油废水经过以上方式处理并结合罩式炉开式喷淋冷却系统特点，可以对水中表面活性剂、油脂类物质进行有效控制，满足回用要求，实现零排放目标。

通过系统两个月试运行，效果非常好，可以在冷轧厂其他线推广。

六、设计过程中应借鉴的地方

1)从工艺到公辅强化设计人员建立循环经济、节能减排的理念。

2)工艺专业在满足生产要求前提下，最大限度地做到废水循环使用，从源头减少排放量，实现排水最小化。

3)实行串级供水，一水多用，实现零排放。

4)公辅专业分类处理，了解工艺，分析废水产生的原因，水质组成。

5)学习先进的技术，先进的经验，有创新，有特色。

6)深入现场，注重实践，掌握第一手资料。

7)工艺与公辅专业一起召开工程会，共同研究制定措施，优化设计。

8)实行，分级把关，落实责任。

9)与甲方密切沟通，取长补短，实现双赢。

延伸阅读：

几种吸附材料在含油废水处理中的应用