冷轧废水处理设计的几点看法
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摘要：在钢铁生产中,冷轧钢材必须清除原料的表面氧化铁皮,通常采用酸洗清除氧化铁皮,随之产生废酸液和酸洗漂洗水。在冷轧废水处理中，要突出结合不同的设计特点，围绕整体特征深入分析，形成良好的设计处理方式。本文从实际情况出发，突出冷轧废水处理中的自动化系统的设计应用，形成智能化、信息化的运用模式，并结合全新的技术运用，实现对整个系统控制的工艺化综合管理。
关键词：冷轧；废水处理；设计
中图分类号： S611文献标识码：A 文章编号：
冷轧废水处理技术是在钢铁企业中运用相对复杂的技术范畴，尤其是在国内大型企业冷轧废水站技术不够全面的前提下，要形成设计优化、管理科学的废水处理技术，包括整个工艺流程、技术实施等，都需要细致化的管理。
一、工程概述
某冷轧厂一期建设30万吨冷轧薄板工程，包括冷轧机组、酸洗机组、平整机组等工艺设备及其相关辅助设施，生产过程中产生含油和含酸废水，这些废水将对环境影响很大，要求处理达标后排放或回用，产生的污泥经脱水后做最终处理，达到保护环境、节能降耗的目的。含酸废水处理：针对含酸废水主要为无机污染物Fe2+和HCL的特点，采用氧化及中和沉淀的物化方法处理。处理含酸废水量为10m3/h。含油废水处理: 针对含油废水主要为有机污染物油和COD等的特点，用无机陶瓷膜超滤进行预处理、采用微生物反应池进行生物将解。处理含油废水量为3m3/h。出水水质指标:按照该钢厂当地环保部门的要求，废水经处理后达到国家一级排放标准的极限要求，即：（1）CODcr≤70 mg/L,(2) BOD5≤20 mg/L,(3) Oil≤8 mg/L,(4)SS≤20 mg/L,(5)PH=6～9
二、设计理念分析
1、不锈钢结构的整体特点
在当前的一些钢铁技术运用中，无论是建筑工程还是民间工程，都呈现出不同的特点，尤其是当前钢结构的电厂厂房钢结构设计具有更多的整体优势。一是钢结构建筑施工工期短，相应降低投资成本；二是钢结构建筑防火性高，防腐蚀性能相对较强； 三是钢结构建筑质量轻，强度高，跨度大；四是钢结构建筑投资低，经济实惠；五是钢结构建筑搬移方便，回收无污染，环保性好。六是钢结构建筑广泛用于厂房、仓库、餐厅、体育馆等场所，能起到良好的实际效果。
2、整体设计的技术分析
冷轧工艺排放废酸的主要成分是：FeSO4-100g/L,游离酸-20%,这种酸洗液未经任何处理直接排入河流,会造成严重的河水污染和生态破坏,因此对酸性废水进行治理,使出水水质完全符合污水综合排放标准势在必行。以去除冷轧酸性废水中的二价铁盐,降低总溶解性固体物,提高处理出水利用率为目的,采用投药中和法和过滤中和法,加入石灰做为中和剂,使二价铁盐氧化生成沉淀而被最终去除,设计了冷轧酸性废水处理的自动控制系统。本项目控制系统使用现场总线控制方式,选用德国西门子S7-300系列控制器和远程分布式I/O ET200M实现对现场设备的自动控制。在软件设计中,上位控制主机使用Step7编程软件对各工艺段控制程序进行开发,WinCC组态软件来开发上位控制系统并实现对整个处理工艺的监控。该研究实现了钢铁冷轧酸性废水处理系统的集成智能化,为酸性废水实现最优处理提供了可靠保障。
三、分析冷轧废水处理设计的技术运用
1、含酸废水处理系统
处理流程: 含酸废水先经分配槽进入两个并联的调节池，因废水中含有大量的强酸(HCL)和铁离子(其中大部分是二价铁离子)，调节池底部设曝气装置曝气防止池内沉积，同时使部分Fe2+氧化成Fe3+，出水由废水提升泵送至一级中和池，出水自流到二级中和池，两级中和池中投加Ca(OH)2和HCL，进行二次PH调整。中和池内设曝气管和搅拌装置，使Fe2+进一步氧化成Fe3+，形成沉淀较彻底的Fe(OH)3。中和池出水自流进入一体化混凝反应沉淀池，必要时混凝反应池中投加生物聚凝剂、助凝剂使絮体进一步增大，以提高沉淀效果。混凝反应后废水进入斜板沉淀池进行固液分离，斜板沉淀池出水达到排放要求后至排放水池排放。沉淀池污泥部分通过污泥泵回流至污泥混合罐及污泥处理系统进行处理，输送至污泥混合罐的污泥与Ca(OH)2混合后自至含酸废水一级中和池，起到絮凝架桥用。
2、蒸汽喷射真空结晶法的运用
将废酸液用雾化效率高的喷头喷射到燃烧着的火焰上，使水分蒸发，一般可得到约35%的硫酸和部分FeSO4•H2O。其工作原理是：通过蒸汽喷射器和冷凝器，使蒸发器和结晶器保持一定的真空度。当温度适宜废液通过时，其中的水分在绝热状况下蒸发，从而浓缩了废液，降低了废液温度，相应地降低了硫酸亚铁的溶解度，增加了它的过饱和程度。同时蒸发器中由于硫酸的加入，使硫酸亚铁的过饱和程度进一步提高。在此情况下，硫酸亚铁结晶析出。
3、含乳化液废水处理系统
处理流程:含乳化液废水先排入含油废水调节池，调节池中通入蒸汽加热，油和水通过静置分层，调节池中设浮油回收机，上层浮油经浮油回收机回收送至废油槽外卖，下层含油废水由泵提升至纸带过滤机滤去部分杂质后进入循环水箱，循环水箱中通入蒸汽保持水温恒定在50℃左右进入陶瓷超滤系统进行油水分离，循环箱内的浮油由带式刮油机刮至废油槽。
循环箱乳化液废水用循环水泵按一定流速和压力打入陶瓷超滤膜组件进行油水分离，循环液过流至循环水箱。超滤滤出液进入含油中和池，经两级PH调节后，进入微生物反应池进行生化处理。考虑到超滤滤出液可能水温较高，经PH调节后不宜直接进入微生物反应池，需先冷却后温度降至30～35℃再进行生化降解，因此设置一台冷却塔，冬天可跨越冷却系统。
微生物反应池对有机物及油进行生物降解，在运行的初期以及日常运行中，需定期向生化反应池内投加“倍加清”专性联合菌群，同时投加与专性菌匹配的专性营养剂和抗表面活性剂，以保持专性菌的优势和活性，提高废水的可生化性能及去除效率。出水进入二沉池，使生化降解后的无机物、剩余污泥以及部分生物污泥、菌尸体等得到沉淀处理。上清液至含酸废水调节池。
超滤系统设有清洗装置，为减少清洗能耗，设置一台清洗水泵定期对陶瓷超滤装置进行清洗，以恢复超滤装置的出水通量。含乳化液废水调节池中废油及循环水箱废油进入废油回收系统处理，含乳化液废水调节池的泥定期排至污泥贮存槽。
四、结语
在当前的冷轧废水技术的运用中，可以根据实际的需要，围绕工程的整体特点，采用灵活的方式，尤其是在全面的分析工程环境的大环境中，思考多种方式的运用，围绕经济效益与社会效益的全面提升，能收到更好的效果。
参考文献：
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作者简介：李志金，男，（1982—），汉族，上海人，上海东振环保工程技术有限公司，研究方向：环境工程