目前，針對(duì)不銹鋼冷軋酸洗廢水的處理工藝主要有:中和、混凝、沉淀等，處理后總氮基本在1200mg/L左右，但工業(yè)含氮廢水生化處理工藝大部分進(jìn)水總氮濃度需控制在600mg/L以下。對(duì)高濃度的總氮廢水處理起來比較棘手，需要把系統(tǒng)做的很龐大，導(dǎo)致設(shè)備投資成本大。本項(xiàng)目結(jié)合不銹鋼工廠運(yùn)用實(shí)例，處理物化進(jìn)水總氮2800mg/L左右，生化進(jìn)水總氮1200mg/L的含酸廢水，采用中和、混凝、沉淀和A/O生化組合工藝處理冷軋酸性廢水，結(jié)合自動(dòng)化控制技術(shù)，最終處理后的出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到廣東省《水污染排放限值》(GB44/26-2001)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以及《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13456-2012)間接排放標(biāo)準(zhǔn)。
1、廢水水質(zhì)
某鋼廠不銹鋼卷帶生產(chǎn)規(guī)模為120萬t/a，廢水站含酸廢水設(shè)計(jì)處理能力為15t/h，其進(jìn)出水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。
2、廢水處理工藝流程
酸性廢水的處理工藝流程如圖1所示。生產(chǎn)車間排放的酸性廢水，通過管道輸送至含酸廢水處理系統(tǒng)，先進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水質(zhì)水量后由提升泵抽至一二級(jí)反應(yīng)槽;通過投加石灰乳、液堿等藥劑，調(diào)節(jié)pH至堿性;然后進(jìn)入一級(jí)混凝槽和澄清池實(shí)現(xiàn)泥水分離，去除大部分金屬和氟化物。澄清池出水進(jìn)入三四級(jí)反應(yīng)槽，添加石灰乳、重補(bǔ)劑等，然后進(jìn)入二混凝槽和斜板沉淀池，進(jìn)一步沉淀重金屬。沉淀池出水進(jìn)入生化系統(tǒng)的中間水池，調(diào)節(jié)水質(zhì)水量后進(jìn)入八級(jí)缺氧池。八級(jí)缺氧池采用攪拌推流式運(yùn)行。加入甲醇、磷酸，去除廢水中的總氮，然后進(jìn)入好氧池，并聯(lián)兩級(jí)好氧池，消耗多余的甲醇，保證出水COD達(dá)標(biāo)。經(jīng)沉淀池實(shí)現(xiàn)泥水分離，出水可以回用于冷軋濁循環(huán)水系統(tǒng)、廢水處理配藥、調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量或者達(dá)標(biāo)排放。
物化處理過程發(fā)生的還原、酸堿中和、沉淀及氧化過程的反應(yīng)式如下:
生化處理過程發(fā)生的脫氮反應(yīng)式如下:
3、主要構(gòu)筑物與設(shè)備功能
1)調(diào)節(jié)池。
調(diào)節(jié)池一用一備，每個(gè)池設(shè)計(jì)停留時(shí)間10h，用于調(diào)節(jié)水質(zhì)水量。兩個(gè)調(diào)節(jié)池用分配槽配水，分配槽安裝在線電導(dǎo)率控制儀，當(dāng)電導(dǎo)率≤10mS/cm，廢水進(jìn)1#調(diào)節(jié)池;當(dāng)電導(dǎo)率>10mS/cm，即事故狀態(tài)下，廢水進(jìn)2#調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池安裝液位計(jì)，當(dāng)水池到達(dá)低液位，處理自動(dòng)停止，調(diào)節(jié)池提升泵出口安裝流量計(jì)，用于統(tǒng)計(jì)處理水量。
2)反應(yīng)槽。
反應(yīng)槽安裝在線pH計(jì)，控制堿投加量。為了保證重金屬充分沉淀，反應(yīng)槽配兩級(jí)。主要用于中和酸、沉淀金屬離子和氟離子。每個(gè)反應(yīng)槽配一個(gè)攪拌機(jī)，槽底配有壓縮空氣曝氣管，用于將二價(jià)鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子遇堿生成更容易沉淀的氫氧化鐵。
3)混凝槽。
混凝槽配兩級(jí)，分別投加PAC、PAM等藥劑，使生成的金屬沉淀物更好的混凝沉淀。
4)澄清池。
該池采用混凝土結(jié)構(gòu)，廢水在重力作用下實(shí)現(xiàn)泥水分離，污泥由污泥泵排入污泥濃縮池，上清液自流入二級(jí)反應(yīng)槽。
5)二級(jí)反應(yīng)槽。
混凝槽，結(jié)構(gòu)同一級(jí)反應(yīng)槽，安裝在線pH計(jì)投加石灰控制，pH在8.5左右，然后依次投加重金屬捕捉劑、PAC、PAM再次混凝沉淀。
6)斜板沉淀池。
混凝槽出水進(jìn)入二級(jí)斜板沉淀池，實(shí)現(xiàn)泥水分離，二級(jí)沉淀池污泥量很少，定期排入污泥濃縮池。
7)中間水池。
斜板沉淀池的出水以及收集的生活污水進(jìn)入中間水池，調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，pH控制在6.5~8范圍內(nèi)，重金屬總鉻<1.5mg/L，總鎳<1.0mg/L，總氮1200mg/L左右。中間水池安裝在線的pH計(jì)和總氮計(jì)參與碳源的添加控制。
8)缺氧池。
缺氧池主要是進(jìn)行反硝化脫氮處理，需要補(bǔ)充碳源和磷。碳源可以為甲醇或者葡萄糖，磷主要是85%的磷酸。加藥量依據(jù)進(jìn)水流量和進(jìn)水總氮濃度等自動(dòng)控制，同時(shí)控制好污泥回流比1:1.5。缺氧池安裝在線ORP計(jì)、污泥濃度計(jì)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控缺氧池微生物生長情況。
9)好氧池。
好氧池兩池并聯(lián)運(yùn)行，好氧池安裝在線ORP計(jì)，保證ORP值控制在2~10，主要是消耗多余的甲醇等有機(jī)物，保證出水COD達(dá)標(biāo)。
10)澄清池。
澄清池實(shí)現(xiàn)泥水分離，底部污泥一部分排入污泥濃縮池進(jìn)行壓濾處理，另一部分回流至厭氧池。回流量要根據(jù)缺氧池末端污泥濃度和好氧池SV30數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)控，從而保證系統(tǒng)污泥濃度穩(wěn)定，澄清池出水自流入排放/回用水池。
11)排放/回用水池。
最終處理廢水排入排放/回用水池，一部分排入工業(yè)園區(qū)的工業(yè)污水處理廠，一部分回用。主要回用水工序有冷軋產(chǎn)線的濁循環(huán)冷卻系統(tǒng)，生化調(diào)節(jié)水池的水質(zhì)調(diào)節(jié)，車間的清洗水以
及環(huán)保石灰配藥水等。
4、系統(tǒng)運(yùn)行情況
該不銹鋼含酸物化廢水站設(shè)計(jì)處理能力為15t/h，調(diào)試運(yùn)行以來系統(tǒng)一直運(yùn)行穩(wěn)定，設(shè)備設(shè)施維護(hù)保養(yǎng)運(yùn)行良好，物化廢水站運(yùn)行數(shù)據(jù)如表2所示。
生化系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理能力為25t/h，設(shè)計(jì)總氮日處理量約600kg/d，調(diào)試運(yùn)行以來，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，設(shè)備設(shè)施維護(hù)保養(yǎng)運(yùn)行良好，處理量穩(wěn)定，處理出水水質(zhì)均穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，生化廢水站運(yùn)行數(shù)據(jù)如表3所示。
從出水水質(zhì)分析得出，排放水池pH、總氮、總鉻、總鎳、COD均能達(dá)到廣東省《水污染排放限值》(GB44/26-2001)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以及《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13456-2012)間接排放標(biāo)準(zhǔn)。
5、結(jié)論
冷軋不銹鋼酸洗廢水水質(zhì)復(fù)雜，采用中和、混凝、沉淀結(jié)合A/O生化組合工藝處理冷軋酸性廢水，運(yùn)用自動(dòng)化控制技術(shù)，從工程設(shè)計(jì)及運(yùn)行實(shí)例看，可以實(shí)現(xiàn)污染物指標(biāo)pH、總氮、總鉻、總鎳、COD等達(dá)到回用或者排放標(biāo)準(zhǔn)。（來源：陽江職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陽江宏旺實(shí)業(yè)有限公司）
