冷轧钢厂含油废水预处理工艺

　　2、如权利要求1所述的冷轧钢厂含油废水的预处理工艺，其特 征在于，所述步骤(1)中采用浓硝酸调节pH值。

　　3、如权利要求1或2所述的冷轧钢厂含油废水的预处理工艺， 其特征在于，所述步骤(1)中采用通入蒸汽的方式对调节池中的含 油废水进行加热。

　　4、如权利要求1所述的冷轧钢厂含油废水的预处理工艺，其特 征在于，所述步骤(2)采用氢氧化钠调节PH值。

　　5、如权利要求1或4所述的冷轧钢厂含油废水的预处理工艺， 其特征在于，所述步骤(2)中的破乳剂为聚合硫酸铁和聚合氯化铝 的复合破乳剂，两者质量比8-12∶1，加入废水中的浓度为400- 800mg/L，搅拌反应10-30min。

　　6、如权利要求1所述的冷轧钢厂含油废水的预处理工艺，其特 征在于，所述步骤(4)中，在废水进入气浮槽前的管道中投加浓度 为1-2mg/L的絮凝剂。

　　7、如权利要求1或6所述的冷轧钢厂含油废水的预处理工艺， 其特征在于，所述步骤(3)及步骤(4)中的絮凝剂为阴离子型聚丙 烯酰胺，其中在步骤(3)中絮凝剂加入废水中的浓度为15-20mg/L， 絮凝反应10-20分钟。

　　说明书

　　冷轧钢厂含油废水的预处理工艺

　　技术领域

　　本发明涉及冶金行业废水处理工艺，具体地说是一种冷轧钢厂含 油废水的预处理工艺。

　　背景技术

　　冷轧含油废水主要来自轧机机组、磨辊间和带钢脱脂机组、平整 机组以及各机组的油库排水等，是钢铁行业最难处理的废水之一。含 油废水根据油的形态及分离特性，可分为浮油、分散油、乳化油、溶 解油和油二固体物。其中乳化油在污水中呈乳浊状，油滴粒径一般为 0.1～25μm，油滴外表包裹一层带负电荷的水化膜，在水中表面活性 剂作用下乳化物呈稳定状态，油粒长期保持稳定，难以用机械的方法 分离。轧钢厂含油废水的主要特点是：①有机物含量高，通常为 CODCr10000～25000mg/L;②化学成分复杂，主要成分有油性添加剂、 防锈添加剂、助溶添加剂和乳化剂等，③含油分含量高，在1%～8% 质量之间。武汉钢铁(集团)公司冷轧厂每年排出数万吨含油废水， 污染强度极大。

　　含油废水处理最终都需要进行生化处理以保证出水水质，因而生 化处理前面的预处理显得尤为重要。对于低乳化油含量的废水的预处 理技术主要包括两类，(1)以超滤为代表的膜过滤技术，其中以陶瓷 膜过滤加接触氧化法为核心的处理工艺目前应用最为普遍。采用该法 处理含油废水的最大不足是处理后的出水水质不稳定，经常不达标， 在国内各大钢铁企业的应用效果均不理想。其主要原因在于皂化度较 高、分子链较长的乳化液含油废水会堵塞超滤膜表面，使超滤无法进 行下去，因而对溶解性的COD无法去除。同时该法占地面积较大、投 资很高。(2)以破乳为代表的化学预处理工艺，通常采用一次化学破乳 加气浮处理，对于高浓度的冷轧含油废水处理效果也不理想，主要因 为(1)该类含油废水的浓度过高，仅依靠通常使用的破乳剂(如聚 铝等)进行一次破乳在此条件下无法达到理想的处理效果;(2)含油 废水温度较低，一般低于60℃，会影响油分的析出。经过该预处理 工艺的含油废水油含量最多降至30mg/L，CODCr最多降至2000mg/L， 从而增加二级处理负荷，严重影响二级处理效果，直接导致废水排放 不达标。

　　就钢铁行业冷轧含油废水而言，研究能够回收油类物质、高效破 乳，并为二级废水处理系统提供良好进水水质的预处理技术，对于保 证冷轧含油废水处理后的稳定达标排放和钢铁行业节能减排目标的 实现具有十分重要的意义。

　　发明内容

　　本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种投资成本低、 能耗低、维护成本低、破乳效果好、二次污染小、废油回收率高并为 生化二级废水处理系统提供良好进水水质的冷轧钢厂含油废水的预 处理工艺。

　　技术方案包括下述步骤：

　　(1)酸化破乳、油回收处理：将调节池中的含油废水加热到60℃ -70℃，并调节pH在3.0-4.0之间，优选浓硝酸调节PH值，反应 3-5小时，通过浮油收集装置收集浮在废水表层的油分;

　　(2)再次破乳处理：将经过油回收处理后的废水送入絮凝槽内， 调节pH在7.0-8.5，加入破乳剂进行破乳处理;

　　(3)絮凝处理：向絮凝槽中废水投加絮凝剂进行絮凝反应;

　　(4)气浮分离：将絮凝处理后的废水送入气浮槽，通过微小气 泡的上浮作用使絮凝产生的浮渣分离，气浮出水后即完成预处理工 艺。

　　所述步骤(1)中调节池中的废水采用通入蒸汽加热。

　　所述步骤(2)使用氢氧化钠调节PH值。

　　所述步骤(2)中的破乳剂为聚合硫酸铁和聚合氯化铝的复合破 乳剂，两者质量比8-12∶1，优选10∶1，加入废水中的浓度为400- 800mg/L，搅拌反应10-30min。

　　所述步骤(4)中，在废水进入气浮槽前的管道中投加絮凝剂， 加入废水中的浓度为1-2mg/L，通过投加微量絮凝剂加强絮凝反应， 以便浮渣充分分离，强化气浮效果。

　　所述步骤(3)及步骤(4)中的絮凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺， 其中在步骤(3)中絮凝剂加入废水中的浓度为15-20mg/L，絮凝反 应10-20分钟。

　　本发明采用了两次破乳，首先对含油废水加热的同时进行酸化破 乳，再使用破乳剂再次进行破乳处理，对于高浓度的冷轧钢厂含油废 水破乳效果特别好。通过大量研究发现，通过调节含油废水PH3.0- 4.0之间进行反应，可使含油废水中的大部分油分(包括乳化油、浮 油及分散油等)浮到表层，通过该步骤得到的油分是重要的工业原料， 可以用于制备和提炼多种石化产品，在预处理降低废水污染程度保证 后续二级处理效果的同时，并实现油分的资源化利用。经过酸化破乳、 油回收处理后的废水中CODCr降到5000-10000mg/L，油含量可降至 150mg/L。所述调酸可以采用硫酸、硝酸等酸性调节剂，但是考虑到 减少预处理工艺及后续工艺相关设备大部分为钢铁材料，特别优选采 用浓硝酸进行调节，它较其它酸性调节剂可减少设备的腐蚀，延长设 备使用寿命。

　　所述浮油收集装置为现有各种可用于液面浮油收集的设备，如市 场上销售的撇油机、滗油器、管式收油机、浮筒式钢带收油机等。

　　在步骤(2)中将经酸化破乳、油回收处理后的废水泵入絮凝槽 中进一步进行二次破乳处理。由于经过一次酸化破乳、回收了大量油 分，废水中油的含量下降，这里破乳剂可以选用目前常用的各种用于 含油废水破乳剂，如聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硫酸铝或其它破乳剂。 但是出于对破乳效果最优的考虑，发明人经过多年摸索，选用了含有 聚合硫酸铁和聚合氯化铝的复合破乳剂，其质量比为8-12∶1，优选 为10∶1，每升废水中的浓度为400-800mg，搅拌反应10-30min。聚 合硫酸铁和聚合氯化铝复合破乳剂是金属盐类化合物，加入乳化油废 水中，其阳离子有去除乳化油界面存在的表面活性剂及抑制双电层的 作用，使油滴经凝集、吸附而被去除。无机破乳剂破乳的特点是效果 稳定、处理费用较低，结合气浮工艺，加入适量的铝盐有利于气浮的 浮渣上浮。

　　在步骤(3)中絮凝剂也可以选用现有的如阳离子聚丙烯酞胺、 聚丙烯睛，聚胺、聚醚、天然改性物等常用絮凝剂，优选阴离子聚丙 烯酰胺(PAM)作为絮凝剂使用，实验证明其絮凝效果最好，每升废 水中的浓度为15-20mg，絮凝反应10-20分钟。

　　在步骤(2)中对废水调节PH值时，可以选用目前常用的碱性调 节剂，如碳酸氢钠、氧氧化钾、氢氧化钠等，特别优选氢氧化钠，主 要是因为其调节废水PH值并进行反应时，废水中产生的废渣较少， 能进一步减少废渣的二次污染。

　　最后经破乳和絮凝反应后的废水进入气浮槽进行固液分离处理， 通过微小气泡的上浮作用使絮凝产生的浮渣分离，使废水中的油含量 降低至10mg/L以下，CODCr降低至1000mg/L以下，最终出水进入后续 处理单元。

　　本发明预处理工艺采用两次破乳，即酸化破乳回收油分及选用特 殊的复合破乳剂进一步破乳，再进行絮凝处理和气浮分离，使高浓度 冷轧含油废水经预处理后，油和COD浓度大大降低，油含量降低到 10mg/L以下，CODCr降低到1000mg/L以下，废水各项指标降低到二级 处理的要求。其投资成本低、能耗低、维护成本低、破乳效果好、废 渣少、二次污染小，可以确保后续二级处理的高效稳定运行，减轻二 级处理的负荷。并且废油回收率高，每处理1吨油份含量为7%的含 油废水可回收油分约50公斤左右，收集的大量油分可以回收再利用， 创造经济效益，在促进企业的节能减排和可持续发展方面具有重要意 义，不仅适用于冷轧钢厂含油废水的预处理，也适用于其他行业机械 切削液乳化液废水的预处理。