冶金工業(yè)在軋鋼過(guò)程中產(chǎn)生大量的含油廢水,主要包括帶鋼軋制過(guò)程中為了消除冷軋產(chǎn)生的熱變形,需要采用乳化液(乳化液主要是由2~10%的礦物油或者植物油、陰離子或非離子型的乳化劑和水組成)進(jìn)行冷卻和潤滑,由此而產(chǎn)生的冷軋乳化液廢水;冷卻帶鋼在松卷退火前要用堿性溶液脫脂,產(chǎn)生的堿性含油廢水;冷軋不銹鋼的生產(chǎn)過(guò)程中,退火、酸洗、冷軋、修磨、拋光、平整和切割等工序中或連續或間歇排放出含油含脂的軋制乳化液;熱軋和硅鋼廠(chǎng)也存在乳化液廢水的排放問(wèn)題。這些廢水中以冷軋乳化液廢水的處理最為困難,屬目前較難處理的高濃度持久性有機廢水,直接排放不僅浪費資源且對環(huán)境造成嚴重污染。根據《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》(征求意見(jiàn)稿)
要求:①從2009年1月1日起,現有冷軋企業(yè)總排放口廢水COD排放限值為60mg/L;②從2011年1月1日起,現有冷軋企業(yè)總排放口廢水COD排放限值為30mg/L(新建企業(yè)從標準實(shí)施之日起)。
該排放標準要付諸實(shí)施,實(shí)現廢水真正穩定達標排放或廢水回用,對鋼鐵行業(yè)廢水處理,尤其是對高濃度難降解廢水的處理,將是一個(gè)巨大的挑戰。目前,國內外去除含油廢水常采用的方法有:氣浮法、絮凝法、吸附法、生化法和膜分離法等工藝[1-7]。然而,這些技術(shù)不同程度存在運行費用高、藥劑消耗量大、出水不能穩定達標等缺點(diǎn),難以達到理想的處理效果。例如,武鋼原采用絮凝沉淀+超濾(UF)+接觸氧化+沉淀工藝,雖經(jīng)數次攻關(guān)改造,但出水CODcr仍維持在300~500mg/L,難以達到國家《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》,對后續武鋼綜合廢水處理中水回用增加了難度。因此,必須開(kāi)發(fā)新的處理技術(shù)并優(yōu)化工藝參數,實(shí)現廢水的穩定達標排放,為企業(yè)節能減排、廢水回用提供可靠的技術(shù)支持。電化學(xué)催化氧化(ECO)、膜生物反應器(MBR)、氣能絮凝(GEF)和超濾(UF)是幾種比較新的污水處理技術(shù),尤其是電化學(xué)催化氧化法可以提供足夠高的能量打斷持久性有機污染物的化學(xué)鍵,使之氧化分解甚至徹底礦化,對處理難降解有機廢水具有獨到的優(yōu)點(diǎn)。據此,本文提出以電化學(xué)催化氧化法為主體,將上述幾種技術(shù)集成為兩種新型組合工藝,即GEF+ECO+MBR和UF+ECO+MBR,用于處理冷軋乳化液廢水。在武鋼有關(guān)單位和協(xié)作公司上海DEPE的支持下,對兩種組合工藝進(jìn)行了工業(yè)中試研究,取得了預期的效果,證明了其可行性。
1實(shí)驗部分
1.1廢水水質(zhì)及試驗水量
實(shí)驗廢水取自武鋼某冷軋鋼廠(chǎng)乳化液廢水排放口,廢水水質(zhì)情況及排放標準見(jiàn)表1。水質(zhì)分析方法按表2國標執行。