冷軋廢水資源化處理技術集成創新與應用

王瑞良  杜騰飛

（河鋼邯鋼環保能源部 河北邯鄲 056015）

摘要：水在工業生產中的作用舉足輕重，多年來我國高度重視資源節約、生態保護，大力實施循環經濟戰略，提倡以“廢水減量化、無害化與資源化”為核心的循環利用，緩解水資源供需矛盾，促進工業經濟與水資源和環境的協調發展。鋼鐵行業作為能源、資源密集型的用水大戶，提高水資源利用率、降低噸鋼水耗，是鋼鐵工業綠色制造、高質量發展的重要條件，本文重點闡述了冷軋廢水資源化處理技術集成創新與應用，引導行業借助技術進步實現水資源的可持續利用，促進企業與社會和諧健康發展。

關鍵詞：工業水；循環利用；深度處理

0  引言

水，不僅僅是人類賴以生存的重要物質之一，也是企業生產必不可少的重要資源。隨著我國工業化高速發展，導致水環境污染形勢嚴峻，我國工業廢水排放量大、污染物種類多且成分復雜，水資源缺乏已嚴重制約了中國經濟的發展，因此鋼鐵企業提高水資源利用率勢在必行，同時也是實現高質量發展的內在要求。近年來，河鋼邯鋼堅持把環境經營和綠色制造放在首位，高度重視節能降耗和資源循環利用水平，加強節水管理，深入推進污水資源化循環利用，優化各工序用水結構，采用新技術、新工藝對水系統進行技術改造，提高水資源利用效率，單位產品取水量和水重復利用率等指標處于行業領先水平。

1  傳統處理技術存在的問題

鋼鐵企業為了獲得高附加值的高端冷軋產品，不斷改進鋼材表面潔凈技術和涂層技術，各生產工序產生的廢水成分比較復雜，主要含有廢酸液、廢堿液、乳化液、潤滑劑、表面活性劑、金屬離子等復雜成分，可分為酸堿廢水、稀油廢水、濃油廢水、乳化液廢水、含鋅廢水、含鉻廢水等。企業一般按照“分質處理”的原則，根據成份不同進行分別處理，而冷軋含油、乳化液廢水大多采用“UF+接觸氧化/MBR”技術，使出水SS、油類等得到較好的控制。但普遍存在的問題有：①工藝線路長、投資和運行成本費用高；②抗油及乳化液廢水污染性差，膜不易清洗，易被污染、堵塞；③單一的生物處理工序耐沖擊負荷低，最終出水水質難以穩定達到環保要求。

2  邯鋼冷軋廢水深度處理技術及特點

   針對國內鋼廠冷軋含油及乳化液廢水處理系統，其出水水質不能持續穩定達標的指標有CODCr、石油類物質、氨氮等問題，結合邯鋼冷軋廢水站水質特點及運行現狀，以“環保達標、生產回用”為原則，以物理化學、生物化學協同作用為總體思路，研究開發了濃油及乳化液廢水預處理系統、堿性含油廢水處理系統、冷軋廢水資源化深度處理創新技術。重點技術如下：

（1）提高濃油及乳化液廢水預處理效果。采用高溫除油脂-酸析破乳-氣浮除油技術，有效分離、去除大部分的乳化液、油脂及懸浮物，降低后續處理負荷；提高含油廢水處理系統耐沖擊負荷能力。引進兩級氣浮技術，利用混凝-渦凹氣浮（CAF）-溶氣氣浮（DAF）聯合作用去除大部分的油分、懸浮物等。

圖1 優化后的濃油及乳化液廢水預處理工藝流程圖

（2）堿性含油廢水處理系統。研究開發含油廢水深度生化處理技術，通過水解酸化-生物接觸氧化-高級氧化協同作用達到含油廢水的處理效果，探索厭氧-好氧-臭氧氧化綜合技術運行條件，深度降解廢水中的CODCr、石油類物質、氨氮等，使出水指標達到/優于環保標準。

圖2 優化后的堿性含油廢水處理工藝流程圖

（3）研究開發冷軋廢水資源化深度處理創新技術。利用物化、生化協同處理作用，將含油廢水以一定比例與含酸廢水混合，研究中和-混凝-生化處理系統對Fe3+、Fe2+、Zn2+、CODCr、油、氨氮等指標的綜合處理效果，以期提高廢水處理效率、降低生產運行成本。利用超濾-反滲透雙膜法將冷軋廢水進一步制成脫鹽水回用于生產，提高工業用水綜合利用率。從而達到降低噸鋼耗新水、減少水資源消耗的目的。

圖3 冷軋廢水資源化深度處理創新技術工藝流程圖

3  實施效果

冷軋廢水資源化深度處理創新技術實施以來，在2019年10月完成冷軋廢水高效、資源化、深度處理系統的調試、優化運行，現已持續穩定運行15個月以上，冷軋廢水站出水水質指標如表1及圖4所示持續穩定優于《鋼鐵工業水污染物排放標準》（GB 13456-2012），并且作為軟水站制備脫鹽水的水源，實現了冷軋廢水的回收利用，脫鹽水產水水質持續穩定達到目標要求。

表1 出水水質與排放標準

圖4 冷軋廢水站出水水質指標變化監測圖

圖5 一級脫鹽水水質指標變化監測圖

4  結論

本文重點闡述了冷軋廢水資源處理技術集成創新與應用，根據生產實際運行情況均取得了可觀的經濟及社會效益，為全國同類型生產線或類似工藝生產線提供了值得借鑒的成功經驗，具有較好的參考及推廣價值，并且對于鋼鐵工業減少水資源消耗和環境污染、建設環保型和節水型企業有重要意義。