專利名稱：冷軋鋼廠含油廢水的預處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金行業(yè)廢水處理工藝，具體地說是一種冷軋鋼廠含 油廢水的預處理工藝。
背景技術(shù)：
冷軋含油廢水主要來自軋機機組、磨輥間和帶鋼脫脂機組、平整 機組以及各機組的油庫排水等，是鋼鐵行業(yè)最難處理的廢水之一。含 油廢水根據(jù)油的形態(tài)及分離特性，可分為浮油、分散油、乳化油、溶 解油和油二固體物。其中乳化油在污水中呈乳濁狀，油滴粒徑一^殳為
0. 1~25，，油滴外表包裹一層帶負電荷的水化膜，在水中表面活性 劑作用下乳化物呈穩(wěn)定狀態(tài)，油粒長期保持穩(wěn)定，難以用機械的方法 分離。軋鋼廠含油廢水的主要特點是①有機物含量高，通常為 CODJ0000 ~ 25000mg/L;②化學成分復雜，主要成分有油性添加劑、 防銹添加劑、助溶添加劑和乳化劑等，③含油分含量高，在1%~8°/。 質(zhì)量之間。武漢鋼鐵(集團)公司冷軋廠每年排出數(shù)萬噸含油廢水， 污染強度極大。
含油廢水處理最終都需要進行生化處理以保證出水水質(zhì)，因而生 化處理前面的預處理顯得尤為重要。對于低乳化油含量的廢水的預處 理技術(shù)主要包括兩類，(l)以超濾為代表的膜過濾技術(shù)，其中以陶乾 膜過濾加接觸氧化法為核心的處理工藝目前應(yīng)用最為普遍。采用該法 處理含油廢水的最大不足是處理后的出水水質(zhì)不穩(wěn)定，經(jīng)常不達標， 在國內(nèi)各大鋼鐵企業(yè)的應(yīng)用效果均不理想。其主要原因在于急化度較 高、分子鏈較長的乳化液含油廢水會堵塞超濾膜表面，使超濾無法進 行下去，因而對溶解性的C0D無法去除。同時該法占地面積較大、投 資很高。(2)以破乳為代表的化學預處理工藝，通常采用一次化學破乳 加氣浮處理，對于高濃度的冷軋含油廢水處理效果也不理想，主要因為(1)該類含油廢水的濃度過高，僅依靠通常使用的破乳劑(如聚
鋁等)進行一次破乳在此條件下無法達到理想的處理效果；(2 )含油 廢水溫度較低， 一般低于60°C,會影響油分的析出。經(jīng)過該預處理 工藝的含油廢水油含量最多降至30mg/L， C0D&最多降至2000mg/L， 從而增加二級處理負荷，嚴重影響二級處理效果，直接導致廢水排放 不達標。
就鋼鐵行業(yè)冷軋含油廢水而言，研究能夠回收油類物質(zhì)、高效破 乳，并為二級廢水處理系統(tǒng)提供良好進水水質(zhì)的預處理技術(shù)，對于保 證冷軋含油廢水處理后的穩(wěn)定達標排放和鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排目標的 實現(xiàn)具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種投資成本低、 能耗低、維護成本低、破乳效果好、二次污染小、廢油回收率高并為 生化二級廢水處理系統(tǒng)提供良好進水水質(zhì)的冷軋鋼廠含油廢水的預 處理工藝。
技術(shù)方案包括下述步驟
(1 )酸化破乳、油回收處理將調(diào)節(jié)池中的含油廢水加熱到60°C -70°C,并調(diào)節(jié)pH在3. 0-4. 0之間，優(yōu)選濃硝酸調(diào)節(jié)PH值，反應(yīng) 3 - 5小時，通過浮油收集裝置收集浮在廢水表層的油分；
(2 )再次破乳處理將經(jīng)過油回收處理后的廢水送入絮凝槽內(nèi)， 調(diào)節(jié)pH在7. 0 - 8. 5，加入^s皮乳劑進行^C乳處理；
(3) 絮凝處理向絮凝槽中廢水投加絮凝劑進行絮凝反應(yīng)；
(4) 氣浮分離將絮凝處理后的廢水送入氣浮槽，通過微小氣 泡的上浮作用使絮凝產(chǎn)生的浮渣分離，氣浮出水后即完成預處理工
藝
所述步驟(l)中調(diào)節(jié)池中的廢水采用通入蒸汽加熱。 所述步驟(2 )使用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值。所述步驟(2)中的破乳劑為聚合硫酸鐵和聚合氯化鋁的復合破
乳劑，兩者質(zhì)量比8-12 : i,優(yōu)選io : l,加入廢水中的濃度為400 -
800mg/L, 4覺4半反應(yīng)10-30min。
所述步驟(4)中，在廢水進入氣浮槽前的管道中投加絮凝劑， 加入廢水中的濃度為l-2mg/L,通過投加微量絮凝劑加強絮凝反應(yīng)， 以便浮渣充分分離，強化氣浮效果。
所述步驟(3)及步驟(4)中的絮凝劑為陰離子型聚丙烯酰胺， 其中在步驟(3)中絮凝劑加入廢水中的濃度為15-20mg/L，絮凝反 應(yīng)10-20分鐘。
本發(fā)明采用了兩次破乳，首先對含油廢水加熱的同時進行酸化破 乳，再使用破乳劑再次進行破乳處理，對于高濃度的冷軋鋼廠含油廢 水破乳效果特別好。通過大量研究發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)節(jié)含油廢水PH3. 0-4. 0之間進行反應(yīng)，可使含油廢水中的大部分油分(包括乳化油、浮 油及分散油等)浮到表層，通過該步驟得到的油分是重要的工業(yè)原料， 可以用于制備和提煉多種石化產(chǎn)品，在預處理降低廢水污染程度保證 后續(xù)二級處理效果的同時，并實現(xiàn)油分的資源化利用。經(jīng)過酸化破乳、 油回收處理后的廢水中C0D&降到5000 - 10000mg/L,油含量可降至 150mg/L。所述調(diào)酸可以釆用硫酸、硝酸等酸性調(diào)節(jié)劑，但是考慮到 減少預處理工藝及后續(xù)工藝相關(guān)設(shè)備大部分為鋼鐵材料，特別優(yōu)選采 用濃硝酸進行調(diào)節(jié)，它較其它酸性調(diào)節(jié)劑可減少設(shè)備的腐蝕，延長設(shè) 備使用壽命。
所述浮油收集裝置為現(xiàn)有各種可用于液面浮油收集的設(shè)備，如市 場上銷售的撇油機、潷油器、管式收油機、浮筒式鋼帶收油機等。
在步驟(2)中將經(jīng)酸化破乳、油回收處理后的廢水泵入絮凝槽 中進一步進行二次破乳處理。由于經(jīng)過一次酸化破乳、回收了大量油 分，廢水中油的含量下降，這里破乳劑可以選用目前常用的各種用于 含油廢水破乳劑，如聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、硫酸鋁或其它破乳劑。但是出于對破乳效果最優(yōu)的考慮，發(fā)明人經(jīng)過多年摸索，選用了含有
聚合硫酸鐵和聚合氯化鋁的復合破乳劑，其質(zhì)量比為8-12 : l，優(yōu)選
為10:1，每升廢水中的濃度為40Q- 800mg,攪拌反應(yīng)10-30min。聚 合硫酸鐵和聚合氯化鋁復合破乳劑是金屬鹽類化合物，加入乳化油廢
作用，使油滴經(jīng)凝集、吸附而被去除。無機破乳劑破乳的特點是效果 穩(wěn)定、處理費用4交<氐，結(jié)合氣浮工藝，加入適量的鋁鹽有利于氣浮的
浮渣上浮。
在步驟(3)中絮凝劑也可以選用現(xiàn)有的如陽離子聚丙烯酞胺、 聚丙烯睛，聚胺、聚醚、天然改性物等常用絮凝劑，優(yōu)選陰離子聚丙 烯酰胺(PAM)作為絮凝劑使用，實驗證明其絮凝效果最好，每升廢 水中的濃度為15-20mg,絮凝反應(yīng)10-20分鐘。
在步驟(2)中對廢水調(diào)節(jié)PH值時，可以選用目前常用的堿性調(diào) 節(jié)劑，如碳酸氫鈉、氧氧化鉀、氫氧化鈉等，特別優(yōu)選氫氧化鈉，主 要是因為其調(diào)節(jié)廢水PH值并進行反應(yīng)時，廢水中產(chǎn)生的廢渣較少， 能進一步減少廢渣的二次污染。
最后經(jīng)破乳和絮凝反應(yīng)后的廢水進入氣浮槽進行固液分離處理， 通過微小氣泡的上浮作用使絮凝產(chǎn)生的浮渣分離，使廢水中的油含量 降低至10mg/L以下，COD&降低至1000mg/L以下，最終出水進入后續(xù) 處理單元。
本發(fā)明預處理工藝采用兩次破乳，即酸化破乳回收油分及選用特 殊的復合破乳劑進一步破乳，再進行絮凝處理和氣浮分離，使高濃度 冷軋含油廢水經(jīng)預處理后，油和COD濃度大大降低，油含量降低到 10mg/L以下，CODer降低到1000mg/L以下，廢水各項指標降低到二級 處理的要求。其投資成本低、能耗低、維護成本低、破乳效果好、廢 渣少、二次污染小，可以確保后續(xù)二級處理的高效穩(wěn)定運行，減輕二 級處理的負荷。并且廢油回收率高，每處理1噸油份含量為7%的含
7油廢水可回收油分約50公斤左右，收集的大量油分可以回收再利用， 創(chuàng)造經(jīng)濟效益，在促進企業(yè)的節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展方面具有重要意 義，不僅適用于冷軋鋼廠含油廢水的預處理，也適用于其他行業(yè)機械 切削液乳化液廢水的預處理。


圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
其中1-調(diào)節(jié)池、2-氣浮裝置、3-泵、4-絮凝槽、5-汽浮槽、M表 示電才幾。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步解釋說明
參照圖1,冷軋鋼廠含油廢水的預處理工藝具體為下述步驟
(1) 油回收處理；向調(diào)節(jié)池1中通入蒸汽，加熱含油廢水溫度 至60°C - 70°C,并加入濃硝酸(濃度30%質(zhì)量以上)調(diào)節(jié)pH在3. 0 -4. 0之間，反應(yīng)3 - 5小時，通過浮油收集裝置2 (撇油機)收集浮 在廢水表層的油分；
(2) 破乳處理將經(jīng)過油回收處理后的廢水泵入絮凝槽4內(nèi)， 加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH在7. Q - 8. 5，加入聚合硫酸鐵和聚合氯化鋁的 復合破乳劑進行破乳處理，兩者質(zhì)量比8-12: 1,加入廢水中的濃度 為400 - 800mg/L,攪拌反應(yīng)10-30min。
(3 )絮凝處理投加絮凝劑為陰離子型聚丙烯酰胺進行絮凝反 應(yīng)，加入廢水中的濃度為15-20mg/L，絮凝反應(yīng)10-20分鐘。
(4)氣浮分離將絮凝處理后的廢水送入氣浮槽5，并在進入 氣浮槽5前的管道中投加濃度為1-2 mg/L的絮凝劑陰離子型聚丙烯 酰胺，以強化氣浮效果，通過微小氣泡的上浮作用使絮凝產(chǎn)生的浮渣 充分分離，氣浮出水后即完成預處理工藝。
權(quán)利要求
1、一種冷軋鋼廠含油廢水的預處理工藝，其特征在于，包括下述步驟(1)酸化破乳、油回收處理將調(diào)節(jié)池中的含油廢水加熱到60℃-70℃，并調(diào)節(jié)pH在3.0-4.0之間，反應(yīng)3-5小時，通過浮油收集裝置收集浮在廢水表層的油分；(2)再次破乳處理將經(jīng)過油回收處理后的廢水送入絮凝槽內(nèi)，調(diào)節(jié)pH在7.0-8.5，加入破乳劑進行破乳處理；(3)絮凝處理向絮凝槽中的廢水投加絮凝劑進行絮凝反應(yīng)；(4)氣浮分離將絮凝處理后的廢水送入氣浮槽內(nèi)，通過微小氣泡的上浮作用使絮凝產(chǎn)生的浮渣分離，氣浮出水后即完成預處理工藝。
2、 如權(quán)利要求1所述的冷軋鋼廠含油廢水的預處理工藝，其特 征在于，所述步驟(1)中采用濃硝酸調(diào)節(jié)pH值。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的冷軋鋼廠含油廢水的預處理工藝， 其特征在于，所述步驟(l)中釆用通入蒸汽的方式對調(diào)節(jié)池中的含油廢7J^進4亍力口熱、。
4、 如權(quán)利要求1所述的冷軋鋼廠含油廢水的預處理工藝，其特 征在于，所述步驟(2 )采用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值 。
5、 如權(quán)利要求1或4所述的冷軋鋼廠含油廢水的預處理工藝， 其特征在于，所述步驟(2)中的破乳劑為聚合硫酸鐵和聚合氯化鋁 的復合破乳劑，兩者質(zhì)量比8-12 : 1，加入廢水中的濃度為400 -800mg/L， 4覺拌反應(yīng)10-30min。
6、 如權(quán)利要求1所述的冷軋鋼廠含油廢水的預處理工藝，其特 征在于，所述步驟(4)中，在廢水進入氣浮槽前的管道中投加濃度 為l-2mg/L的絮凝劑。
7、 如權(quán)利要求1或6所述的冷軋鋼廠含油廢水的預處理工藝，其特征在于，所述步驟(3)及步驟(4)中的絮凝劑為陰離子型聚丙烯酰胺，其中在步驟(3)中絮凝劑加入廢水中的濃度為15-20mg/L, 絮凝反應(yīng)10-20分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種冷軋鋼廠含油廢水的預處理工藝，解決了現(xiàn)有冷軋鋼廠含油廢水預處理工藝存在的破乳效果差、投資高、能耗高、廢油回收率低，同時還產(chǎn)生大量的廢渣及處理后出水不達標的問題。通過酸化破乳油回收處理、再次破乳處理、絮凝處理和氣浮分離，采用通入蒸氣、酸化破乳實現(xiàn)廢油的回收利用，提高廢油回收率，降低能耗和投資、廢渣量少，預處理后的廢水各項指標可降低到二級處理的要求，大大減輕二級處理的負荷。
文檔編號C02F9/02GK101475272SQ20091006062
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日
發(fā)明者晶 何, 劉漢杰, 吳啟兵, 吳高明, 張大華, 楊文枝, 王增玉, 純 舒 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司