天津钢厂水处理（无机陶瓷膜）

物理化学法与无机陶瓷膜技术在冷轧钢厂

乳化废水处理中的应用简介

一、轧钢厂废水来源与废水性质

在轧钢生产过程中，由于热轧和冷轧工艺的不同，由此产生的废水性质有很大不同。

对于热轧厂，其废水主要来源于热轧生产中的直接冷却水，又称浊环水，其特点是含有大量的氧化铁皮和油，同时用水量大，使用后温度高。其中的主要污染物是氧化铁皮和润滑油。

冷轧生产首先需要对热轧产品酸洗，冷轧过程中需要用乳化液等作为润滑剂、冷却剂，因此冷轧过程中将产生废酸、酸性废水、油、含乳化液的废水。冷轧废水种类多，包括废酸、废碱废水、含油及乳化液废水。根据机组组成的不同，有时还含有含铬废水。废水成分复杂，除含有酸、碱、油、乳化液和少量机械杂质外。还含有大量金属盐类，其中主要是铁。冷轧废水对环境的污染主要是化学污染，主要污染物是酸、碱、乳化液及有毒重金属（铬）。冷轧废水的另外一个特点是水量与废水成分波动大。

天津冷轧钢厂排放的废水是一种典型的冷轧废水，废水种类多，含有酸、碱、油、表面活性剂等不同成分的废水，由于各机组、车间的产量和生产能力不同，来自不同车间或工序的废水经集中处理时，废水的流量尤其是水质波动很大，因此处理难度与其它类型废水相比很大。

二、冷轧钢厂乳化废水处理方法概述

冷轧厂废水的性质、水量与产品种类和工艺条件密切相关，主要包括三种废水：含油和乳化液废水；酸碱废水；含铬废水。其中乳化液废水处理最难。冷轧含油和乳化液废水主要来源于轧机机组、带钢脱脂机组及各机组的油库排水等，废水排放量大，成分波动大。含油和乳化液废水性质稳定，处理难度大。

含油和乳化液废水处理方法按处理原理可分为物理法、化学法、物理化学法和生化法，其中物理法主要包括重力分离、膜分离、油水分离器、浮选设备等，化学方法主要有化学破乳法、化学氧化法等，物理化学方法主要有吸附法、电化学法等，生化法包括好氧和厌氧等。

因为乳化废水的可生化性差，所以一般很少直接使用生化法处理，通常是在使用物理化学法去除大量乳化油后可使用生化法来降低废水中COD。物理法与化学法单独使用处理乳化废水效率低，通常将物理法与化学法结合使用。

化学破乳法是冷轧含油和乳化液废水处理最普遍使用的方法，也是使用最成功的方法。化学法需要与物理方法，如隔油池、过滤等方法相结合。

无机陶瓷膜分离技术是一种新型废水处理技术，处理效率较好，但就国内使用情况来看，该技术还不成熟。

三、物理化学法

物理化学法是冷轧含油和乳化液废水处理最普遍使用的方法，也是使用最成功的方法。物理化学法是物理分离法与化学破乳法的组合工艺。从欧洲发达国家的同类废水处理工程来看，它具有其它方法无可比拟的优点。物理化学法运行稳定，工艺技术成熟，所以在欧洲国家被广泛使用。目前还没有一种技术能够替代它。化学破乳是采用化学药剂进行破乳，使含油污水中的乳化液脱稳，然后加入絮凝剂进行絮凝，使脱稳的油滴通过架桥作用凝聚成较大的颗粒，再通过气浮方法或浮油分离器分离。通过气浮方法分离的污水含油量一般仍较大，不能满足排放要求，通常可采用砂滤加活性炭过滤。化学破乳法一般包括酸碱调节、凝聚、吸附等过程。此法出水水质好。化学破乳法包括酸化法、盐析法、

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凝聚法、混合法四种。下图为典型的工艺流程图。

典型物理化学法处理乳化液废水工艺流程 含油废水 调节池 破乳剂 絮凝剂 破乳池 絮凝池 气浮 过滤 排放 3.1化学破乳法具有下列特点

? ? ? ?

工艺成熟，能够保证出水水质达到排放要求； 一次性投资低； 出水水质高； 运行费用低；

通常化学破乳法存在的主要问题： ? 破乳剂用量高； ? 运行过程难控制

物理化学法需要加药，由此造成运行过程难以控制。但是我公司在方案设计过程中充分考虑到这一问题，因此可有效避免这一问题，比如利用精确的加药控制系统与PH检测控制系统等，系统运行自动化程度高，大大减少人工操作可能带来的误差和不规范现象，能够及时响应水质与水量的波动变化，使处理系统始终达到最佳工作状态。因此我公司设计工艺不存在运行过程控制难的问题。

我公司将对甲方的操作人员进行一周到两周的技术培训，使他们具备较高的现场操作水平，确保系统正常运行。

四、无机陶瓷膜技术

无机膜分离技术是近年来国际上发展迅速的高新技术之一，已经在化工、食品、医药、环保等行业的分离过程中显出突出的优势和广阔的前景。陶瓷膜是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而成的非对称膜，导管状及多通道状，管壁密布微孔，在压力作用下，原料液在膜管内或膜外侧流动，小分子物质（或液体）透过膜，大分子物质（或固体）被膜截流从而达到分离、浓缩和纯化之目的。

4.1无机陶瓷膜处理工艺

无机陶瓷膜超滤法处理乳化液系统一般由预处理单元、超滤单元、废油浓缩三部分。

预处理单元具有两个功能：预处理和调节水量，通常采用平流沉淀池，平流沉淀池设有蒸汽加热装置，目的是使污水中的一部分油经加热分离而上浮，并使污水保持一定温度。为典型的膜过滤工艺流程图 防止进入膜组件的污染物堵塞膜，通常情况A——原料进口B——循环回流口C——产品出口D——反

冲口E——膜组件F——循环泵G——补料泵H——排放口

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下还需要过滤装置，一般可采用微孔过滤。

超滤单元有连续过滤、间歇过滤和重过滤三种方式。一般可根据具体的设计条件灵活采用。

4.2膜分离技术特点

? 废油可以回收 ? 无相变、能耗少

? 不会产生大量油污泥（经浓缩后的母液可定期除去浮油）

无机膜分离技术作为一种新兴技术在废水处理应用方面仍处于初始阶段。无机膜分离技术膜必须克服其存在的下列缺点才有可能被广泛应用于废水处理：

冷轧废水处理工程 ? 设备一次性投资高；

? 膜易污染，造成膜通量逐渐衰减，处理水量与处理能力逐渐降低； ? 在正常操作条件下，膜的使用寿命为5年； ? 不耐强碱，并且无机材料脆性大，弹性小； ? 运行费用高，以天津冷轧厂为例，处理水量为26m3/h,因更换膜所造成的费用每年约150~200

万元。

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