高COD工业废水技术之冷轧、焦化废水的组成及特点

目前我国仍然沿用1992年7月1日开始实施的《钢铁工业水污染物排放标准》，COD的排放标准是≤100mg/L，然而近两年国家正在酝酿新的钢铁行业水污染物排放标准并准备出台，专家分析新标准的COD很有可能会降至60mg/L，那么也就意味着现有废水处理工程需要进行升级改造，强化其处理工艺的效果。中国水网选取了钢铁行业中最难处理和最广泛的两类废水进行了专题报道。

冷轧、焦化废水的组成及特点

1、冷轧废水的组成

冷轧厂污水性质、水量与产品品种和工艺条件关系密切，主要包括三种污水：含油及乳化液废水、酸碱污水、含铬污水等。冷轧污水中污染物种类多，成分复杂，而且水量、成分变化均较大，这给污水处理带来很大的不便。

2、冷轧废水的特点

1）废水种类多，包括废酸、酸碱废水、含油及乳化液废水。根据机组组成的不同，有时还有含铬废水及含氰酸盐等的废水；

2）冷轧废水不仅种类多，而且每种废水与钢铁厂其他部分产生的同类废水相比，其数量也最大；

3）废水成份复杂，除含有酸、碱、油、乳化液和少量机械杂质外，还含有大量的金属盐类，其中主要是铁盐。此外还有少量的重金属离子和有机成份；

4）废水变化大。由于冷轧厂各机组产量、生产能力和作业率的不同，使集中处理的冷轧废水量及废水成份波动很大；

5）冷轧废水的温度主要来自生产工艺的加热而不是直接冷却。处理含油及乳化液废水时，往往还需要单独加热；

6）治理冷轧废水必须注意以下特点：

Ⅰ．必须掌握废水的种类、水量、成份和排放制度，特别是废水的化学成份；

Ⅱ．不同种类、浓度的废水，根据情况要用专门的管道送入相应的处理构筑物，含重金属的废水在治理前不允许与其他废水混合，这有利于降低治理难度，减少运行费用并提高治理效率；

Ⅲ．对间断排出的废水可通过调节池来实现连续操作，以减少处理构筑物的能力；

Ⅳ．乳化液分离、氧化、还原、中和、混凝、沉淀、污泥浓缩、脱水等单元操作。冷轧废水治理主要是化学处理。废水本身的悬浮物含量并不高，远低于热轧废水。废水本身的悬浮物量仅占冷轧污泥总量的5～10%，冷轧污泥的绝大部分是在处理过程中生成的沉淀物，其中含铁污泥约占污泥总量的75%左右；

3、焦化废水的组成

焦化废水（cokingwastewater）是属有毒有害、难降解的高浓度有机废水，其中有机物以酚类化合物居多，约占总有机物的一半，有机物中还包括多环芳香族化合物和含氮、氧、碳的杂环化合物等。无机污染物主要以氰化物、硫化物、硫氰化物为主，处理难度较大，已成为现阶段环境保护领域亟待解决的一个难题。

4、焦化废水的特点

Ⅰ．水量比较稳定，水质则因煤质不同、产品不同及加工工艺不同而异；

Ⅱ．成份复杂，废水中有机物质多，多环芳烃多，大分子物质多。有机物质中有酚、苯类、有机氮类(毗暖、苯胺、喹啉、咔唑、吲哚等)、萘、蒽类等。无机物中浓度比较高的物质有：NH3-N、SCN-、Cl-、S2-、CN-、S2O32-等；

Ⅲ．废水中COD较高，可生化性差，其BOD5与COD之比，一般为0.3～0.4左右，属可生化较难废水，一般废水可生化性评价参考值，见表1.1所示；

Ⅳ．焦化废水中含NH3-N、TN(总氮)较高。如不增设脱氮处理，难于达到规定排放要求；

Ⅴ．废水毒性大。其中氰化物、芳环、稠环、杂环化合物对微生物有毒害作用，有些甚至在废水中的浓度已超过微生物可耐受的极限。

冷轧、焦化废水处理技术的研究重点

目前对于冷轧废水的研究重点主要集中于生化的前处理装置及生化处理方面。随着冷轧高端产品如镀锡板材、镀锌板材市场需求量的增大，冷轧含油废水中分子链比较大的PSA（苯磺酸）废水、光平整液废水的比例越来越大，这类废水如果与其它含油及乳化液废水一起处理，不但会堵塞超滤膜而且后续的生化处理也不能将其降解，造成出水COD值超标。

目前对于这类废水的处理技术仍处于探索阶段，但与其它含油及乳化液废水分开处理肯定势在必行。

上海东振环保工程有限工程公司开发的电催化氧化装置专利技术，其原理是在常温常压下调动羟基自由基的AF技术。该技术已在宝钢1800冷轧厂率先应用。

在生化处理方向。目前采用的主流技术接触氧化法，属于废水好氧生物处理法中的生物膜法范畴。

目前开发的生化处理技术是MBR膜生物反应器，其由膜分离技术和生物反应器相结合形成的生物化学反应系统，该系统在水处理中的应用及其研究正在备受人们关注。MBR由微滤、超滤或纳滤膜组件与生物反应器组成，根据膜组件在生物反应器中的作用的不同，可将其分成分离膜生物反应器、曝气膜?生物反应器以及萃取膜生物反应器。

专家分析MBR将是冷轧含油及乳化液废水生化处理单元中最有潜力的技术，配合单级脱盐处理，该类废水可进行80%以上回用至工业水。

目前，国内外对焦化废水的处理主要是以生化法为主，据专家分析，生化处理法是最经济和高效的方法。生化处理法具有处理水量大、运行费用低、去除污染范围广等优点，对酚、氰等污染物的处理效果较好。早期的焦化厂大多采用传统活性污泥法处理焦化废水，但是，随着人们环保意识的提高，制定了更为严格的污染物排放标准，经传统活性污泥法处理后的焦化废水，已很难达到排放标准。90年代以来，各国在对焦化废水的处理技术上都有所改进，都在探讨焦化废水零排放的可能性。研究的重点主要集中在如下三个方面：一是生物处理前的预处理方法；二是生物处理的强化；三是生化处理后的三级或深度处理。

生物处理前的预处理方法通常是物理和化学方法，如气浮法、吹脱法、混凝沉淀法、折点氯化法等，主要目的是使二级生化处理工艺的进水达到可生化处理的范围。在预处理工艺中，吹脱法主要是用于蒸氨，气浮法用于除油，预处理工艺目前研究和应用都比较成熟。目前焦化废水处理的技术研究重点在生化处理和三级处理中。

生化处理方法很多，普通活性污泥法、AO法、A2O法、MBR法，以及近年来出现的新技术，如生物强化法、SDN、HSB等。国内焦化废水处理中AO是主流和主体工艺。A2O、生物强化法、SDN、HSB都是在AO基础上做的变形或改进。此外A+MBR的二级处理工艺也是今后发展的一个趋势。

冷轧废水处理的主要技术介绍

超滤工艺

膜法处理含油污水中研究较多的是超滤法。该法的基本原理是当含有多种溶质的溶液切向流经一个多孔膜时，按溶液中颗粒物粒径的大小可分为两种情况:粒径大的完全被截留，粒径小的不被截留。在膜的两侧须施加一个静水压，压力依膜的强度而定。这样经过超滤，滤出液是纯溶剂或含有少量小颗粒溶质的溶液。超滤法的实际操作温度为50℃左右。经过一段时间运转后，膜面产生极化现象，透过量下降，所以必须对膜进行定期清洗。膜污染的清洗也是一个关键技术，常用的酸洗、碱洗效果不明显。从钢铁厂排出的乳化液及含油废水不仅含有油而且含有大量的铁屑、灰尘等固体颗粒杂质，其排放往往极不均匀。为了使这些大颗粒杂质不至于堵塞、损坏超滤膜，并使废水量均匀，需要在乳化液废水进人超滤系统前对之进行预处理和水量调节。

MBR工艺

膜生物反应器是由膜分离技术和生物反应器相结合形成的生物化学反应系统，该系统在水处理中的应用及其研究正在备受人们关注。MBR由微滤、超滤或纳滤膜组件与生物反应器组成，根据膜组件在生物反应器中的作用的不同，可将其分成分离膜生物反应器、曝气膜?生物反应器以及萃取膜生物反应器。

专家分析MBR将是冷轧含油及乳化液废水生化处理最有潜力的技术，配合单级脱盐处理，该类废水可进行80%以上回用至工业水。

焦化废水处理的主要技术介绍

SDN工艺

SDN（强化反硝化/硝化）工艺是先进的生物脱氮技术应用到焦化废水治理领域的一种生物处理工艺，使氨氮和COD去除率达到90～96%以上，比较以往的治理工艺，SDN具有系统适应能力强，运行稳定、操作简单、成本低、去除污染物范围广的特点。废水经处理，回用于熄焦、洗煤等，大大减少新鲜水的用量，既减少了污染物排放总量，又能节约用水，具有明显的经济效益。

SDN焦化废水处理工艺由预处理、生物处理、深度处理、污泥处理四工段组成，功能分区清晰，便于操作管理。其中生化处理段采用由强化缺氧和好氧两部分组成的SDN工艺。该工艺氨氮和COD去除率达到90～96%以上，彻底解决了传统处理工艺中氨氮、COD去除率低下，生化系统不稳定，投资和运行成本据高不下等难题。

HSB工艺

HSB（HighSolutionBacteria）是高分解力菌群的英文缩写，是由100多种菌种组成的高效微生物菌群，其中47种经中国台湾经济部标准局的专利认可，专门应用于废水处理。根据不同废水水质，对微生物筛选及驯化，针对性的选择多种微生物组成的菌群并将其种植在废水处理槽中，通过对微生物生长不息、周而复始的新陈代谢过程，分解不同污染物形成相互依赖的生物链和分解链，突破了常规细菌只能将某些污染物分解到某一中间阶段就不能进行下去的限制。其最终产物为CO、H2O、N2等，达到废水无害化的目的。该技术具有以下优点：

Ⅰ．HSB技术对COD、NH3-N等降解性能好，经投加HSB菌种后不仅COD、NH3-N能达标排放，酚、氰等也有较大的降解；

Ⅱ．投资费用少。由于HSB高效菌种能够有效的处理高浓度COD及NH3-N，可将原活性污泥法的气浮除油出水直接进入HSB处理装置，不再添加稀释水。不仅减少处理设施容积，减少占地面积，而且节省大量水资源；

Ⅲ．运行成本较低。该工艺正常运行时只在好氧池内投加少量磷酸盐作为细菌营剂，通常拧制员为：C:N:P＝200：5：1。大大减少碳源投加量；

Ⅳ．剩余污泥少。据初步估计，每处理IkgC0D只产生0.05kg污泥，大大少于A0工艺和A2O工艺产生污泥量，可省去或大大减少污泥处理设备与运行费用。

原标题：高COD工业废水技术专题