[发明专利]一种不锈钢冷轧酸性废水脱氮除盐回用工艺

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种不锈钢冷轧酸性废水脱氮除盐回用处理工艺。

背景技术

钢铁行业属于水资源消耗大户，因此实施废水回用是钢铁企业降低吨钢耗新水和吨钢废水排放量，贯彻国家节能减排政策的一项重要措施。钢铁行业废水的一个特点就是电导率高，而大部分的用户都对电导率有一定的要求。钢铁企业目前普遍采用的混凝、沉淀、过滤以及生物、化学处理等工艺对水中的溶解性无机离子基本没有去除效果，经处理后的废水只能回用于一些对水质要求不高的场合，这在很大程度上限制了废水的回用量。如果能将废水经脱盐处理降低电导率后就可以回用于高水质要求的用户，这样将会大大降低钢铁企业的吨钢耗水和吨钢废水排放量。

国内一些缺水比较严重的钢铁企业如太钢、唐钢、邯钢等均建成了废水脱盐回用工程，但是其废水水源大多为钢铁企业炼钢、轧钢等工艺的循环冷却水，该部分废水的电导率不高，一般在3000μs/cm以下，硬度也不高，因此其脱盐回用工艺相对比较简单。

冷轧废水，尤其是酸性废水是钢铁企业较难回用的废水之一，该废水具有水质变化大，电导率和硬度高等特点。碳钢企业酸洗大多为盐酸酸洗，盐酸的再生工艺也比较成熟，因此进入废水处理系统的只是清洗的稀酸废水。而对于不锈钢冷轧企业来讲，其酸洗工艺决定了其冷轧酸性废水的复杂性，不锈钢冷轧大多采用混酸清洗，包括硝酸、硫酸以及氢氟酸等，同时不锈钢企业一般既生产不锈钢，又生产碳钢，因此废水中也含有盐酸。混酸再生系统比较复杂，工艺也不是很稳定，当混酸再生系统不能正常工作时部分浓酸也会进入废水处理系统，这就造成废水的酸性很强，pH有时在1以下，此时需要投加大量的氢氧化钙来中和废水的酸性，因此中和后的不锈钢冷轧酸性废水电导率和钙离子产生的硬度都远高于碳钢冷轧酸性废水。对于不锈钢冷轧酸性废水，钢铁企业普遍采用的处理工艺就是中和、沉淀、过滤后排放。

此外，新的《钢铁工业水污染物排放标准》已于2012年10月1日起开始实施，标准中首次对总氮做出了规定，要求现有企业总氮低于20mg/L，新建企业低于15mg/L。几乎所有不锈钢冷轧酸性废水中的总氮都远远高于新的排放标准，需要进行脱氮处理。

查阅已有的专利及文献资料，目前还没有针对不锈钢冷轧酸性废水脱氮除盐处理回用方面的报道。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种不锈钢冷轧酸性废水脱氮除盐回用工艺，该工艺将不锈钢冷轧废水经反硝化脱氮、深度处理脱盐后回用于生产系统，既减少了新水的消耗量，降低了外排废水的水量，同时外排废水总氮低于15mg/L，满足相关排放标准，具有经济和环保双重效果，具有较好的社会效益和环境效益。

本发明的技术解决方案如下：本发明提供一种不锈钢冷轧酸性废水脱氮除盐回用工艺，依次包括以下步骤：

（1）水质调节，向经中和、混凝沉淀后的不锈钢冷轧酸性废水添加碳源和磷酸盐；

（2）一级反硝化脱氮，经步骤（1）水质调节后的废水进入一级反硝化池脱氮处理，水力停留时间12～36h；

（3）二级反硝化，经步骤（2）一级反硝化脱氮处理后的出水进入二级反硝化池进行反硝化脱氮，向所述的二级反硝化池投加碳源，所述碳源的COD与废水硝酸盐氮的浓度比5～7：1，水力停留时间2～6h；

（4）好氧曝气，经步骤（3）二级反硝化处理的出水进入好氧曝气池，将剩余有机物氧化分解，氧化时间0.5～3h；

（5）软化及混凝沉淀，经步骤（4）好氧曝气处理后的废水进行软化处理，除掉其中的钙离子，钙离子的含量在100mg/L以下；所述软化的方法选自碳酸钠药剂软化法；

（6）pH调节，经步骤（5）处理后废水的加盐酸pH调整至6～7；

（7）过滤，步骤（6）pH调节后处理后的废水，经过滤去除废水中的有机物和悬浮颗粒，出水浊度在3NTU以下，TOC在5mg/L以下；

（8）冷却，经步骤（7）过滤处理后的废水冷却，冷却后的废水温度20-35℃；

（9）超滤，经步骤（8）冷却处理后的废水进行超滤，去除其中的悬浮态和胶体态的污染物，出水浊度0.1NTU以下，污泥淤积指数3以下；

（10）反渗透脱盐，经步骤（9）超滤处理后的废水进行一级反渗透或者两级反渗透脱盐处理。

根据本发明提供的一种不锈钢冷轧酸性废水脱氮除盐回用工艺，优选的是，所述步骤（2）中的碳源选自有机碳源和浓度为COD2000mg/L以上的有机废水中的一种或两种；所述碳源的COD与废水硝酸盐氮的浓度比3～5：1。