[发明专利]一种冷轧碱性排放废水深度处理回用工艺系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种钢铁行业冷轧碱性排放废水的深度处理回用工艺系统。

背景技术

钢铁行业在高速发展的同时又面临着全球能源、水资源短缺和生态环境恶化的严峻挑战。水是生命的源泉、工业的血液、城市的命脉。在水资源十分匮乏水质污染日趋严重的当今世界，如何降低水耗、减少水污染物排放量，发展循环经济、实行清洁生产，保护生态环境，是钢铁企业生存发展面临的现实课题。

冷轧废水种类繁多，主要包括乳化液废水、浓油强碱废水、平整液废水、稀油弱碱废水、酸性废水、含铬废水等。碱性最终排放水主要是来自乳化液废水、浓油强碱废水、平整液废水和稀油弱碱废水经过除油、pH调整、生化等工序处理后的废水，废水水质情况如下：pH6-9，电导率2500-4000us/cm，悬浮物5-20mg/L，CODcr20-60mg/L，碱度50-200mg/L，氯离子600-1200mg/L，硫酸根20-50mg/L，二氧化硅2-8mg/L，钙硬度50-100mg/L，镁硬度20-50mg/L，总铁0.2-2mg/L，油类1-3mg/L。

深度处理的工艺较多，如离子交换器、电渗析(ED)、电去离子交换器(EDI)、电吸附(EST)、反渗透、纳滤、蒸馏等。如实用新型装置《含油碱性废水的处理系统》(专利申请号：200720015816.7)所述，含油碱性废水经过传统pH调整、混凝、气浮、生化后的出水经过生物滤池，出水CODcr≤80mg/L，悬浮物≤10mg/L总油≤5mg/L。此深度处理工艺仅可去除部分CODcr、总油及悬浮物，但无法除盐，无法达到工业水水质要求。

近年来，随着反渗透膜元件的成熟及普及，反渗透工艺已广泛应用于废水深度处理及回用领域。根据冷轧碱性排放废水水质特点，废水中总硬度相较于最终排放废水较低，反渗透膜结垢倾向较低，可采用反渗透装置达到废水回收利用的目的，实现企业可持续发展和节能减排、提高综合竞争力具有重要意义。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，针对冷轧碱性排放废水水质特点，本发明提供了一种适用于冷轧碱性排放废水深度处理回用的工艺系统，能有效去除废水中的有机物、悬浮物、油类和盐分等污染物，到达废水回用的目的；具有生产运行成本低，自动化操作程度高，操作运行简便的特点。可广泛应用冷轧及硅钢碱性排放废水的深度处理工艺。

本发明的技术方案是，一种冷轧碱性排放废水深度处理回用工艺系统，

包括电氧化气浮装置、无机超滤装置，超滤循环池，超滤循环泵，超滤清洗槽，超滤产水池，反渗透供水泵，保安过滤器，反渗透高压泵，二段式反渗透装置，反渗透产水池，反渗透浓水池，反渗透清洗槽，反渗透清洗泵及管道混合器；

所述电氧化气浮装置与所述超滤循环池连接，所述超滤循环池与超滤循环泵、无机超滤装置依次连接，所述超滤清洗槽连接在所述超滤循环泵、无机超滤装置上；所述无机超滤装置的出口连接有超滤产水池，超滤产水池的出口再与反渗透供水泵、管道混合器、保安过滤器、反渗透高压泵依次连接，所述反渗透高压泵连接有二段式反渗透装置，所述的二段式反渗透装置包括第一段反渗透装置和第二段反渗透装置；

所述的第一段反渗透装置进口与反渗透高压泵连接，第一段反渗透装置出口与反渗透产水池连接，第一段反渗透装置出口还与第二段反渗透装置相连；

所述的第二段反渗透装置进口与第一段反渗透装置相连，第二段反渗透装置出口与反渗透产水池连接，还与反渗透浓水池连接；

所述电氧化气浮装置内设置有电氧化气浮电极板和电氧化气浮刮渣机，电氧化气浮上部进口接碱性排放废水，电氧化气浮出口接超滤循环池；所述电氧化气浮装置下部连接有一废液收集槽。

电氧化气浮不仅可通过气浮作用去除水中杂质，而且降解废水中的有机物，特别是难生物降解的有机物。有机物降解原理如下：

1)直接氧化即污染物直接在阳极失去电子而发生氧化，有机物的直接电催化转化分两类进行：一是电化学转换，即把有毒物质转变为无毒物质，或把非生物兼容的有机物转化为生物兼容的物质(如芳香物开环氧化为脂肪酸)，以便进一步生物降解；二是电化学燃烧，即直接将有机物深度氧化为二氧化碳。

2)间接氧化即通过阳极反应生成具有强氧化作用的中间产物(如·OH、·O₂、·HO₂等自由基)，最终达到氧化降解污染物的目的。有机物在含氧自由基的作用下降解，提高了电流效率，节省了电能消耗。