目前我國仍然沿用1992年7月1日開始實施的《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，COD的排放標(biāo)準(zhǔn)是≤100mg/L，然而近兩年國家正在醞釀新的鋼鐵行業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)并準(zhǔn)備出臺，專家分析新標(biāo)準(zhǔn)的COD很有可能會降至60mg/L，那么也就意味著現(xiàn)有廢水處理工程需要進(jìn)行升級改造，強(qiáng)化其處理工藝的效果。中國水網(wǎng)選取了鋼鐵行業(yè)中最難處理和最廣泛的兩類廢水進(jìn)行了專題報道。

冷軋、焦化廢水的組成及特點

1、冷軋廢水的組成

冷軋廠污水性質(zhì)、水量與產(chǎn)品品種和工藝條件關(guān)系密切，主要包括三種污水：含油及乳化液廢水、酸堿污水、含鉻污水等。冷軋污水中污染物種類多，成分復(fù)雜，而且水量、成分變化均較大，這給污水處理帶來很大的不便。

2、冷軋廢水的特點

1)廢水種類多，包括廢酸、酸堿廢水、含油及乳化液廢水。根據(jù)機(jī)組組成的不同，有時還有含鉻廢水及含氰酸鹽等的廢水;

2)冷軋廢水不僅種類多，而且每種廢水與鋼鐵廠其他部分產(chǎn)生的同類廢水相比，其數(shù)量也最大;

3)廢水成份復(fù)雜，除含有酸、堿、油、乳化液和少量機(jī)械雜質(zhì)外，還含有大量的金屬鹽類，其中主要是鐵鹽。此外還有少量的重金屬離子和有機(jī)成份;

4)廢水變化大。由于冷軋廠各機(jī)組產(chǎn)量、生產(chǎn)能力和作業(yè)率的不同，使集中處理的冷軋廢水量及廢水成份波動很大;

5)冷軋廢水的溫度主要來自生產(chǎn)工藝的加熱而不是直接冷卻。處理含油及乳化液廢水時，往往還需要單獨加熱;

6)治理冷軋廢水必須注意以下特點：

Ⅰ.必須掌握廢水的種類、水量、成份和排放制度，特別是廢水的化學(xué)成份;

Ⅱ.不同種類、濃度的廢水，根據(jù)情況要用專門的管道送入相應(yīng)的處理構(gòu)筑物，含重金屬的廢水在治理前不允許與其他廢水混合，這有利于降低治理難度，減少運行費用并提高治理效率;

Ⅲ.對間斷排出的廢水可通過調(diào)節(jié)池來實現(xiàn)連續(xù)操作，以減少處理構(gòu)筑物的能力;

Ⅳ.乳化液分離、氧化、還原、中和、混凝、沉淀、污泥濃縮、脫水等單元操作。冷軋廢水治理主要是化學(xué)處理。廢水本身的懸浮物含量并不高，遠(yuǎn)低于熱軋廢水。廢水本身的懸浮物量僅占冷軋污泥總量的5～10%，冷軋污泥的絕大部分是在處理過程中生成的沉淀物，其中含鐵污泥約占污泥總量的75%左右;

3、焦化廢水的組成

焦化廢水(cokingwastewater)是屬有毒有害、難降解的高濃度有機(jī)廢水，其中有機(jī)物以酚類化合物居多，約占總有機(jī)物的一半，有機(jī)物中還包括多環(huán)芳香族化合物和含氮、氧、碳的雜環(huán)化合物等。無機(jī)污染物主要以氰化物、硫化物、硫氰化物為主，處理難度較大，已成為現(xiàn)階段環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域亟待解決的一個難題。

4、焦化廢水的特點

Ⅰ.水量比較穩(wěn)定，水質(zhì)則因煤質(zhì)不同、產(chǎn)品不同及加工工藝不同而異;

Ⅱ.成份復(fù)雜，廢水中有機(jī)物質(zhì)多，多環(huán)芳烴多，大分子物質(zhì)多。有機(jī)物質(zhì)中有酚、苯類、有機(jī)氮類(毗暖、苯胺、喹啉、咔唑、吲哚等)、萘、蒽類等。無機(jī)物中濃度比較高的物質(zhì)有：NH3-N、SCN-、Cl-、S2-、CN-、S2O32-等;

Ⅲ.廢水中COD較高，可生化性差，其BOD5與COD之比，一般為0.3～0.4左右，屬可生化較難廢水，一般廢水可生化性評價參考值，見表1.1所示;

Ⅳ.焦化廢水中含NH3-N、TN(總氮)較高。如不增設(shè)脫氮處理，難于達(dá)到規(guī)定排放要求;

Ⅴ.廢水毒性大。其中氰化物、芳環(huán)、稠環(huán)、雜環(huán)化合物對微生物有毒害作用，有些甚至在廢水中的濃度已超過微生物可耐受的極限。

冷軋、焦化廢水處理技術(shù)的研究重點

目前對于冷軋廢水的研究重點主要集中于生化的前處理裝置及生化處理方面。隨著冷軋高端產(chǎn)品如鍍錫板材、鍍鋅板材市場需求量的增大，冷軋含油廢水中分子鏈比較大的PSA(苯磺酸)廢水、光平整液廢水的比例越來越大，這類廢水如果與其它含油及乳化液廢水一起處理，不但會堵塞超濾膜而且后續(xù)的生化處理也不能將其降解，造成出水COD值超標(biāo)。

目前對于這類廢水的處理技術(shù)仍處于探索階段，但與其它含油及乳化液廢水分開處理肯定勢在必行。

上海東振環(huán)保工程有限工程公司開發(fā)的電催化氧化裝置專利技術(shù)，其原理是在常溫常壓下調(diào)動羥基自由基的AF技術(shù)。該技術(shù)已在寶鋼1800冷軋廠率先應(yīng)用。

在生化處理方向。目前采用的主流技術(shù)接觸氧化法，屬于廢水好氧生物處理法中的生物膜法范疇。

目前開發(fā)的生化處理技術(shù)是MBR膜生物反應(yīng)器，其由膜分離技術(shù)和生物反應(yīng)器相結(jié)合形成的生物化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在水處理中的應(yīng)用及其研究正在備受人們關(guān)注。MBR由微濾、超濾或納濾膜組件與生物反應(yīng)器組成，根據(jù)膜組件在生物反應(yīng)器中的作用的不同，可將其分成分離膜生物反應(yīng)器、曝氣膜?生物反應(yīng)器以及萃取膜生物反應(yīng)器。

專家分析MBR將是冷軋含油及乳化液廢水生化處理單元中最有潛力的技術(shù)，配合單級脫鹽處理，該類廢水可進(jìn)行80%以上回用至工業(yè)水。

目前，國內(nèi)外對焦化廢水的處理主要是以生化法為主，據(jù)專家分析，生化處理法是最經(jīng)濟(jì)和高效的方法。生化處理法具有處理水量大、運行費用低、去除污染范圍廣等優(yōu)點，對酚、氰等污染物的處理效果較好。早期的焦化廠大多采用傳統(tǒng)活性污泥法處理焦化廢水，但是，隨著人們環(huán)保意識的提高，制定了更為嚴(yán)格的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)傳統(tǒng)活性污泥法處理后的焦化廢水，已很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。90年代以來，各國在對焦化廢水的處理技術(shù)上都有所改進(jìn)，都在探討焦化廢水零排放的可能性。研究的重點主要集中在如下三個方面：一是生物處理前的預(yù)處理方法;二是生物處理的強(qiáng)化;三是生化處理后的三級或深度處理。

生物處理前的預(yù)處理方法通常是物理和化學(xué)方法，如氣浮法、吹脫法、混凝沉淀法、折點氯化法等，主要目的是使二級生化處理工藝的進(jìn)水達(dá)到可生化處理的范圍。在預(yù)處理工藝中，吹脫法主要是用于蒸氨，氣浮法用于除油，預(yù)處理工藝目前研究和應(yīng)用都比較成熟。目前焦化廢水處理的技術(shù)研究重點在生化處理和三級處理中。

生化處理方法很多，普通活性污泥法、AO法、A2O法、MBR法，以及近年來出現(xiàn)的新技術(shù)，如生物強(qiáng)化法、SDN、HSB等。國內(nèi)焦化廢水處理中AO是主流和主體工藝。A2O、生物強(qiáng)化法、SDN、HSB都是在AO基礎(chǔ)上做的變形或改進(jìn)。此外A+MBR的二級處理工藝也是今后發(fā)展的一個趨勢。

冷軋廢水處理的主要技術(shù)介紹

超濾工藝

膜法處理含油污水中研究較多的是超濾法。該法的基本原理是當(dāng)含有多種溶質(zhì)的溶液切向流經(jīng)一個多孔膜時，按溶液中顆粒物粒徑的大小可分為兩種情況:粒徑大的完全被截留，粒徑小的不被截留。在膜的兩側(cè)須施加一個靜水壓，壓力依膜的強(qiáng)度而定。這樣經(jīng)過超濾，濾出液是純?nèi)軇┗蚝猩倭啃☆w粒溶質(zhì)的溶液。超濾法的實際操作溫度為50℃左右。經(jīng)過一段時間運轉(zhuǎn)后，膜面產(chǎn)生極化現(xiàn)象，透過量下降，所以必須對膜進(jìn)行定期清洗。膜污染的清洗也是一個關(guān)鍵技術(shù)，常用的酸洗、堿洗效果不明顯。從鋼鐵廠排出的乳化液及含油廢水不僅含有油而且含有大量的鐵屑、灰塵等固體顆粒雜質(zhì)，其排放往往極不均勻。為了使這些大顆粒雜質(zhì)不至于堵塞、損壞超濾膜，并使廢水量均勻，需要在乳化液廢水進(jìn)人超濾系統(tǒng)前對之進(jìn)行預(yù)處理和水量調(diào)節(jié)。

MBR工藝

膜生物反應(yīng)器是由膜分離技術(shù)和生物反應(yīng)器相結(jié)合形成的生物化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在水處理中的應(yīng)用及其研究正在備受人們關(guān)注。MBR由微濾、超濾或納濾膜組件與生物反應(yīng)器組成，根據(jù)膜組件在生物反應(yīng)器中的作用的不同，可將其分成分離膜生物反應(yīng)器、曝氣膜?生物反應(yīng)器以及萃取膜生物反應(yīng)器。

專家分析MBR將是冷軋含油及乳化液廢水生化處理最有潛力的技術(shù)，配合單級脫鹽處理，該類廢水可進(jìn)行80%以上回用至工業(yè)水。

焦化廢水處理的主要技術(shù)介紹

SDN工藝

SDN(強(qiáng)化反硝化/硝化)工藝是先進(jìn)的生物脫氮技術(shù)應(yīng)用到焦化廢水治理領(lǐng)域的一種生物處理工藝，使氨氮和COD去除率達(dá)到90～96%以上，比較以往的治理工藝，SDN具有系統(tǒng)適應(yīng)能力強(qiáng)，運行穩(wěn)定、操作簡單、成本低、去除污染物范圍廣的特點。廢水經(jīng)處理，回用于熄焦、洗煤等，大大減少新鮮水的用量，既減少了污染物排放總量，又能節(jié)約用水，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

SDN焦化廢水處理工藝由預(yù)處理、生物處理、深度處理、污泥處理四工段組成，功能分區(qū)清晰，便于操作管理。其中生化處理段采用由強(qiáng)化缺氧和好氧兩部分組成的SDN工藝。該工藝氨氮和COD去除率達(dá)到90～96%以上，徹底解決了傳統(tǒng)處理工藝中氨氮、COD去除率低下，生化系統(tǒng)不穩(wěn)定，投資和運行成本據(jù)高不下等難題。

HSB工藝

HSB(HighSolutionBacteria)是高分解力菌群的英文縮寫，是由100多種菌種組成的高效微生物菌群，其中47種經(jīng)中國臺灣經(jīng)濟(jì)部標(biāo)準(zhǔn)局的專利認(rèn)可，專門應(yīng)用于廢水處理。根據(jù)不同廢水水質(zhì)，對微生物篩選及馴化，針對性的選擇多種微生物組成的菌群并將其種植在廢水處理槽中，通過對微生物生長不息、周而復(fù)始的新陳代謝過程，分解不同污染物形成相互依賴的生物鏈和分解鏈，突破了常規(guī)細(xì)菌只能將某些污染物分解到某一中間階段就不能進(jìn)行下去的限制。其最終產(chǎn)物為CO、H2O、N2等，達(dá)到廢水無害化的目的。該技術(shù)具有以下優(yōu)點：

Ⅰ.HSB技術(shù)對COD、NH3-N等降解性能好，經(jīng)投加HSB菌種后不僅COD、NH3-N能達(dá)標(biāo)排放，酚、氰等也有較大的降解;

Ⅱ.投資費用少。由于HSB高效菌種能夠有效的處理高濃度COD及NH3-N，可將原活性污泥法的氣浮除油出水直接進(jìn)入HSB處理裝置，不再添加稀釋水。不僅減少處理設(shè)施容積，減少占地面積，而且節(jié)省大量水資源;

Ⅲ.運行成本較低。該工藝正常運行時只在好氧池內(nèi)投加少量磷酸鹽作為細(xì)菌營劑，通常擰制員為：C:N:P=200：5：1。大大減少碳源投加量;

Ⅳ.剩余污泥少。據(jù)初步估計，每處理IkgC0D只產(chǎn)生0.05kg污泥，大大少于A0工藝和A2O工藝產(chǎn)生污泥量，可省去或大大減少污泥處理設(shè)備與運行費用。