轧钢含油废水的处理方法.pdf

轧钢含油废水的处理方法 王 江 1,2 李正要 1 韩静涛 1 1.北京科技大学材料科学与工程学院, 北京 100083; 2.攀钢集团设计研究院有限公司, 四川 攀枝花 617023 摘要 针对某轧钢厂的乳化液废水, 采用破乳-絮凝-活性炭吸附的处理工艺 , 选用 W25 为破乳剂, PAC 为絮凝剂, 活性炭过滤, 其出水水质达到二级排放标准。 废水处理过程产生的浮油渣, 可通过焚烧进行处理。 关键词 破乳剂 废水处理 物理化学法 0 引言 目前, 钢铁企业为了消除钢冷轧时产生的变形 热,需要采用乳化液或棕榈油进行冷却和润滑 ,废乳 化液含有大量的矿物油及其乳化剂 ,直接排放造成环 境严重污染。通常采用的乳化液处理方法有混凝气 浮法 [ 1] 、 超滤处理法等。混凝气浮法中破乳除油是处 理该类废水的关键。 常用的破乳方法有加热法 、 盐析法 、 凝聚法、 超滤 法、 混合法等 [ 2- 6] , 其中混合法具有较好的应用效果, 但破乳剂和絮凝剂的种类和投加量是废水处理效果 的关键 [ 7] 。针对多种破乳剂进行实验, 筛选出效果较 好的试剂, 且确定其最佳投加量, 为轧钢含油废水的 处理提供理论指导。 1 实验部分 1. 1 废水水质及试剂 实验废水取自某轧钢厂废水排放口 ,废水组成及 排放标准见表 1。本实验选择 4 种破乳剂 W25、 S417、 EFK 和 EPK 进行筛选, 选用 PAC 、 PAFC 为絮凝 剂,PHP 为助凝剂 。 表 1 废水水质及排放标准 COD gL- 1油类/ gL- 1SS/ mgL- 1 pH 废水7 . 25284 6306. 4 二级排放标准0 . 150. 012007～ 9 1. 2 实验方法 取200 mL 废水 ,先后投加一定量的破乳剂、 絮凝 剂和助凝剂 ,以一定的速度快速搅拌一段时间 ,再慢 速搅拌一段时间, 然后静置取上清液, 测定 COD、色 度、 油含量、pH 等指标。通过改变任一条件, 固定其 他条件,找出破乳剂 、 絮凝剂和助凝剂的最佳投入量。 2 药剂的筛选 2. 1 破乳剂的筛选 破乳剂筛选实验结果见表 2。由表 2 可知 ,在相 同实验条件下,选用破乳剂 W25,COD 去除率达 95 以上, 含油量下降到8. 5 mg L, 油类去除率为 99. 7。 加入破乳剂 S417 后,COD去除率仅65. 51。破乳剂 EFK 和 EPK 加 入后 无 较 大 变化 。 故 破乳 剂 选 用W25。 表 2 破乳剂的筛选 投加药剂外观及变化情况 COD gL- 1 COD 去除 率 含油量 mgL- 1 油类去 除率 W25絮团形成快, 沉降快0 . 1298 . 308 . 599. 70 S417絮团形成慢, 沉降慢2 . 565 . 5114 . 4095. 00 EFK较少絮团形成 EPK变化不大 2. 2 絮凝剂、 助凝剂的筛选 用W25 破乳后的废水分别加入 PAC、PAFC 作为 絮凝剂 ,PHP 为助凝剂 ,进行絮凝筛选实验。实验结 果见表 3。由表 3 可知 ,2 种絮凝剂均能快速形成大 矾花 ,沉降速度较快且状态稳定。PAC PHP 对 COD 和含油量的去除率略高于 PAFC PHP 的投加 。故选 用PAC 做絮凝剂。 表 3 絮凝剂、助凝剂筛选 投加药剂外观及变化情况 COD gL- 1 COD 去 除率 含油量 mgL - 1 油类去 除率 PACPHP 大矾花迅速形成, 沉降快, 状态稳定。 0. 1398. 208 . 799. 94 PAFCPHP大矾花形成快, 沉 降快, 状态稳定。 10. 585. 512998. 78 3 药剂最佳用量的确定 3. 1 W25 最佳投加量 W25 投加量和破乳效果之间的关系见图 1。由 图1 可知,随着W25 投加量的增加 ,COD 和含油量的 去除率均呈先增大后减小趋势。这是由于废水中含 有大量的表面活性剂等油类物质, 加W25后 , 破乳剂 使其脱稳, 破乳效果好,当投加量达8 mL L左右时 ,破 乳最为完全 ,超过此值后, 由于W25 本身为有机高分 79 环 境 工 程 2008年 8 月第26 卷第4 期 子物质 ,在它的作用下 , 已经破乳的油重新处于乳化 状态, 从而使 COD 和含油量的去除效果变差 。当 W25为 83～ 91 mL L时, 含油去除率最大 ,当 W25 为 79～ 87 mL L时 ,COD 去除率最大。去除 COD 的最佳 投入量稍低于去除油类时的最佳投入量 ,这是由于破 乳剂本身为有机高分子物质, 过量的 W25 会提高 COD的含量 。因此破乳剂W25的最佳投入量为 83～ 87 mL L。 图 1 W25投加量对破乳效果的影响 3. 2 絮凝剂、 助凝剂最佳投加量 PAC 、 PHP 投加量和破乳效果之间的关系分别见 图2、图 3。由图可知,废水COD、 油类去除率随 PAC、 PHP 投加量的变化曲线呈先上升后下降的趋势。这 是由于PAC 本身为有机高分子物质 , 当投加量过高 时,已破乳的油滴又重新聚结, 导致 COD 值重新增 大。PAC 、PHP 的最佳投加量分别为 25 ～ 27 mL L和 3. 5 mL L。 图 2 一次破乳时PAC 的投入量对破乳效果的影响 图 3 PHP 的投加量对破乳效果的影响 4 对破乳效果的影响因素 影响轧钢含油废水去除效果的因素有很多,如废 水的 pH 、 搅拌速度、搅拌时间 、温度, 成分等 。pH 对 破乳效果的影响见图 4。由图 4 可知 ,pH 为 8～ 9 时, COD的去除率较高 ; pH 为 7 ～ 9 时, 油具有较好的去 除效果 。当 pH 值不在此范围时, 去除率下降较快, 说明含油废水在中性偏碱的环境下处理效果最好 。 本实验使用六连装搅拌器 ,做搅拌时间和搅拌速 图 4 pH 值对破乳效果的影响 度的对比实验。开始先快速搅拌 , 一段时间后, 开始 慢速搅拌。快速搅拌的目的是为了让破乳剂 、絮凝 剂、 助凝剂快速的均匀扩散,加快破乳和絮团的形成。 但快速搅拌时间不能过长 ,过长易使已形成的絮团碎 裂。慢速搅拌的目的是为了有助于形成大而结实的 絮团。 实验结果表明 先以500 r min的转速搅拌 3 min ,然后以40 r min的转速搅拌5 min,其效果最好。 5 结论 1 针对轧钢含油废水 ,采用“破乳-絮凝 - 活性 炭吸附”工艺具有较好的处理效果。最佳工艺条件 为 pH 值在 7 ～ 9, 破乳剂 W25 的投加量为 83 ～ 87 mL L,絮凝剂 PAC 的投加量为 25～ 27 mL L, 破乳 中PHP 的投加量为3. 5 mL L 。 2 破乳 、 絮凝过程中, 可投加一定的碱性物质提 高废水的 pH 。且搅拌分快速和慢速 2 个过程 。快速 搅拌速度为500 r min左右 ,搅拌时间为3 min; 慢速搅 拌速度为40 r min左右, 搅拌时间为5 min。 3 出水水质达到一级排放标准,符合出水要求。废 水处理过程中所产生的浮油渣,可通过焚烧进行处理。 参考文献 [ 1] 王罗春, 闻人勤. Fenton 试剂处理难降解有机废水及应用. 环境 保护科学, 2001, 27 3 11-14 [ 2] 于峰. 废乳化液处理工艺的研究和应用. 环境保护科学, 2000, 26 2 27 -28 [ 3] 董相声. 无机陶瓷膜处理轧钢乳化液废水的研究. 工业水处 理, 2003, 23 10 28 -30 [ 4] 许郁苍. 废乳化液的处理及综合利用. 环境污染与防治, 1991, 13 3 44 -45 [ 5] 徐国想, 阮复昌. 铁系和铝系无机絮凝剂的性能分析. 重庆环境 科学, 2001, 23 3 52-55 [ 6] 李巧萍, 黄新文, 何志桥. 吸附-混凝 -高级化学氧化法处理安乃 近废水的研究. 水处理技术, 2003,29 6 348 -351 [ 7] 李正要, 汪莉, 宋存义. 乳化液废水处理方法. 北京科技大学学 报, 2003, 25 3 203 -206 作者通信处 王 江 100083 北京科技大学材料科学与工程学院 E -mail tycwj163. com 2007- 11-26 收稿 80 环 境 工 程 2008年 8 月第26 卷第4 期 Abstract Combining with the existing smelting conditions, it was carried out that checks on relevant parameters of the primary dedusting systems for the converters of Panzhihua Iron and Steel Group Company; it was also analyzed the existing problems of the systems according to the parameters of the original design.The measures for improving the dedusting systems were proposed and implemented, after which the dedusting systems could meet the demands on treating pollution. Keywords converter dedust flue gas venturi tube throat THE CHARACTERISTICS AND MEASUREMENT OF NOISE FROM PIPELINE OF PIPE GALLE - RY OXYGEN AREAS IN LARGE IRON AND STEEL PLANTS Yu Wuzhou Zeng Huaxiu Li Minna et al 68 Abstract Portable sound insulation noise -abatement tube is presented to make efficient pipe noise measurement and identification of pipelines of pipe gallery in oxygen area for a large iron steel plant, and the characteristics of pipe noise are analyzed. The results show that this is effective and reliable. What s more, pipe noise changes along pipe length due to the effect of valves and bendings, and different pipes emit noise with different levels and spectral characteristics.It is suggested in this paper that proper pipe lagging structures should be applied to pipe gallery with different pipelines according to their noise contributions. Keywords noise measurement pipe noise IMPROVEMENT ON DECOLORIZATION PROCESS OF ACTIVATED CHAR Zhang Mengcun 71 Abstract According to the problems of the traditional decolorization process of activated char, their causes were analyzed and a feeder of venturi tube was developed, which fundamentally solved the pollution of adding activated charcoal, the bump and the fusion speed. The decoloriza - tion time was decreased and the production efficiency was also raised. Keywords activated charcoal decolorization venturi tube feeder PILOT -SCALE TEST ON NITROTOLUENE WASTEWATER TREATMENT WITH MICRO-ELEC - TROLYSIS AND I-BAFYe Zhengfang Wang Zhongyou Mou Jinghai et al 73 Abstract Pilot scale test was made on the treatment of nitrotoluene wastewater by using micro -electrolysis and immobilizedmicroorganism- biological aerated filter I -BAFprocess. The resultsindicate that the process has high efficiency and low cost 0. 23 Yuan t wastewaterandit al - so has characteristics of steady running and powerful resistance to impact load. When total hydraulic retention time is 28 h, the removal rates of ni- trotoluene MNT, DNT and TNT, aniline and COD are 99, 85. 1 and 72. 8, respectively. Keywords immobilizedmicroorganisms biological aerated filter micro -electrolysis nitrotoluene wastewater CHARACTERISTICSTUDYONNEWBIOREACTORSHORT-RANGENITRIFICATION - DENITRIFICATIONSong Yinghao Yang Shasha Zhao Zongsheng et al 76 Abstract Some studies on nitrite accumulation in nitrification process by using air lift reactorwere pered. Treatment effect of combined processof nitrification-denitrification was also studied by combining air lift reactor with upflow sludge bed after it had been operating for six months. The results show that when concentration of influent ammonia was more than 98 mg L andfree ammonia reached 1. 07 mg L, concentra - tion of effluent nitrite started to rise and over 50of nitritation rate NO - 2-N NO - X-N could be achieved. Whenammonia sludge loading was close to 0. 53 kg kgd, ammonia removal rate was quite high and nitritation rate wasmaximum. But when sludge loading reached0. 85 kg kgd, ammonia removal rate fell. There was obvious particulate sludge in upflow sludge bed reactor. Treatment effect of ultimate effluent turned good ob - viously when carbon source was enough. Keywords air lift reactor short-range nitrification-denitrification upflow sludge bed reactor particulate sludge TREATMENT PROCESS OF OILY WASTEWATER DURING ROLLING PROCESS Wang Jiang Li Zhengyao Han Jingtao 79 Abstract The process of demulsification-floeculation-activated carbon adsorption is used in the treatment of the oily wastewater from a roll - ing mill. During the treatment, W25 is used as demulsifier and PAC as floeculant, then the water is filtered by activated carbon, whose effluent can reach the second -order emission standard. Keywords demulsifier wastewater treatment physicochemical s INNOVATION OF TREATMENT PROCESS OF WASTEWATER CONTAINING FLUORINE Zou Donglei Yang Zhongping Yuan Wenshuang et al 81 Abstract A complete set of wastewater treatment process is proposed according to the fact that there is a lower pH and a higher F-in the wastewater from the process of washing sand by hydrofluoric acid. The treatment process features simple operation and stable running, therefore, the efflunet still can meet the emission standard when the fluorine content of the influent is 1 560 mg L, and the removal rate of F is over 99. Keywords chemical precipitation wastewater containing fluoride technological innovation 5 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 26, No. 4,August, 2008