宝钢冷轧废水处理工艺

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1、1背景随着地球上淡水资源的日趋匮乏，水资源的合理利用已成当下亟待解决的一大难题，是国家经济可持续发展战略的重要一环，随着国家相关政策的陆续出台，对企业的生产成本及可持续发展的影响也越来越大。所以寻找一种合适的水处理除盐技术，并广泛应用于各行业的污水回用领域显得尤为重要。目前传统的除盐方法主要有反渗透、电渗析、离子交换等[1]。但这些方法对前道预处理要求普遍较高，尤其是钢铁等行业所产生的废水成分复杂，沿用这些传统的方法势必对设备的前期预处理提出很高的要求，且增加投资和运行成本。电吸附水处理技术作为一项新兴水处理技术，以其在工业废水回用领域独特

2、的技术优势，近年来得到了广泛的关注。上海某钢铁厂冷轧废水站改造项目对冷轧碱性含油废水水进行处理，前处理采用MBR工艺，并采用电吸附除盐系统对其出水进一步除盐，使电导率小于1500μS/cm，即达到该钢厂二类串接水标准才能满足生产回用的目的。经过一年多的连续运行，结果表明电吸附除盐设备运行稳定、维护方便、且运行中基本不消耗化学药剂，其产品水可以替代新鲜水源，能够实现废水的重新利用。2电吸附除盐技术基本原理及工艺流程2.1基本原理电吸附（electrosorption）除盐的基本思想是通过施加外加电压形成静电场，强制离子向带有相反电荷的电极处移

3、动，对电极的充放电进行控制，改变电极处的离子浓度，并使之不同于本体浓度，从而实现对水溶液的脱盐。使用一种多孔材料制成的惰性电极，不仅导电性能良好，而且具有很大的比表面积，置于静电场中时会在其与电解质溶液界面处产生很强的双电层[2]。双电层的厚度只有1～10nm，却能储存大量的电解质离子。一旦除去电场，被吸附在电极上的阴阳离子又会脱附出来，并扩散到本体溶液中，使溶液浓度升高，然后再用水把脱附出来的离子冲洗出去，通过这一过程实现电极材料的再生[3]。其工作原理如图1所示。图1 电吸附原理图2.2工艺流程工艺流程分为二个步骤：工作流程，反洗（再生

4、）流程，如图2所示：图2 工艺流程工作阶段：原水池中的水通过提升泵被打入保安过滤器，固体悬浮物或沉淀物在此道工序被截流，水再被送入电吸附（EST）模块。水中溶解性的盐类被吸附，水质被净化。再生阶段：就是模块的反冲洗过程（此过程也称为再生），冲洗经过短接静置的模块，使电极再生，反洗流程可根据进水条件以及产水率要求选择一级反洗、二级反洗、三级反洗或四级反洗。3某钢铁厂电吸附系统运行情况3.1项目概况某钢铁集团冷轧废水站改造项目对冷轧碱性含油废水进行处理，前处理采用催化氧化＋生化MBR工艺，MBR工艺出水需进行除盐，使电导率小于1500μS/cm

5、后，达到二类串接水标准满足生产回用。该工程于2009年5月顺利完成，进入运行阶段。该工程的成功实施是我国在冷轧废水回用处理领域的一大突破。设计水源：冷轧碱性含油废水处理规模：150m3/h产水要求：电导率≤1500us/cm，得水率75%，脱盐率62.5%产水用途：生产回用（二类串接水）3.2系统总工艺流程系统总工艺流程如图3：图-3系统工艺流程3.3设计参数（1）电吸附除盐设备进水水质电吸附除盐设备处理的废水为MBR工艺出水，其进水水质指标：电导率≤4000μS/cm；CODCr≤70mg/l；悬浮物≤5mg/l；浊度≤5NTU；油≤3m

6、g/L；氯离子≤800mg/l；pH：6~9；温度5~40℃。（2）电吸附除盐模块数量：24组，48个清洗周期：正常工作条件下不大于2次/年运行方式：常温常压，连续运行电极寿命：≥5年电极材料：高比表面积（比表面积＞1000m2/g）复合材料耐受性：抗强酸（98%硫酸，30%盐酸）、强碱（30%NaOH）极对电压：1.0~1.5V3.4考核数据分析与讨论系统考核自5月24日上午9时开始，25日下午15时结束，考核期间，每小时记录一次系统的运行数据，并于24、25日分四次对产水取样，检测油及氯离子含量。为验证模块对CODCr的去除效果，对原水

7、产水分两次取样检测CODCr的含量，以及浓排水中CODCr的含量。（1）在平均进水电导率在1335μS/cm的情况下，平均出水电导率为277μS/cm，电导去除率（即除盐率）为79.3%，系统产水2873m3的情况下，反洗水量为788.3m3，产水率为78.5%。由于进水电导较低，因此模块所加的电压只有220V，此时模块吨水耗电量0.55KWh。图-4进水电导与外供水电导曲线（2）由于前一处理单元系统来水量较小，不能保证系统在150m3/h下连续运行，性能考核期间选取21-24小时阶段，将系统的处理量调整至满负荷即150m3/h，在平均进水

8、电导1325μS/cm的情况下，平均出水电导为286μS/cm，电导去除率为78.4%；产水509m3的情况下，反洗水量为136m3，产水率为78.9%。模块吨水耗电量为0.55