以電化學(xué)催化氧化為主體的高濃度乳化液廢水處理研究
（1、武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，武漢430072；2、武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司，武漢430080）摘要冶金工業(yè)在軋鋼過(guò)程中產(chǎn)生大量的含油廢水，其中冷軋乳化液廢水持久性有機(jī)污染物含量高，采用常規(guī)含油廢水處理方法處理效果差，達(dá)標(biāo)十分困難。本文采用氣能絮凝(GEF)+電化學(xué)催化氧化(ECO)+膜生物反應(yīng)器（MBR）和超濾（UF）+ECO+MBR兩種以電化學(xué)催化氧化為主體的新型組合工藝，對(duì)冷軋乳化液廢水進(jìn)行了200L/h～3000L/h工業(yè)中試規(guī)模的連續(xù)處理試驗(yàn)，分析了組合工藝中各模塊的運(yùn)行情況，比較了兩種工藝中的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)及其對(duì)CODCr去除率的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)兩種工藝處理后出水水質(zhì)皆能滿足生產(chǎn)回用水的要求，但“GEF+ECO＋MBR”出水水質(zhì)更穩(wěn)定一些，具有工業(yè)推廣價(jià)值。
前言
冶金工業(yè)在軋鋼過(guò)程中產(chǎn)生大量的含油廢水，主要包括帶鋼軋制過(guò)程中為了消除冷軋產(chǎn)生的熱變形，需要采用乳化液（乳化液主要是由2～10%的礦物油或者植物油、陰離子或非離子型的乳化劑和水組成）進(jìn)行冷卻和潤(rùn)滑，由此而產(chǎn)生的冷軋乳化液廢水；冷卻帶鋼在松卷退火前要用堿性溶液脫脂，產(chǎn)生的堿性含油廢水；冷軋不銹鋼的生產(chǎn)過(guò)程中，退火、酸洗、冷軋、修磨、拋光、平整和切割等工序中或連續(xù)或間歇排放出含油含脂的軋制乳化液；熱軋和硅鋼廠也存在乳化液廢水的排放問(wèn)題。這些廢水中以冷軋乳化液廢水的處理最為困難，屬目前較難處理的高濃度持久性有機(jī)廢水，直接排放不僅浪費(fèi)資源且對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。根據(jù)《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見(jiàn)稿）
要求：①?gòu)?009年1月1日起，現(xiàn)有冷軋企業(yè)總排放口廢水COD排放限值為60mg/L；②從2011年1月1日起，現(xiàn)有冷軋企業(yè)總排放口廢水COD排放限值為30mg/L（新建企業(yè)從標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日起）。
該排放標(biāo)準(zhǔn)要付諸實(shí)施，實(shí)現(xiàn)廢水真正穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放或廢水回用，對(duì)鋼鐵行業(yè)廢水處理，尤其是對(duì)高濃度難降解廢水的處理，將是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。目前，國(guó)內(nèi)外去除含油廢水常采用的方法有：氣浮法、絮凝法、吸附法、生化法和膜分離法等工藝[1-7]。然而，這些技術(shù)不同程度存在運(yùn)行費(fèi)用高、藥劑消耗量大、出水不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)等缺點(diǎn)，難以達(dá)到理想的處理效果。例如，武鋼原采用絮凝沉淀+超濾（UF）+接觸氧化+沉淀工藝，雖經(jīng)數(shù)次攻關(guān)改造，但出水CODcr仍維持在300~500mg/L，難以達(dá)到國(guó)家《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)后續(xù)武鋼綜合廢水處理中水回用增加了難度。因此，必須開(kāi)發(fā)新的處理技術(shù)并優(yōu)化工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)廢水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，為企業(yè)節(jié)能減排、廢水回用提供可靠的技術(shù)支持。電化學(xué)催化氧化（ECO）、膜生物反應(yīng)器（MBR）、氣能絮凝（GEF）和超濾（UF）是幾種比較新的污水處理技術(shù)，尤其是電化學(xué)催化氧化法可以提供足夠高的能量打斷持久性有機(jī)污染物的化學(xué)鍵，使之氧化分解甚至徹底礦化，對(duì)處理難降解有機(jī)廢水具有獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)。據(jù)此，本文提出以電化學(xué)催化氧化法為主體，將上述幾種技術(shù)集成為兩種新型組合工藝，即GEF+ECO+MBR和UF+ECO+MBR，用于處理冷軋乳化液廢水。在武鋼有關(guān)單位和協(xié)作公司上海DEPE的支持下，對(duì)兩種組合工藝進(jìn)行了工業(yè)中試研究，取得了預(yù)期的效果，證明了其可行性。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1廢水水質(zhì)及試驗(yàn)水量
實(shí)驗(yàn)廢水取自武鋼某冷軋鋼廠乳化液廢水排放口，廢水水質(zhì)情況及排放標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。水質(zhì)分析方法按表2國(guó)標(biāo)執(zhí)行。
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