一种冷轧金属脱脂液废水回收处理方法及系统与流程

本发明涉及工业废水处理，具体地指一种冷轧金属脱脂液废水回收处理方法及系统。

背景技术：

1、在冷轧金属板加工领域，金属板材在进行轧制好的冷轧薄板卷在深加工前，通常要进行除油脱脂清洗，用于去掉板材表面的油膜保护层。脱脂剂通常采用碱、表面活性剂和抗氧化剂的碱基清洗剂组成，清洗剂中碱基本上是氢氧化钠，金属板材通过清洗槽，清洗剂将金属板上的油脂清洗乳化和溶解到清洗剂中，然后，金属板要通过3级去离子水漂洗，最后一级漂洗水溢流到地坑，通过地坑泵送至废水处理站进行处理，这一过程产生一股有机物浓度高、碱度高的有机高盐废水。

2、每生产1吨冷轧薄板，就要产生约1.1吨的碱基清洗废水。该废水具有codcr高(～12000mg/l)、盐含量高(以naoh计，10g/l)、ph值高(12.5以上)、成分复杂的特性。这类废水处理后的水回用成本高。

3、目前，此类废水的工业处理方法有加酸中、生化法等。由于脱脂液废水盐含量高，碱度大，通常需用盐酸将废水的ph值调整到6.5～7.5，在用大量的清水稀释，使废水的电导率小于5000μs/cm，以满足生物处理的要求。这样，脱脂液废水中的氢氧化钠资源完全损失掉，同时，还要消耗大量的酸。

4、以100万吨冷轧硅钢片/年废水计算，每年脱脂液废水量约为110万吨/年。每年脱脂液废水中氢氧化钠约11000吨/年，废水中的资源价值为3300万元左右(氢氧化钠按3000元/吨计)；中和盐酸(31％)消耗量32000吨/年，盐酸(31％)按270元/吨计，减少盐酸费用864万元，如有技术回收废水的的有用资源，可实现巨大的经济效益和环保社会效益。

5、因此，需要开发出一种冷轧金属脱脂液废水回收处理方法及系统，可以回收90％以上清洗液废水中的氢氧化钠，降低废水处理成本，实现金属脱脂液废水的资源化利用。

技术实现思路

1、本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种冷轧金属脱脂液废水回收处理方法及系统，可以回收90％以上清洗液废水中的氢氧化钠，降低废水处理成本，实现金属脱脂液废水的资源化利用。

2、本发明的技术方案为：一种冷轧金属脱脂液废水回收处理方法，包括以下步骤：

3、s1.将脱脂液废水进行过滤处理，得到滤后水；

4、s2.将滤后水送入阳极循环罐至液位达到阳极循环罐设计水位，将脱盐水送入阴极循环罐至液位达到阴极循环罐设计水位；

5、s3.启动阳极循环泵使阳极循环罐与阳离子隔膜电解装置阳极室间液体循环流动、启动阴极循环泵使阴极循环罐与阳离子隔膜电解装置阴极室间液体循环流动；

6、s4.启动阳离子隔膜电解装置进行电解处理，阴极室内naoh浓度逐渐增加，电解过程中实时监测阳极循环罐内液体ph值以及阴极循环罐内液体电导率；

7、s5.当阴极循环罐内液体电导率升高至电导率设定值时，将阴极循环罐内碱液排出回收；当阳极循环罐内液体ph值降至ph设定值时，将阳极循环罐内液体排出至接触生物处理进水池；

8、s6.将接触生物处理进水池内废液依次进行生物接触氧化处理、mbr膜过滤用于处理废水中cod，最后进行反渗透脱盐处理，所得产水收集回用、浓水达标排放。

9、优选的，步骤s1中，过滤处理中采用过滤精度≤0.01μm的过滤器。

10、优选的，所述阳离子隔膜电解装置采用全氟磺酸离子膜作为隔膜、采用负载有氢氧化物催化剂的泡沫镍电极作为阳极电极、采用镍网状电极作为阴极电极。

11、优选的，步骤s4中，阳离子隔膜电解装置电解处理时控制电压为6～8v，电流密度为3500～4000a/m2。

12、优选的，步骤s5中，所述ph值设定值为7～7.5，当阳极循环罐内液体ph值降至ph设定值时，将阳极循环罐内液体排出至液位到达阳极循环罐设计低位，再向阳极循环罐补充滤后水至液位到达阳极循环罐设计水位。

13、优选的，步骤s5中，所述电导率设定值为300～500ms/cm，当阴极循环罐内液体电导率满足电导率设定值时，将阴极循环罐内液体排出至液位到达阴极循环罐设计低位，再向阴极循环罐补充脱盐水至阴极循环罐设计水位。电导率对应的是naoh浓度，电导率300～500ms/cm，对应的naoh浓度大约是20～30wt％，本技术是根据回收的浓度来设定电导率。

14、优选的，步骤s6中，所述废液进行生物接触氧化处理时，48小时≥水力停留时间≥30小时；经mbr膜过滤后废水中cod≤30mg/l；所述反渗透脱盐处理产水率≥85％，所得产水电导率≤5μs/cm。

15、本发明还提供一种上述冷轧金属脱脂液废水回收处理方法使用的系统，包括过滤器、滤后水罐、脱盐水罐、碱回收罐、阳离子隔膜电解组件、生物处理组件和反渗透脱盐组件，所述过滤器出口与滤后水罐进口间管道连接，

16、所述阳离子隔膜电解组件包括阳离子隔膜电解装置、阳极循环水罐和阴极循环水罐，所述阳离子隔膜电解装置包括阳极室和阴极室，所述阳极循环水罐进口与滤后水罐出口间管道连接、出口与生物处理组件间管道连接，所述阳极循环水罐与阳极室间设有阳极循环管道用于阳极液体循环，所述阳极循环水罐内设有ph监测装置；所述阴极循环水罐进口与脱盐水罐出口间管道连接、出口与碱回收罐进口间管道连接，所述阴极循环水罐与阴极室间设有阴极循环管道用于阴极液体循环，所述阴极循环水罐内设有电导率监测装置；

17、所述生物处理组件包括沿流向依次连接的接触生物处理进水池、接触生物氧化曝气池、mbr过滤池，所述接触生物处理进水池进口与阳极循环水罐出口间管道连接；

18、所述反渗透脱盐组件包括沿流向依次连接的反渗透原水池以及反渗透脱盐池，所述反渗透原水池的进口与mbr过滤池出口管道连接，所述反渗透脱盐池设有脱盐水排出口以及浓水排出口。mbr过滤池为污水处理领域常用设备，mbr表示膜生物反应器。

19、优选的，所述阳离子隔膜电解槽在阳极室、阴极室之间设有隔膜，所述隔膜为全氟磺酸离子膜，阳极室内设有负载有氢氧化物催化剂的泡沫镍电极作为阳极电极、阴极室设有镍网状电极作为阴极电极。

20、优选的，所述阳极循环水罐内设有阳极循环罐水位传感器，所述阳极循环水罐进口与滤后水罐出口之间设有补水阀、滤后水泵，所述阳极循环管道上设有阳极循环泵，所述阳极循环水罐出口与接触生物处理进水池进口之间还设有阳极罐排空阀、送料泵；

21、所述阴极循环水罐内设有阴极循环罐水位传感器，所述阴极循环水罐进口与脱盐水罐出口之间还设有脱盐水补充阀、脱盐水补充泵，所述阴极循环管道上设有阴极循环泵，所述阴极循环水罐出口与碱回收罐进口之间还设有阴极罐排空阀、碱液回收泵。

22、本发明与现有技术相比具有以下优点：

23、1、本发明使用的阳离子隔膜电解装置，采用隔膜电解工艺，隔膜采用全氟磺酸离子膜，这一技术的关键是在碱性条件下电解采用的阳极电极是采用负载有氢氧化物催化剂的泡沫镍；使用对离子具有选择性透过的阳离子交换膜，它只允许脱脂液废水中的钠离子由阳极区进入阴极区，却不允许水中的oh-和酸根离子通过，这样不仅使两极产物隔离，避免导致电流效率下降的各种副反应，而且，能从阴极区直接获得高浓度(20％～30wt％)的氢氧化钠，从阳极区直接将脱脂液废水的ph值从12.8降至7左右，无需加酸调节，废水的电导率从开始的65ms/cm降至5μs/cm，直接满足生物降解cod的进水指标(cod≤30mg/l)，大幅降低废水处理成本。

24、2、本发明使用的阳离子隔膜电解装置，处理金属脱脂液废水，用于回收清洗废水中的氢氧化钠，是一种清洁生产工艺技术。

25、3、本发明对废水要求低，适用于各种cod、碱基脱脂液废水，处理过程中，不用任何化学药剂，不产生新的污染物，常温低压，运行成本低，简单实用，投资成本低，经济效益显著；

26、4、本发明可广泛用于有色金属脱脂液废水处理，太阳能电池板氢氧化钠废水回收处理，减低企业生产成本，实现了巨大的经济和社会效益。

27、5、本发明的冷轧金属脱脂液废水回收处理系统中，阳极循环水罐内设有ph监测装置、阴极循环水罐内设有电导率监测装置，因此可以实时监测电解程度，当阳极循环水罐内ph值降至设定值(7左右)时则可排出进行除cod和脱盐处理，当阴极循环水罐内电导率升高至设定值(300～500ms/cm)时，可直接回收碱液。

28、6、本发明的冷轧金属脱脂液废水回收处理系统中，阳极循环水罐、阴极循环水罐内均设有液位传感器，因此在阳/阴极循环罐内液体排出时，液位传感器实时监控罐内液位，在液位到达循环罐设计低位时停止排液；向阳/阴极循环罐补充液体时，液位到达循环罐设计水位时停止补充。通过液位传感器的监测，可快速便捷控制阳/阴极循环罐的排液以及补液。