近年來，隨著子午線輪胎的高速發(fā)展，作為輪胎主要骨架材料的鋼簾線需求量不斷增加。2010 年我國鋼簾線用量突破60 萬t，需消耗潤滑劑6 000～7 000 t，產(chǎn)生大量潤滑劑廢液。潤滑劑廢水成分復雜，污染物濃度高，處理難度大，該種廢水的處理是鋼簾線企業(yè)污染治理的難題。

潤滑劑廢水含有大量乳化油、溶解性有機物與絡合態(tài)重金屬，廢水排放將造成嚴重的生態(tài)污染與環(huán)境危害〔1〕，因此被列入《國家危險廢物名錄》。目前在國內(nèi)此類潤滑劑廢水處理的相關報道較為少見〔2, 3〕。國外研究者的處理方法主要有破乳法、還原法、電化學法、膜分離法等〔4, 5, 6, 7, 8〕。

1 廢水水質(zhì)及水量
 
廢水來源于某大型鋼簾線企業(yè)電鍍拉絲工藝中的濕拉工藝，主要有兩種潤滑劑廢水：分別為FP 潤滑劑廢水與ADMU 潤滑劑廢水。兩種廢水水量較小，但成分復雜、污染物濃度高、處理難度大。水質(zhì)水量特征具體如表 1 所示。

兩種廢水需在處理后與綜合電鍍廢水混合排放，預期處理目標為出水COD＜500 mg/L，Cu＜1 mg/L，Zn＜5 mg/L。

表 1 潤滑劑廢水水質(zhì)及水量

2 工藝流程簡介
 
2.1 工藝選擇
 
兩類潤滑劑廢水的COD、銅和鋅重金屬濃度較高。其中COD 主要由乳化油與溶解性有機物組成，破乳法和生化法分別是兩種污染物實用的處理工藝，因此首先考慮采用破乳法將大部分乳化油去除，再用生化法處理其余溶解性有機物。鑒于高濃度重金屬可能對生化處理中的微生物產(chǎn)生毒害抑制效果，因此在生化處理之前需去除絡合態(tài)重金屬銅。

藥劑破乳是廢水中乳化油的常用處理方法，其中又分酸化法、鹽析法、混凝法等。筆者經(jīng)小試論證后采用硫酸鋁混凝法對潤滑劑廢水進行破乳處理，利用混凝劑（如硫酸鋁）的吸附架橋作用，與微粒油珠結合成為聚合體沉淀，從而實現(xiàn)水油分離。

在潤滑劑廢水中，銅主要以Cu2+與有機物絡合存在，去除困難。去除絡合態(tài)重金屬銅的常用方法有*還原法、硫化鈉沉淀法、Fenton 氧化法等。考慮到硫化鈉危險性較大，F(xiàn)enton 氧化法成本過高，故采用了*還原法。*中的二價鐵離子（Fe2+）具有還原性，在pH=2~3 時，能將水中的Cu2+還原成Cu+，而Cu+無法形成穩(wěn)定的絡合物，在pH 調(diào)節(jié)至堿性后與鐵離子鋅離子等共沉淀。

生化法去除溶解性有機物是工業(yè)廢水處理中常用方法，大多采用A/O 工藝。但由于該潤滑劑廢水COD 過高，破乳處理后仍在20 000 mg/L 左右，因此采用IC 厭氧反應器作為預處理工藝，IC 厭氧反應器高徑比大、有機負荷高，可適應高濃度的有機廢水。后續(xù)采用兩段A/O 工藝，并延長停留時間，zui大程度降解廢水有機物。

因此，可采用“破乳法去除乳化油—還原法去除重金屬—多級生化去除有機物” 的組合工藝處理潤滑劑廢水。工藝主要由以下組成：

（1）破乳法去除乳化油：廢水加入混凝劑硫酸鋁后攪拌進行破乳處理，破乳后乳化油隨著混凝沉淀得到去除。

（2）還原法去除重金屬：將破乳處理后的廢水調(diào)節(jié)pH 至3，加入*進行還原反應，然后加堿調(diào)節(jié)pH 至10 左右使重金屬沉淀。

（3）IC 厭氧生物處理： 經(jīng)預處理后的廢水仍含有大量溶解性有機物，COD 在20 000 mg/L 左右。采用高容積負荷的IC 厭氧反應器可有效降解部分有機物，減輕后續(xù)生化反應負荷。

（4）A/O 工藝：經(jīng)過厭氧生物處理的廢水，分別在水解酸化池與好氧反應池中經(jīng)過生物處理進一步降解有機物，經(jīng)過兩段A/O 工藝處理后廢水COD基本得到去除，可與廠區(qū)其他低濃度廢水混合后排放。

2.2 主要處理單元簡介
 
通過分析廢水水質(zhì)，參考國內(nèi)外的相關報道，結合小試進行模擬，確定工藝流程如圖 1 所示（實虛線表示污泥處理流程）。

圖 1 潤滑劑廢水處理工藝流程

主要處理單元如下：

（1）批處理反應器：FP 潤滑劑廢水與ADMU 潤滑劑廢水分別在調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)，然后提升至批處理反應器，采用序批式反應進行破乳與重金屬沉淀處理。處理后的廢水（混有大量重金屬污泥）提升至廂式壓濾機中進行泥水分離后出水進入中間水池。FP 潤滑劑廢水與ADMU 潤滑劑廢水分別配置一套批處理反應器與壓濾機，出水統(tǒng)一進入中間水池。

（2）氣浮系統(tǒng)：批處理出水由中間水池提升至氣浮系統(tǒng)進行連續(xù)式處理，前段分別加入重金屬捕集劑與混凝劑，深度去除重金屬與乳化油，后段通過加壓溶氣氣浮將浮渣分離后出水。

（3）IC 厭氧反應器：氣浮出水進入IC 厭氧反應器，降解部分有機物。

（4）兩段A/O 組合池：IC 厭氧出水進入兩段式的A/O 組合池，分別經(jīng)過水解酸化池、好氧生化池、沉淀池處理。處理出水重金屬達標，COD＜500 mg/L，可與該廠區(qū)綜合廢水混合后排放。

（5）污泥處理系統(tǒng)：由廂式壓濾機脫水后外運填埋。每座批處理反應器單獨配套一臺，生化剩余污泥與氣浮浮渣收集至污泥池后共用一臺。

工藝全程實現(xiàn)電氣自動化控制。

2.3 主要構筑物設計及運行參數(shù)
 
主要處理單元及其工藝參數(shù)如表 2 所示。

表 2 主要處理單元及其工藝參數(shù)

2.4 工藝特色
 
（1）處理方法合理，工藝完整。拉絲潤滑劑廢水成分復雜，污染物濃度高，處理難度大。國內(nèi)外相關報道針對該類廢水提出了一些初步處理途徑，但未能提供*處理此類廢水的完整工藝。本工程借鑒*經(jīng)驗，結合小試模擬，提出了一套完整的潤滑劑廢水處理工藝。

（2）物化處理組合工藝。潤滑劑廢水中的乳化油與高濃度重金屬會嚴重影響生化系統(tǒng)處理效果，需在前端經(jīng)物化方法*去除。本工藝在批處理反應器中進行破乳與還原反應，去除大部分乳化油與絡合態(tài)重金屬。并進入氣浮系統(tǒng)，加入重金屬捕集劑與混凝劑后通過氣浮分離浮渣，保證乳化油與重金屬的去除。

（3）多級生化處理工藝。潤滑劑廢水經(jīng)物化處理后仍含有大量溶解性有機物，高負荷的IC 厭氧反應器可較好地適應高濃度有機廢水，降解部分有機物，并減輕負荷，以利于后續(xù)好氧生化處理。IC 出水后采用A/O 工藝，進一步降解有機物。經(jīng)過多級生化處理，出水COD 降至500 mg/L 以下，與廠區(qū)綜合廢水混合后即可達標排放。

（4）工藝全程實現(xiàn)電氣自動化控制。潤滑劑廢水組合工藝處理單元多、流程復雜，但實現(xiàn)電氣控制后，廢水提升、藥劑投加、設備運行等流程均可自動完成，準確性高，節(jié)省人力，處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定。

3 處理效果
 
該工程2012年2 月建設完成，同年5 月系統(tǒng)調(diào)試基本完成，實現(xiàn)穩(wěn)定運行。

5 月份各工段水質(zhì)每日連續(xù)監(jiān)測，取5 月1 日至5 月10 日數(shù)據(jù)做平均，結果如表 3 所示。

表 3 各工段出水水質(zhì)

4 運行成本分析
 
該廢水相關處理設施總功率為101.36 kW，實際每日耗電量約為707.2 kW·h，電耗費用為9.42元/ m3?，F(xiàn)場實行三班制，每班2 人，人工費0.8 元/m3。藥劑費（主要為*、硫酸鋁、片堿、PAM）為23.3 元/ m3，合計運行費用33.42 元/m3。由于該廢水屬于高濃度有機廢水，處理單元多、藥劑使用量大，因此處理費用高于一般工業(yè)廢水。

5 結語
 
介紹了高濃度潤滑劑廢水的組合處理工藝。為克服現(xiàn)有技術的不足，*國內(nèi)該領域的空白，提出了一種方法合理、工藝完整、處理效果好的組合工藝。

采用該組合工藝處理拉絲潤滑劑廢水，出水重金屬基本得到去除，Cu＜1 mg/L，Zn＜1 mg/L，COD 降至500 mg/L 以下，與廠區(qū)綜合廢水混合后即可達標排放。