接觸氧化池法在鞍鋼天鐵公司冷軋廢水處理系統(tǒng)中的應用

王征傳

（天津鞍鋼天鐵冷軋薄板有限公司，天津 300000）

接觸氧化池法在鞍鋼天鐵公司冷軋廢水處理系統(tǒng)中的應用

王征傳

（天津鞍鋼天鐵冷軋薄板有限公司，天津 300000）

簡要敘述了天津鞍鋼天鐵公司處理冷軋廢水的生產工藝，接觸氧化池在實際運行過程中出現的問題,通過提高廢水的預處理效果、對接觸氧化池進行相應的工藝改進、調整工藝參數及運行方式、加強對接觸氧化池的污泥指標檢測等措施，提高了冷軋廢水生化處理效果，改善了出水水質，使接觸氧化池法處理冷軋廢水達到設計要求，實現了達標排放。

接觸氧化池；冷軋廢水；水質指標；系統(tǒng)

1 引言

天津鞍鋼天鐵冷軋薄板有限公司的生產廢水包括含酸廢水，稀堿含油廢水、含油廢水及濕平整液廢水。其中稀堿含油廢水選用的是接觸氧化池法，而含油廢水和濕平整液廢水經過相應預處理后也混入稀堿含油廢水一起處理。處理系統(tǒng)共設4個接觸氧化池，設計處理能力為100m3/h，預處理裝置有兩級中和反應池、絮凝池、氣浮池。接觸氧化池出水要求達到一級排放標準。

該系統(tǒng)于2008年5月投入使用，隨著各條生產線的逐步投產并達產，各處生產廢水排入廢水處理站集中處理，在實際運行過程中，接觸氧化池出水指標不穩(wěn)定，時好時壞，沒有達到設計指標。通過綜合的分析，找出了問題所在，對部分設施相應改進并對運行控制指標進行合理調整合改進，最終使系統(tǒng)運行穩(wěn)定，出水水質達到設計標準。

2 冷軋廢水處理工藝參數及工藝流程

鞍鋼天鐵公司冷軋廢水處理系統(tǒng)的核心技術是接觸氧化池法，裝置功能是生產廢水通過池內活性污泥進行生化反應，降低稀堿含油廢水中的油、COD、BOD。現場主要工藝設備配置比較緊湊。

2.1 設備設施

接觸氧化反應池：4座，地上式鋼混結構，每座尺寸5.5 m×22 m×5 m，內有軟性填料、曝氣管、曝氣頭。接觸氧化池下設風機房，裝有羅茨鼓風機。

羅茨鼓風機：3臺，2用1備，每臺參數Q=60m3/min，H=5.5 mH2O，配套消聲器、空氣過濾器、空氣冷卻器、彈性接頭及安全閥等，管網壓縮空氣作為備用氣源。

2.2 工藝流程

稀堿含油廢水與經過處理的含油及平整液廢水在稀堿含油廢水調節(jié)池混合，再提升至一級中和池、一級中和池出水自流到二級中和池。中和池中投加酸、堿藥劑并加以曝氣處理。二級中和池出水進入絮凝槽，在絮凝槽中投加助凝劑，提高沉淀效果，絮凝槽出水流入氣浮池去除沉淀物和浮渣，氣浮池出水進行pH值調節(jié)、降溫等處理。最后進入接觸氧化池進行生化處理，處理合格的水排放或再進行深度處理。生產流程圖見圖1。

3 生產處理水質分析及影響因素分析

冷軋廠產線的生產廢水成分復雜，總體特點是溫度高，含油量較高，鐵離子含量較高，COD較高。用普通生化方法處理較為困難。因此，設計選用了接觸氧化池法作為廢水處理的核心工藝。生產線機組排放廢水的水質組成情況，見表1。

圖1 稀堿含油廢水生產處理工藝流程簡圖

表1 鞍鋼天鐵冷軋稀堿含油廢水水質表

2008年5月投產，當時只有酸軋線生產，廢水量較小，后來鍍鋅線、連退線陸續(xù)投產，全線生產時，廢水處理量較大，廢水站連續(xù)生產，并根據產線排水量確定每天廢水處理量，確保產線的正常排放不受影響。但在生產運行中發(fā)現，接觸氧化池出水水質不穩(wěn)定，水質指標好時出水優(yōu)于1級排放標準，效果差時達不到2級排放標準。針對這種情況，廢水站技術人員進行了長期跟蹤、認真觀察和分析，發(fā)現了影響廢水處理效果的原因。

3.1 溫度的影響

由于接觸氧化池建在室外，運行溫度受季節(jié)影響較大，冬季水溫偏低，只有0～5℃，夏季水溫較高，約為20～35℃，春、秋季節(jié)水溫約為20℃左右。溫度對接觸氧化池處理廢水影響顯著，當溫度低于10℃時，廢水處理的水力負荷會明顯下降。冬季運行溫度遠低于13℃，接觸氧化池內活性污泥的生物活性顯著降低，活性污泥的正常生長、繁殖過程受到抑制，表現為處理廢水能力下降，導致廢水處理效果不佳。

3.2 溶解氧D O的影響

接觸氧化池進水方式為推流型，因此在接觸氧化池中，廢水從入口到出口整個長度方向上，各斷面廢水中，微生物的種類、數量、性質也各不相同，因此，各處微生物正常生長所需條件就有差異，其供氧量也應不同，進口處廢水中BOD含量高，微生物數量多、活性強，所需溶解氧量就高，出口處廢水中BOD較低，微生物數量少、活性低，所需溶解氧量也低。但實際運行中接觸氧化池的曝氣量是均勻分配的，這樣就造成了在污水進口處溶解氧量不足，活性污泥處于缺氧狀況，而在污水出口處則溶解氧偏高，曝氣過量。每一處的活性污泥都沒有處于最理想的工作狀況，最后導致接觸氧化池整體廢水處理效果差。

3.3 微生物生長時期的影響

微生物的生長曲線可劃分為四個時期:適應期；對數期；平衡期；衰老期。在微生物的不同生長時期，活性污泥處理污水的效果是不同的，平衡期和衰老期的處理效果為最好，由于在實際生產運行中，生產線產量波動較大，廢水排放量也經常波動，排放量大時每天達700m3，廢水量少時每天只有100m3，這樣就造成接觸氧化池水力負荷波動大，水量大時污泥負荷高，微生物處于對數期，水量小時污泥負荷低，微生物處于衰老期，水量波動范圍大時，接觸氧化池抗水力沖擊能力低，造成污水處理效果不穩(wěn)定。

3.4 營養(yǎng)物質含量的影響

微生物的細胞組成物質中碳和氮是最主要的，無機營養(yǎng)元素主要是磷。這三大營養(yǎng)要素的適當比例一般認為是 C∶N∶P=100∶5∶1 比較理想，實際運行中由于產線排水量變化較大且各生產線廢水成分差異較大，因此廢水中營養(yǎng)元素的含量比例也在不斷變化，有時營養(yǎng)物投加不及時會造成微生物營養(yǎng)元素比例失當，不利于活性污泥的生長，污水處理效果就不太好。

4 實際生產運行中的應對措施

針對接觸氧化池處理廢水效果不佳問題的分析，對現有設施進行了相應改進并對操作控制環(huán)節(jié)進行了合理調整。

4.1 努力提高廢水的預處理效果

廢水預處理對接觸氧化池的最終處理效果影響很大，是需要控制的重要環(huán)節(jié)，預處理主要有酸堿中和、絮凝沉淀、氣浮三個步驟，酸堿中和反應的結果會影響絮凝沉淀效果，絮凝沉淀效果好，可以有效降低廢水中的懸浮物指標，并除去廢水中不易被生化法除掉的有機物和無機物顆粒，提高接觸氧化池處理效果。好的氣浮環(huán)節(jié)能很好地去除水中的油滴及輕質浮渣，有利于后面的生化處理。調整溶氣罐內壓縮空氣的壓力和溶氣水泵的出口壓力，使壓縮空氣充分溶于水中，在氣浮池底的釋放器出口排出，形成致密的細小氣泡，氣泡在上升過程中與油滴、輕質小顆粒結合升至氣浮池表面，被刮渣機掛進渣槽，氣浮處理效果好后的廢水能明顯改善其可生化性。做好廢水預處理工作能使接觸氧化池BOD的去除率達到90%以上。

4.2 對接觸氧化池進行相應的工藝改進

為解決冬季運行水溫過低的不利影響，在接觸氧化池內靠近池壁處布置安裝了若干加熱蒸汽管道，每處設閥門單獨控制。冬季生產時，接觸氧化池內水溫下降，低于10℃時打開蒸汽閥門給接觸氧化池加溫，調節(jié)好蒸汽流量，將水溫維持在15～20℃，使大部分污泥保持較強的活性，雖然靠近加熱蒸汽管附近局部水溫過高會引起一些活性污泥死亡，但其數量占整個接觸氧化池內污泥總體的比重較小，不會影響接觸氧化池的整體處理效果。通過兩年時間的運行結果證明，利用蒸汽加熱的方法使接觸氧化池內保持適當溫度，能夠保證在冬季運行時活性污泥具有較高的活性，獲得較為理想的廢水處理效果。

4.3 調整工藝參數及運行方式

接觸氧化池總的有效容積為1 600m3，實際生產時當處理廢水量為100m3/d和700m3/d時，接觸氧化池實際容積負荷為 F=Q·L/V·T=（10.6～73.4）g/m3·d。

可以看出接觸氧化池實際運行的污泥負荷較低。因此對生產操作進行了相應調整，即每次處理廢水前1 h開啟鼓風機給接觸氧化池曝氣，恢復污泥活性，處理廢水結束后1 h停鼓風機。這樣操作可以縮短接觸氧化池曝氣時間，通過控制曝氣時間來控制接觸氧化池內活性污泥的生長曲線，使活性污泥總體處于平衡期和衰老期之間，提高廢水處理的效果。

另外，污泥回流比也是控制活性污泥生長曲線的一個重要途徑。其實質是通過改變回流污泥量來控制活性污泥在接觸氧化池內的停留時間，即控制活性污泥的泥齡。由于產線生產廢水量隨生產情況而經常變化，污泥回流比也要隨著廢水量的變化而及時調整。實際運行中，當廢水處理量較高時，適當提高污泥回流比；反之，采用較低的污泥回流比。這樣，即使廢水處理量經常變化，也能通過調節(jié)運行方式將活性污泥泥齡控制在一個較為固定且理想的范圍內，對穩(wěn)定出水水質有重要的作用。

針對觸氧化池內不同部位廢水情況不同，活性污泥生化反應條件狀況有差異，所需溶解氧量各不相同的問題?？刂瞥貎雀鞑课黄貧饬恳赃m應池內不同部位的不同要求，接觸氧化池前面進水部位混合物濃度高，BOD含量高，因此將進水段曝氣管進氣閥門適當開大，保持較高的曝氣量，溶解氧濃度實際控制在2～3 mg/L。在接觸氧化池中后段，隨著進水中大部分有機物被活性污泥吸附，逐漸分解，混合物中有機物含量逐漸降低，BOD逐漸減少，在接觸氧化池中后段將曝氣管進氣閥門開度減小，實際溶解氧含量一般控制在1～2 mg/L。這樣通過控制接觸氧化池內不同部位曝氣量，滿足池內不同部位活性污泥的正常需要，改善了廢水處理效果，這樣做同時還能有效降低風機能耗。

4.4 加強對接觸氧化池的污泥指標檢測

實際生產運行中要時常檢測廢水混合液中活性污泥營養(yǎng)物質的含量，酸軋、鍍鋅、平整、連退生產線所排放的生產廢水其組成差異較大，生產廢水中碳、氮、磷等元素的含量也在不斷變化，經常檢驗廢水中這些元素的含量情況，發(fā)現其不滿足活性污泥健康生長的要求時，及時投加相應的營養(yǎng)物質，使三種基本元素的含量始終穩(wěn)定在C:N:P=100:5:1，能很好地保持活性污泥分解有機物的能力，提高接觸氧化池的廢水處理效果。

通過上述工藝改進和工藝參數的調整，經過一段時間的運行，接觸氧化池出水水質明顯好轉，表2是2012年每月平均日處理廢水量和出水含油、COD指標情況，經過工藝改進以及調整運行參數后，接觸氧化池處理冷軋廢水效果得到明顯改善，出水指標日趨穩(wěn)定，見表2。

表2 鞍鋼天鐵冷軋稀堿含油廢水水質表

5 結語

在接觸氧化池處理冷軋廢水的實際運行中，通過對接觸氧化池的局部改進并對各項控制指標進行靈活調整，使接觸氧化池內活性污泥始終處于良好的生長狀況，保持較高的廢水處理能力，使接觸氧化池處理冷軋生產廢水效果理想，在5年的實際工作中，一直對上述生產指標進行嚴格控制，出現偏差及時調節(jié)，使接觸氧化池法處理冷軋廢水出水水質穩(wěn)定，達到設計要求。

Application of Contact Oxidizing Tank Method to Cold Rolling Waste Water Treatment System at Angang Tiantie Company

WANG Zheng-chuan

(Tianjin Angang Tiantie Cold Rolling Sheet Company Limited,Tianjin 300000,China)

The author briefly describes the production process of cold rolling waste water treatment at

Tianjin Angang Tiantie Company and the problems occurring in the actual running process of contact oxidizing tank.Measures were taken as improving the pretreatment effect of waste water,making process modification on contact oxidizing tank,adjusting process parameters and running mode and enhancing inspection on tank sludge indices to improve the biochemical treatment effect of cold rolling waste water and supply water quality.The cold rolling waste water treatment at contact oxidizing tank reached the design requirement and water discharging complied with relevant standards.

contact oxidizing tank;cold rolling waste water;water quality indices;system

2013-02-05

2013-03-02

王征傳（1972—），男，天津人，工程師，主要從事水處理方面的研究工作。

（編輯 潘娜）