接触氧化池法在鞍钢天铁公司冷轧废水处理系统中的应用

王征传

（天津鞍钢天铁冷轧薄板有限公司，天津 300000）

接触氧化池法在鞍钢天铁公司冷轧废水处理系统中的应用

王征传

（天津鞍钢天铁冷轧薄板有限公司，天津 300000）

简要叙述了天津鞍钢天铁公司处理冷轧废水的生产工艺，接触氧化池在实际运行过程中出现的问题,通过提高废水的预处理效果、对接触氧化池进行相应的工艺改进、调整工艺参数及运行方式、加强对接触氧化池的污泥指标检测等措施，提高了冷轧废水生化处理效果，改善了出水水质，使接触氧化池法处理冷轧废水达到设计要求，实现了达标排放。

接触氧化池；冷轧废水；水质指标；系统

1 引言

天津鞍钢天铁冷轧薄板有限公司的生产废水包括含酸废水，稀碱含油废水、含油废水及湿平整液废水。其中稀碱含油废水选用的是接触氧化池法，而含油废水和湿平整液废水经过相应预处理后也混入稀碱含油废水一起处理。处理系统共设4个接触氧化池，设计处理能力为100m3/h，预处理装置有两级中和反应池、絮凝池、气浮池。接触氧化池出水要求达到一级排放标准。

该系统于2008年5月投入使用，随着各条生产线的逐步投产并达产，各处生产废水排入废水处理站集中处理，在实际运行过程中，接触氧化池出水指标不稳定，时好时坏，没有达到设计指标。通过综合的分析，找出了问题所在，对部分设施相应改进并对运行控制指标进行合理调整合改进，最终使系统运行稳定，出水水质达到设计标准。

2 冷轧废水处理工艺参数及工艺流程

鞍钢天铁公司冷轧废水处理系统的核心技术是接触氧化池法，装置功能是生产废水通过池内活性污泥进行生化反应，降低稀碱含油废水中的油、COD、BOD。现场主要工艺设备配置比较紧凑。

2.1 设备设施

接触氧化反应池：4座，地上式钢混结构，每座尺寸5.5 m×22 m×5 m，内有软性填料、曝气管、曝气头。接触氧化池下设风机房，装有罗茨鼓风机。

罗茨鼓风机：3台，2用1备，每台参数Q=60m3/min，H=5.5 mH2O，配套消声器、空气过滤器、空气冷却器、弹性接头及安全阀等，管网压缩空气作为备用气源。

2.2 工艺流程

稀碱含油废水与经过处理的含油及平整液废水在稀碱含油废水调节池混合，再提升至一级中和池、一级中和池出水自流到二级中和池。中和池中投加酸、碱药剂并加以曝气处理。二级中和池出水进入絮凝槽，在絮凝槽中投加助凝剂，提高沉淀效果，絮凝槽出水流入气浮池去除沉淀物和浮渣，气浮池出水进行pH值调节、降温等处理。最后进入接触氧化池进行生化处理，处理合格的水排放或再进行深度处理。生产流程图见图1。

3 生产处理水质分析及影响因素分析

冷轧厂产线的生产废水成分复杂，总体特点是温度高，含油量较高，铁离子含量较高，COD较高。用普通生化方法处理较为困难。因此，设计选用了接触氧化池法作为废水处理的核心工艺。生产线机组排放废水的水质组成情况，见表1。

图1 稀碱含油废水生产处理工艺流程简图

表1 鞍钢天铁冷轧稀碱含油废水水质表

2008年5月投产，当时只有酸轧线生产，废水量较小，后来镀锌线、连退线陆续投产，全线生产时，废水处理量较大，废水站连续生产，并根据产线排水量确定每天废水处理量，确保产线的正常排放不受影响。但在生产运行中发现，接触氧化池出水水质不稳定，水质指标好时出水优于1级排放标准，效果差时达不到2级排放标准。针对这种情况，废水站技术人员进行了长期跟踪、认真观察和分析，发现了影响废水处理效果的原因。

3.1 温度的影响

由于接触氧化池建在室外，运行温度受季节影响较大，冬季水温偏低，只有0～5℃，夏季水温较高，约为20～35℃，春、秋季节水温约为20℃左右。温度对接触氧化池处理废水影响显著，当温度低于10℃时，废水处理的水力负荷会明显下降。冬季运行温度远低于13℃，接触氧化池内活性污泥的生物活性显著降低，活性污泥的正常生长、繁殖过程受到抑制，表现为处理废水能力下降，导致废水处理效果不佳。

3.2 溶解氧D O的影响

接触氧化池进水方式为推流型，因此在接触氧化池中，废水从入口到出口整个长度方向上，各断面废水中，微生物的种类、数量、性质也各不相同，因此，各处微生物正常生长所需条件就有差异，其供氧量也应不同，进口处废水中BOD含量高，微生物数量多、活性强，所需溶解氧量就高，出口处废水中BOD较低，微生物数量少、活性低，所需溶解氧量也低。但实际运行中接触氧化池的曝气量是均匀分配的，这样就造成了在污水进口处溶解氧量不足，活性污泥处于缺氧状况，而在污水出口处则溶解氧偏高，曝气过量。每一处的活性污泥都没有处于最理想的工作状况，最后导致接触氧化池整体废水处理效果差。

3.3 微生物生长时期的影响

微生物的生长曲线可划分为四个时期:适应期；对数期；平衡期；衰老期。在微生物的不同生长时期，活性污泥处理污水的效果是不同的，平衡期和衰老期的处理效果为最好，由于在实际生产运行中，生产线产量波动较大，废水排放量也经常波动，排放量大时每天达700m3，废水量少时每天只有100m3，这样就造成接触氧化池水力负荷波动大，水量大时污泥负荷高，微生物处于对数期，水量小时污泥负荷低，微生物处于衰老期，水量波动范围大时，接触氧化池抗水力冲击能力低，造成污水处理效果不稳定。

3.4 营养物质含量的影响

微生物的细胞组成物质中碳和氮是最主要的，无机营养元素主要是磷。这三大营养要素的适当比例一般认为是 C∶N∶P=100∶5∶1 比较理想，实际运行中由于产线排水量变化较大且各生产线废水成分差异较大，因此废水中营养元素的含量比例也在不断变化，有时营养物投加不及时会造成微生物营养元素比例失当，不利于活性污泥的生长，污水处理效果就不太好。

4 实际生产运行中的应对措施

针对接触氧化池处理废水效果不佳问题的分析，对现有设施进行了相应改进并对操作控制环节进行了合理调整。

4.1 努力提高废水的预处理效果

废水预处理对接触氧化池的最终处理效果影响很大，是需要控制的重要环节，预处理主要有酸碱中和、絮凝沉淀、气浮三个步骤，酸碱中和反应的结果会影响絮凝沉淀效果，絮凝沉淀效果好，可以有效降低废水中的悬浮物指标，并除去废水中不易被生化法除掉的有机物和无机物颗粒，提高接触氧化池处理效果。好的气浮环节能很好地去除水中的油滴及轻质浮渣，有利于后面的生化处理。调整溶气罐内压缩空气的压力和溶气水泵的出口压力，使压缩空气充分溶于水中，在气浮池底的释放器出口排出，形成致密的细小气泡，气泡在上升过程中与油滴、轻质小颗粒结合升至气浮池表面，被刮渣机挂进渣槽，气浮处理效果好后的废水能明显改善其可生化性。做好废水预处理工作能使接触氧化池BOD的去除率达到90%以上。

4.2 对接触氧化池进行相应的工艺改进

为解决冬季运行水温过低的不利影响，在接触氧化池内靠近池壁处布置安装了若干加热蒸汽管道，每处设阀门单独控制。冬季生产时，接触氧化池内水温下降，低于10℃时打开蒸汽阀门给接触氧化池加温，调节好蒸汽流量，将水温维持在15～20℃，使大部分污泥保持较强的活性，虽然靠近加热蒸汽管附近局部水温过高会引起一些活性污泥死亡，但其数量占整个接触氧化池内污泥总体的比重较小，不会影响接触氧化池的整体处理效果。通过两年时间的运行结果证明，利用蒸汽加热的方法使接触氧化池内保持适当温度，能够保证在冬季运行时活性污泥具有较高的活性，获得较为理想的废水处理效果。

4.3 调整工艺参数及运行方式

接触氧化池总的有效容积为1 600m3，实际生产时当处理废水量为100m3/d和700m3/d时，接触氧化池实际容积负荷为 F=Q·L/V·T=（10.6～73.4）g/m3·d。

可以看出接触氧化池实际运行的污泥负荷较低。因此对生产操作进行了相应调整，即每次处理废水前1 h开启鼓风机给接触氧化池曝气，恢复污泥活性，处理废水结束后1 h停鼓风机。这样操作可以缩短接触氧化池曝气时间，通过控制曝气时间来控制接触氧化池内活性污泥的生长曲线，使活性污泥总体处于平衡期和衰老期之间，提高废水处理的效果。

另外，污泥回流比也是控制活性污泥生长曲线的一个重要途径。其实质是通过改变回流污泥量来控制活性污泥在接触氧化池内的停留时间，即控制活性污泥的泥龄。由于产线生产废水量随生产情况而经常变化，污泥回流比也要随着废水量的变化而及时调整。实际运行中，当废水处理量较高时，适当提高污泥回流比；反之，采用较低的污泥回流比。这样，即使废水处理量经常变化，也能通过调节运行方式将活性污泥泥龄控制在一个较为固定且理想的范围内，对稳定出水水质有重要的作用。

针对触氧化池内不同部位废水情况不同，活性污泥生化反应条件状况有差异，所需溶解氧量各不相同的问题。控制池内各部位曝气量以适应池内不同部位的不同要求，接触氧化池前面进水部位混合物浓度高，BOD含量高，因此将进水段曝气管进气阀门适当开大，保持较高的曝气量，溶解氧浓度实际控制在2～3 mg/L。在接触氧化池中后段，随着进水中大部分有机物被活性污泥吸附，逐渐分解，混合物中有机物含量逐渐降低，BOD逐渐减少，在接触氧化池中后段将曝气管进气阀门开度减小，实际溶解氧含量一般控制在1～2 mg/L。这样通过控制接触氧化池内不同部位曝气量，满足池内不同部位活性污泥的正常需要，改善了废水处理效果，这样做同时还能有效降低风机能耗。

4.4 加强对接触氧化池的污泥指标检测

实际生产运行中要时常检测废水混合液中活性污泥营养物质的含量，酸轧、镀锌、平整、连退生产线所排放的生产废水其组成差异较大，生产废水中碳、氮、磷等元素的含量也在不断变化，经常检验废水中这些元素的含量情况，发现其不满足活性污泥健康生长的要求时，及时投加相应的营养物质，使三种基本元素的含量始终稳定在C:N:P=100:5:1，能很好地保持活性污泥分解有机物的能力，提高接触氧化池的废水处理效果。

通过上述工艺改进和工艺参数的调整，经过一段时间的运行，接触氧化池出水水质明显好转，表2是2012年每月平均日处理废水量和出水含油、COD指标情况，经过工艺改进以及调整运行参数后，接触氧化池处理冷轧废水效果得到明显改善，出水指标日趋稳定，见表2。

表2 鞍钢天铁冷轧稀碱含油废水水质表

5 结语

在接触氧化池处理冷轧废水的实际运行中，通过对接触氧化池的局部改进并对各项控制指标进行灵活调整，使接触氧化池内活性污泥始终处于良好的生长状况，保持较高的废水处理能力，使接触氧化池处理冷轧生产废水效果理想，在5年的实际工作中，一直对上述生产指标进行严格控制，出现偏差及时调节，使接触氧化池法处理冷轧废水出水水质稳定，达到设计要求。

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

王征传（1972—），男，天津人，工程师，主要从事水处理方面的研究工作。

（编辑 潘娜）