气浮、曝气法在鞍钢轧钢废水处理中的应用

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鞍钢北大沟污水处理厂始建于1987年，承担着鞍钢无缝钢管厂、小型型材厂、冷轧厂等轧钢厂排出的生产废水的处理，原设计处理能力2800t／d，处理后的水500t排入辽河水系，2300t回用。随着水资源越来越珍贵，以及环境保护工作越来越受重视，北大沟污水处理厂处理后的水已不能满足排放辽河的水质指标要求及回用水水质要求，因此公司决定对该厂水处理设施进行改造性大修。针对轧钢厂生产废水含油指标高、处理难度大等特点，我们首次在sewage treatment中采用了除油效果好的气浮法。

2工艺流程的确定

2．1工程特点本工程将原调节池改为一次沉淀池，去除了部分悬浮物，而废水中的浮油难于用沉淀法或自然上浮法从水中分离出去，故计划采用气浮法进行处理，将原有两座平流沉淀池改造为气浮—曝气池。由于本工程是在原有设施基础上进行改造，为了节省投资，保证处理效果，必须遵循以下原则：

（1） 尽量利用和不破坏原有基础设施；

（2） 改造后出水水质保证满足回用水水质要求；

（3） 改造后整体工艺设计操作简单，维护保养方便；

（4）设备投资少、处理效果好、运行成本低。

2．2处理工艺方案的选择

2．2．1气浮技术气浮法处理废水的实质是气泡和粒子间进行物理吸附，并形成浮选体上浮分离。按水中气泡产生方法的不同，现有的气浮形式及种类有：

（1） 分散空气气浮法。按形式分叶轮碎气法和微孔布气法。 由于该类气浮所产生的气泡直径较大，上升速度较快，扰动水体剧烈，分离液体中的较小颗粒和易被撞破的疏松絮粒效果均较差，本工程不予采用。

（2） 电解凝聚气浮法。该类气浮电极一般采用铝、铁作阳极进行电解，产生铝、铁的氢氧化物，以吸附、凝聚污水中的杂质颗粒，形成絮粒体，并利用阴极产生的微气泡（ 氢气） 进行粘附，得以形成气浮分离。但电解气浮法电耗较大，金属耗量大，不适用于大水量污水处理。

（3） 生物及化学气浮法。生物气浮法是依靠微生物在代谢过程中所放出的气体与絮凝颗粒粘附后上浮至水面；化学气浮法是在水中投加某化学药剂，借助化学反应生成的氧、氯、二氧化碳等气体，粘附絮粒上浮。这两种气浮法因受各种条件（ 如温度、废水性质、药剂等） 的限制，处理的稳定性和可靠性较差。

（4） 溶气气浮法。是使空气在一定压力的作用下，溶解于水中，并达到过饱和状态，然后骤然减压，这时溶解于水中的空气以微小气泡的形式从水中逸出，粘附絮粒上浮。溶气气浮法分污水全溶气法、污水部分溶气法和出水部分回流溶气法。 污水全溶气法和污水部分溶气法由于释放器的急剧消能会重新打碎絮粒，且释放器易堵塞。出水部分回流溶气法的优点是：在加压的情况下，空气的溶解度大，供气浮用的起泡数量能得到充分满足，以确保气浮的分离效果。 同时，溶入的气体经骤然减压释放，产生的气泡粒径较小（ 一般在20～30μm） ，粒度均匀，密集度大，而且上浮稳定，对液体的扰动微小。 在溶气气浮操作过程中，气泡与废水的接触时间还可以人为地加以控制，因此净化效果较高，特别适用于疏松絮粒、细小颗粒的固、液分离，在含油废水处理领域已得到广泛应用。 本工程在一次沉淀池出水中加入混凝剂，然后进入混凝反应池，使混凝剂和污水充分混合，形成矾花，然后在气浮池接触室使污水和溶气水充分接触，进行物理吸附，形成浮渣上浮，并伴有少量沉淀物，再利用刮渣机将浮渣刮至集油箱，利用排泥机、排泥泵将底流送至浓缩池进一步处理。

2．2．2曝气技术曝气是将空气中的氧强制溶解到混合液中去的过程。 最早应用在污水生物处理中的活性污泥法，曝气的过程除供氧外，还起到搅拌混合的作用。受此启发，我们将原平流沉淀池的紊流区改造为曝气充氧池，在该区域通过增设曝气管系统，一方面有效地防止了水中悬浮物的沉积；另一方面，曝气充氧对气浮处理后的剩余［Fe2＋］进一步氧化，防止氧化铁沉淀的产生，提高了锰砂过滤器的除铁效果。

3废水处理设计

3．1设计处理水量进出水量：3000m3／h，进出水水质见表1。

3．2废水处理工艺流程废水处理工艺流程见图1。

3．3原平流沉淀池改造后分格情况及主要设备工艺参数原平流沉淀池改造后分格情况及主要设备工艺参数见表2。

3．4设计特点（1） 充分利用原有两座沉淀池的4个格中的4个沉淀区和4排渣槽，以及上面设置的8条导轨，将沉淀区前部的混凝土挡土墙向下延伸，做成污水紊流布水槽，并在第一个污泥槽上建一道混凝土半墙，使之形成一个污水和溶气混合物接触室，溢水槽及底流排出系统利旧，不破坏原池结构，节省投资，施工简单。（2） 利用原有沉淀紊流区，在原排泥槽和紊流接合底部建一道半墙，从而形成曝气充氧除铁池，提高了锰砂过滤除铁效果。（3） 气浮溶气系统采用传统的空气压缩机充气，使之加气简单、压力稳定，并可根据要求任意调节。 空气溶氧系数高（ 溶气罐溶气效率75％） ，操作简单，管理方便。 溶气释放器减压差大，释放微气泡粒径小，产量多，较大水量污水处理效果稳定。4处理效果该工程于2000年12月开工，2001年7月建成并试运转，同年12月7日通过省环境保护治理项目竣工验收，主要指标达到设计标准及辽宁省污水与废气排放标准（DB21—60—89） 。

5结束语气浮法在石油工业、煤气发生站、毛纺工业、屠宰场及制浆造纸工业等行业的废水处理应用越来越广泛，在鞍钢用于轧钢废水处理是首次，今后还需进一步完善。

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