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    一體化高效污水處理設備在軋鋼水處理中的應用

    2019-06-29

    一體化高效污水處理設備在軋鋼水處理中的應用

    【摘要】介紹新疆一體化高效污水處理設備的原理及在高線水處理中的應用情況,利用系統余壓上塔,將水處理由長流程變為短流程,節能效果顯著,取得了很好的經濟效益和社會效益。


    【關鍵詞】一體化高效污水處理設備;軋鋼水


    1.前言

    新疆一體化高效污水處理設備

    大型鋼鐵企業因建廠年代不同,軋鋼和煉鋼含油污水水處理工藝各不相同,比較成熟的工藝是采用斜板沉淀池、化學除油器和稀土磁盤等水處理設備,設備出水基本都能滿足生產要求。但上述設備均為敞開式設備,其后均需增設調節水池、熱水池和上塔加壓泵組。


    節水、節能、節約占地面積是鋼鐵企業水處理設備的發展方向。如何將系統流程由長流程改為短流程,減輕工人勞動強度,是現階段每位水處理工作者應考慮的問題。張鋼2X60萬噸高線項目年產φ5~20mm圓鋼盤條和φ6~14mm螺紋鋼盤條共120萬噸,設計濁環水處理水量為4800m3/h,選用一體化高效污水處理設備,利用其壓力上塔功能,省掉了系統中的濁環水熱水池和濁環水上塔泵組,縮短系統流程,在滿足軋機用水水質的情況下,節能效果顯著,取得了良好的經濟效益和社會效益。


    2. 一體化高效污水處理設備簡介


    一體化高效污水處理設備是應用于鋼鐵企業煉鋼、軋鋼含油污水處理的新型水處理設備。一體化生活水處理設備設備集處理油類、氧化鐵皮、保壓上塔等功能與一身,與老流程比較節省了蓄水池、水泵、過濾器,減少泵房面積,且具有運行成本低,占地面積小、維護工作量少、處理效果好,處理能力大和自動化程度高等優點,經過調試合格后不需人工看護。

    新疆一體化生活水處理

    一體化高效污水處理設備是以投加化學藥劑、經混合反應使水中的油類、氧化鐵皮等懸浮物,通過凝聚、絮凝作用沉降分離出來,達到凈化水質的目的,當進水含油在≤50mg/L,其出水含油在3~5mg/L ,當進水SS含量≤500mg/L時,出水SS≤20mg/L。


    投加的藥劑共兩種,分開投加,一種屬電解質藥劑,投入一混合室,第二種是特制的高分子油絮凝劑,投入第二混合室,先投加一種,后投加第二種藥劑。與藥劑混合后并通過一渦流反應室、第二混合室后的污水在設備內部,水中油類與懸浮物經藥劑的凝聚、絮凝作用,形成大顆粒絮團沉降在斜管上,落入下部排泥斗中,上部清水經溢流堰、出水管出。下部污泥可定期排出。藥劑投加量分別為15 mg/L和0.6 mg/L。


    設備通過增加本體高度,在設備內部設了上下兩個反應沉淀室和一個過濾室,每個反應沉淀室都有各自的清水區、斜管沉淀區、緩沖區、泥漿區,不僅能實現普通化學除油器除油和懸浮物的功能,而且因增加了過濾室,對出水進行二次過濾,改善了出水水質。同時,因設兩室增加了沉淀面積,使得表面負荷達到4 m3/m2.h,提高了沉淀效率。


    3. 系統流程與設計方案


    3.1 系統流程


    軋鋼水處理應用一體化高效污水水處理設備的流程如圖1所示。


    圖1 一體化高效污水水處理設備處理軋鋼水工藝流程


    由圖1可以看出,與常規處理工藝相比,新疆一體化生活水處理設備應用一體化高效污水水處理設備比應用普通化學除油器或稀土磁盤減少了濁環熱水池和上塔提升泵組。

    新疆一體化生活水處理設備

    3.2設計方案


    高線濁環水系統設計濁環水水量為4800m3/h,選用14臺XF-350一體化高效污水處理設備,設備直徑為4m,高度為9m,單臺處理水量300~350 m3/h,單臺設備本體重量為20T,單臺設備運行重量120T。


    設8臺600m3/h濁環冷卻塔,冷卻塔位于泵房房頂。根據理論計算,房頂冷卻塔進水管管中心標高為8.7m,冷卻塔進水壓力在0.10Mpa,即可滿足使用要求,一體化高效污水處理設備進出水水頭損失小于6m,旋流井低液位是-9.5m,水面和冷卻塔進水口高差18.2m。管網系統的阻力損失控制在5m左右,則整個系統阻力為:18.2+10+6+5=39.2m<40m(水泵揚程)。為安全起見,設備廠家將一體化高效污水處理設備進水壓力設定在≤0.5 Mpa,出水壓力設定在≤0.45 Mpa,經現場調試運行,濁環水系統完全能實現化學除油器出水直接上冷卻塔的功能。


    4. 操作控制與處理效果


    4.1 操作控制


    一體化高效污水處理設備進、出水口、上下室排泥口、反洗進水口,反洗排水口均設手動和電動排污閥,設就地和集中控制柜,通過時間繼電器可手動、自動控制每臺設備電動閥門的開啟,并在集中控制柜上預留PLC接口。


    每臺設備按沉淀——過濾——排泥——反洗——沉淀為一個周期,循環制水。每7臺設備組成一個控制單元,由一個PLC控制柜控制7臺就地控制柜。單臺設備閥門操作控制步驟如下:


    (1)、正常過濾:先開進水閥,3分鐘后開出水閥,其余閥門全部關閉。


    (2)反洗:反洗由PLC時序控制,出廠設定為正常過濾8小時反洗一次,設定時間一到即開始反洗。關進水閥、出水閥,同時開反洗進水閥、反洗排污閥,10分鐘后關閉反洗進水閥、反洗排污閥,同時開1#~2#排泥閥、1#壓力水閥,5分鐘后關閉1#壓力水閥,同時開2#壓力水閥,5分鐘后關閉1#~2#排泥閥、2#壓力水閥,同時開進水閥,3分鐘后再開出水閥。以上為1臺一體化污水設備過濾及反洗、排泥過程。每臺反洗間隔時間為30分鐘。


    以上閥門操作間隔時間可根據現場進水水質、水量、水壓的波動情況適時調整。


    4.2效果分析


    4.2.1 處理效果分析


    設備自2011年10月份調試運行至今,設備進水水壓實際為0.3Mpa,一體化生活水處理設備出水水壓實際為0.2 Mpa,比理論計算低了0.1 Mpa。冷卻塔布水非常均勻,即使在炎熱的夏季,冷卻塔出水溫度也在33℃以下,設備出水水質SS≤20mg/l,含油量≤5mg/l,滿足軋機用水要求。


    4.2.2經濟效益分析


    14臺設備,包括加藥裝置、集中就地控制柜、線纜橋架等總投資約700萬元。省去1500m3混凝土水池一座,水泵廠房減少240m2,取消5臺N=132kw濁環水上塔泵組,水處理占地面積由5100 m2減少為3437 m2。節省投資約200萬元。若選用普通化學除油器,投資為12x40(400m3/h)+200=680萬元。兩種方案投資基本相同。


    若工作日按300天計,上塔泵組四用一備,電費按0.7元/度計,采用一體化高效污水處理設備,年節約電費


    132x24x300x4x0.7=2661120元=266.112萬元


    節省的電費四年就能收回投資。

    一體化生活水處理設備

    5.結語


    在高線水處理中應用一體化高效化學除油器設備完全能夠實現利用設備余壓直接上冷卻塔的功能,因設備增加了過濾功能,改善了設備出水水質。為煉鋼和軋鋼含油廢水的處理提供了新的思路,也是鋼鐵行業降低噸鋼耗能量工作在水處理方面的一個努力方向。


    該處理工藝創造性地把除油、過濾和壓力上塔功能集中于一臺設備,節約占地面積,節能效果顯著。


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