循環(huán)水技術(shù)的應用與改進(jìn)

005年6月問(wèn)南冶金Jun.2005第13卷第3期HENAN METALLURGYVol 13 No. 3循環(huán)水技術(shù)的應用與改進(jìn)李軍利(洛陽(yáng)銅加工集團有限責任公司)摘要介紹了水處理工藝中氣浮、過(guò)濾技術(shù)在洛銅的應用情況在節能環(huán)保方面所取得的良好效果。關(guān)鍵詞循環(huán)水氣浮濾池水處理APPLICATION AND IMPROVEMENT OF RECYCLING TECHNOLOGYLi JunliLuoyang Copper Machining groupLud)ABSTRACT Introduced application of air-float and filter technology of water treatment technics in luoyang Copper MachiningGroup Co., Ltd and its good effect in environment protectionKEY WORD recycling water air-float filter bed water treatment洛陽(yáng)銅加工集團有限責任公司是工業(yè)用水大表1循環(huán)水排水水質(zhì)指標戶(hù)年使用新水900萬(wàn)m左右排水量760萬(wàn)m3年項目石油類(lèi)/水溫/ CODEr/Ss/PH循環(huán)水量3000萬(wàn)m。多年來(lái)集團公司一直尋求國家廢水排放標準節水途徑。1995年針對當時(shí)環(huán)保要求準備投資循環(huán)水進(jìn)口16.0~20.018,047,0~80.071000萬(wàn)元進(jìn)行循環(huán)水改造。對此考慮全公司主體循環(huán)水出口2.403212設備對水質(zhì)要求擴大原循環(huán)水處理能力規劃公司總排水口水質(zhì)42.02007-8許多用新水設備改用循環(huán)水從而達到節水、減少排注總排水口水質(zhì)C2+為2.02mg/(平均)最大5mg/L污的雙重效果。統除熱水池具有一定的集油功能外系統對其他污1循環(huán)水現狀染指標無(wú)法控制。因為水量的重復利用率不高,公洛銅原有的大循環(huán)系統由循環(huán)水泵站、機械通司不僅每年要支付近干萬(wàn)元的水費還要支付排污風(fēng)冷卻塔、自然通風(fēng)冷卻塔、熱水池、冷水池、循環(huán)水費120萬(wàn)元。嚴重影響了工廠(chǎng)的經(jīng)濟效益同時(shí)對壓力管網(wǎng)、循環(huán)水回水管網(wǎng)等組成。循環(huán)水主要用洛陽(yáng)市這樣的缺水城市也是非常不利的。因此對于設備冷卻和工藝用水。系統由原蘇聯(lián)設計。經(jīng)過(guò)現有的循環(huán)水進(jìn)行改造變得迫切。四十多年的發(fā)展循環(huán)水系統的擴大及用戶(hù)增多水2工藝改造質(zhì)情況變得逐漸復雜尤其是工藝廢水和部分洗滌根據現用水量和水質(zhì)及遠期規劃,制定了新的用水進(jìn)入循環(huán)水管網(wǎng)再加上系統管理不善造成系循環(huán)水工藝流程如圖1所示)生產(chǎn)廢水經(jīng)循環(huán)統含鹽、含油、結垢、懸浮物增多造成水質(zhì)惡劣設新水(自來(lái)水)300m3/h備冷卻部位結垢堵塞流量減少設備溫度過(guò)高鄗燕發(fā)損失333/h新水用戶(hù)水回氣浮處理分工藝用水達不到要求被迫改用新水造成新水量3000c3/h300m3/h增大排水量也隨著(zhù)增多且難以達標,方面公司成熱水池隔油怨本提高效益不佳湯一方面對環(huán)境也造成了較為嚴重的污染。洛銅循環(huán)水和排水水質(zhì)指標見(jiàn)表1。排水水質(zhì)主要是油和Cu2+超標國家排放標準溶氣健0.5mg/L)油來(lái)源于各種設備漏油和廢乳化液管中國煤化工理欠妥的原因。Cu2主要是生產(chǎn)過(guò)程中酸洗廢液造CNMHGL沖卻池成。但是無(wú)論是總排口還是循環(huán)水的直接排放都設備損耗207m3/h難以達到國家《污水綜合排放標準》。原有循環(huán)水系1循環(huán)水工藝流程圖及水量分布①聯(lián)系人:李軍利工程師河南洛陽(yáng)471039)洛陽(yáng)銅加工集團有限責任公司生產(chǎn)部;收稿日期2004-12-302005年第3期河南冶金回水管網(wǎng)流入熱水池,用泵提升至新建的玻璃鋼機多相體系中含有的疏水性污染粒子有選擇地從廢械通風(fēng)冷卻塔降溫(冷卻塔底部標高6.5m,為后水中吸附到氣泡上,以泡沫形式從水中分離岀去。道工序提供水頭),水自流至隔油池隔去浮油,集其實(shí)質(zhì)是氣泡和粒子間進(jìn)行物理吸附并形成懸浮油器收集浮油,水再自流至氣浮移動(dòng)式鐘罩濾池,體上浮?？梢?jiàn)吸附到氣泡上而被上浮的污染物,它氣浮池前加鋁質(zhì)絮凝劑,再一次除油,水再經(jīng)砂濾在水中必須是獨立相或難溶解物。氣浮原理如圖2除去剩余的懸浮物,凈化后的水,經(jīng)虹吸后自流至所示冷水池,用泵加壓輸送給分廠(chǎng)使用,形成大封閉循q疏水粒子環(huán)系統。o親水粒子除利用水泵站、冷熱水池和大部分管網(wǎng)外新建冷卻塔并增設隔油池、氣浮池、濾池處理工序。2.1冷卻塔現有機械通風(fēng)冷卻塔由于年久需大修冷卻效液固混合系率低、能耗高6臺風(fēng)機總功率為168kW,同時(shí)冷卻圖2氣泡浮選機理后的水降至地面以下,對后級處理還需將水再一次利用氣浮也可以除去水中某些溶解污染物這提升所需水泵功率為270kW另外還需建一集水池種氣浮稱(chēng)為泡沫分離或離子氣浮。污染物以分子或和水泵房經(jīng)濟上不合理。新建玻璃鋼機械通風(fēng)冷離子態(tài)混溶于水中在氣浮前必須經(jīng)過(guò)化學(xué)處理即卻塔及其平氜底部標高6.5m,后續工藝過(guò)程所需加混凝劑將其轉化為不溶性固體物或可沉淀絡(luò )合水頭均能滿(mǎn)足),冷卻水量33m/h,風(fēng)機總功率物成為微細顆粒然后進(jìn)行氣一粒結合再予以分90kW比原來(lái)節電78kW離。某些離子態(tài)污染物也可采用投加表面活性劑的2.2隔油池方法使起泡劑與溶質(zhì)生成電價(jià)鍵或螯合鍵結合到混溶在廢水中的油類(lèi)污染物質(zhì)除重質(zhì)焦油的一起然后進(jìn)行氣浮分離原理如圖3所示比重高達1.1以外其它油類(lèi)的比重均小于1.0。它們大體以三種狀態(tài)留存在水中河浮油這部分油珠粒徑通常大于60m或大于100ym~150um以膠體分散系分布在水中的細分散油(油珠粒徑10yam600-m知乳化油(粒徑小于10m)淇其余則為溶解油。洛銅公司循環(huán)水中可浮油是含油量的主要部分約占廢水含油量的60%以上溶解油很少不易圖3表面活性分子在氣一液面的吸附測余者為乳化油和細分散油。因此可浮油和細分洛銅公司循環(huán)水站在隔油池后端設加藥箱添散油的分離是除油的關(guān)鍵。加堿式氯化鋁形成絡(luò )合物等絮凝體進(jìn)一步除油、可浮油的含義是指廢水在一定時(shí)間的靜置或造渣緩慢流動(dòng)的條件下能夠借助于油粒與水的比重差洛銅目前采用的氣浮方法為加壓溶氣氣浮即而上升到水面的油分?？赡芨〕鏊娴挠椭榱?空氣在加壓條件下溶入水中在常壓下析出。氣浮般不小于60um-150m與濾池共同在一個(gè)大池中前端為氣浮通過(guò)DN200除油池的計算與設計的管子將溶氣水均勻分布水中水一方面在直流過(guò)油珠上浮速度u=g(181)×(py-pe程中完成氣浮造渣通過(guò)刮渣機除去浮渣另一方面浮油池的表面積A=aO/u水向下通過(guò)濾層除去沉渣。過(guò)水斷面積A=Q/v2.4濾池隔油池的長(cháng)度L=dv/u過(guò)濾是使廢水通過(guò)濾料以截留水中的懸浮物處理后出水水質(zhì)含油0.41mg/L大部分油被分質(zhì)中國煤化工及處理特點(diǎn)采用雙層離出來(lái)。濾料CNMHG啦徑大的輕質(zhì)濾料無(wú)煙2.3氣浮煤粒徑0.8m~1.8mm層深300mm;下層采用比對廢水中不能自然沉淀、也難以自然上浮的微重大、粒徑小的重質(zhì)濾料石英砂粒徑為0.5mm~1細顆粒和比重接近與1.0的懸浮固體采用氣浮法2mm層深4m。由于兩種濾料比重差在一定的處理。氣浮操作是將水、污染物質(zhì)和氣泡這樣一個(gè)反沖洗強度下輕質(zhì)濾料仍在上層重質(zhì)濾料在下河南治金2005年第3期層構成雙層濾料濾池如圖4所示)實(shí)際證明雙了排水超標支岀但是公司新水用量并未減少大量層濾料含污能力較單層濾料約髙一倍以上。單層與處理水的排放是不經(jīng)濟的。因此啟動(dòng)循環(huán)水管網(wǎng)改雙層濾料含污能力對比如圖5所示。造工程加大水的重復利用率才是循環(huán)水治理的最終目的管棒廠(chǎng)、鋁鎂廠(chǎng)管網(wǎng)改造條件比較成熟僅需在無(wú)煙煤進(jìn)水總口設自來(lái)水—循環(huán)水聯(lián)通即可。熔鑄廠(chǎng)、板石英砂帶廠(chǎng)在公司經(jīng)4路上敷設管路,與大循環(huán)水管路連jco接。管網(wǎng)改造后能節約新水量10~15萬(wàn)噸/月4改進(jìn)及應用效果圖4雙層濾料濾池1)使用隔油、氣浮濾池法處理復雜工業(yè)廢水效截污量g/cn果很好處理后的水質(zhì)完全達到國家排放標準部分監測指標與生活飲用水指標持平處理后的水質(zhì)能滿(mǎn)足公司大部分設備對冷卻水質(zhì)的要求。雙層濾料石砂2冰處理過(guò)程的良性循環(huán)解決了排水問(wèn)題每年減少400萬(wàn)m3的排污量使洛銅所有的工業(yè)廢水實(shí)現了達標排放的目的減少了對地下水源及地表圖5單層濾料和雙層濾料截污量比較排水河道污染解決了幾十年來(lái)外排廢水超標的問(wèn)濾池的反沖洗水及浮渣含有大量的水直接排題。放掉,方面惡化公司外排水質(zhì)量另一方面也是不3楯環(huán)水質(zhì)改善后大量設備由新水改用循環(huán)經(jīng)濟的。因此在濾池邊設一渣池對浮渣經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單水提高了水的復用率95%以上)節約了水資源,過(guò)濾后水流入熱水池進(jìn)行再處理。洛銅用新水由原來(lái)的60~70萬(wàn)噸月降低至30~在泵站出口設電子除垢儀減少管道結垢造成40萬(wàn)噸/月每年直接節約水量400萬(wàn)噸。水流不暢但此方法會(huì )使循環(huán)水中含鹽過(guò)高)經(jīng)過(guò)5結語(yǔ)新建循環(huán)水處理站岀水水質(zhì)除生物指標沒(méi)有測量節水改造后減減少400萬(wàn)m3排污量使我廠(chǎng)所外水質(zhì)指標可以滿(mǎn)足大多數設備冷卻用水。水中有的工業(yè)廢水實(shí)現了達標排放的目的具有較好的銅離子因水的堿性環(huán)境也基本處理掉。循環(huán)水各經(jīng)濟效益和社會(huì )效益同時(shí)提高了水的復用率節約監測點(diǎn)水質(zhì)指標見(jiàn)表2。了水資源。由于將各生產(chǎn)分廠(chǎng)的用后水引回處理站表2新循環(huán)水站水質(zhì)指標進(jìn)行處理后循環(huán)使用使循環(huán)水的補充水源源不斷,項目石油類(lèi)/水溫/COD,mgt減少了補充新鮮水量而大部分原用生產(chǎn)水的直接冷卻塔前10135嗎000.27間接冷卻水的地方經(jīng)工藝論證后改用循環(huán)水。在隔油池前1.002920.0隔油池出口0.412913.917.48.40.23新改循環(huán)水管網(wǎng)并網(wǎng)后用新鮮水明顯下降。循環(huán)0.3128.510.113,98.350.17水改造取得了節水與減少排污的雙重效果濾池出口0.29281.769.78.150.126參考文獻3管網(wǎng)改造[1]華東建筑設計院主編.給水排水設計手冊北京沖國建筑工業(yè)生產(chǎn)用水經(jīng)過(guò)新循環(huán)水站處理水質(zhì)達標減少出版社1988.18-20310-349351-352上接第35頁(yè))控制在100℃~1100℃的得到較優(yōu)的配水控制模型其模型在生產(chǎn)中應用之間各段的溫度變化率小于2℃/S,矯直溫度大于獲得較好的二次冷卻效果可以提高鑄坯的質(zhì)量。900℃滿(mǎn)足冶金原則的要求。實(shí)際和計算的相對誤2)通過(guò)二冷系統和配水模型的優(yōu)化大幅度提差小于5%滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的精度要求。高了中國煤化工鋼的一次低倍合格率通過(guò)優(yōu)化工藝矩形坯軋制Φ75mm、Φ9omm的由5CNMHG圓管坯一次低倍合格率由2003年1~3月份的7參考文南55.0%左右提高至4~5月份的73.0%[1]蔡開(kāi)科程士富連續鑄鋼原理和工藝.北京治金工業(yè)出版社,6結論[2]史學(xué)玉安鋼矩形坯連鑄機二冷配水模型的開(kāi)發(fā)和應用[碩士1)通過(guò)凝固傳熱模型根據現場(chǎng)條件可以經(jīng)濟論文]北京北京科技大學(xué)203