熱軋車間濁環(huán)水的處理
肖宏,張烜
(廣東省韶關(guān)韶鋼集團(tuán)公司)
摘 要:熱軋車間濁環(huán)水含有潤(rùn)滑油脂、氧化鐵皮、泥砂,易堵塞管道、冷卻塔、過(guò)濾器.采用二段式水處理工藝流程、應(yīng)用高效能磁混凝沉淀、化學(xué)除油等技術(shù),通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐運(yùn)行取得了良好的處理效果,滿足了用戶對(duì)水質(zhì)的要求。
關(guān)鍵詞:軋鋼;水處理;混凝;沉淀;除油;過(guò)濾
鋼鐵企業(yè)熱軋車間濁環(huán)水系統(tǒng)主要供給出爐輥道、軋機(jī)前后工作輥、四輥軋機(jī)、矯直機(jī)前輥、矯直機(jī)矯直輥身、分段剪后輥道籌冷卻用水,還包括高壓水除磷,沖氧化鐵皮溝等用水。濁環(huán)水中含有較多的潤(rùn)滑油脂,粗、細(xì)氧化鐵皮、泥砂等雜質(zhì),特別是油與益屬粉塵及泥砂等雜質(zhì)粘合在一起,形成了具有較大粘性的“油泥”,油泥很容易粘附在水處理設(shè)備及管道上,如粘附在冷卻塔的填料上,在填料表面形成隔熱層,阻塞填料通道,降低冷卻效果,甚至壓垮填料;粘附在過(guò)濾器濾料上,阻塞濾料不易清除,使過(guò)濾設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn),導(dǎo)致循環(huán)水質(zhì)惡化,致使循環(huán)系統(tǒng)處于惡性循環(huán)中,嚴(yán)重影響生產(chǎn)正常運(yùn)行。所以,將油從水中和泥砂中分離出來(lái)并去除是鋼鐵企業(yè)熱軋車間含油濁環(huán)水處理的夫鍵。
1 處理工藝流程的確定
1.1 三段式處理工藝流程
目前,國(guó)內(nèi)熱軋車間濁環(huán)水處理工藝流程大部分為三段式,并采用機(jī)械設(shè)備除油。其流程見(jiàn)圖
通過(guò)國(guó)內(nèi)調(diào)研,采用三段式處理工藝流程可以去除大部分氧化鐵皮和泥砂,但平流沉淀池上使用機(jī)械設(shè)備除油,除油效果均不理想。具體來(lái)說(shuō),如隔油、刮油設(shè)備要求除油池中必須水位穩(wěn)定,只有在水位穩(wěn)定狀態(tài)下,水面浮油才能流進(jìn)或刮進(jìn)集油槽,而熱軋車間因生產(chǎn)的間斷性和濁環(huán)水一次沉淀地提升泵站運(yùn)行的間斷性,使除油池水位不穩(wěn)定,致使除油效率不高;對(duì)于帶式或管式除油設(shè)備來(lái)講,它是以帶或管來(lái)吸附水中浮油,但在實(shí)際運(yùn)行中它只能和小部分水流接觸,且皮帶易變形,油管易老化,不能充分發(fā)揮其除油效能;而浮桶式除油機(jī)易堵塞;浮油回收機(jī)效果好,但也存在除油過(guò)程中帶水的缺點(diǎn),且上述方法均只能去除水中浮油(水面上的油層厚度為1mm左右),不能去除呈膠體狀態(tài)的乳化油;此外,機(jī)械法除油方式的設(shè)備較為龐大,一般設(shè)置在室外,管理不便,易出故障,易失靈,其實(shí)際使用效率不高,造成污水大量外排,且外排污水中懸浮物、含油量超標(biāo)。
另外,本工藝流程中采用的壓力過(guò)濾器即高、中速過(guò)濾器,在實(shí)際運(yùn)行中由于受到水中的油和懸浮物影響,容易使濾料堵塞和板結(jié)。在生產(chǎn)控制好、管理水平高、漏油少、水中油和懸浮物含量低的情況下,一般來(lái)說(shuō)運(yùn)行一年需更換一次濾料。有的企業(yè)一年要更換二次,更換濾料存在著難度大、環(huán)境差、費(fèi)用增加等缺點(diǎn)。
從上述分析看,三段式處理工藝流程有許多難以克眼的缺陷。
1.2 二段式處理工藝流程
1.2.1 流程的特點(diǎn)
近幾年,通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)熱軋車間濁環(huán)水處理工藝流程運(yùn)行狀況的分析研究探索,最后確定某鋼廠中厚板軋機(jī)濁環(huán)水處理工藝即采用二段式處理工藝流程加旁流化學(xué)除油裝置的設(shè)計(jì)方案作為解決上述三段式處理工藝流程弊端的一條行之有效的方法。真流程見(jiàn)圖2。
該工程設(shè)計(jì)循環(huán)水量:軋線各設(shè)備循環(huán)水量為1617m3/h,沖氧化鐵皮水量為336m3/h,均通過(guò)鐵皮溝進(jìn)入旋流沉淀池,總回水量為1953m3/h。處理前懸浮物SS=500-700mg/l、油≤15-20mg/l,處理后懸浮物SS≤50mg/L,油5-10mg/l。
該二段式處理工藝流程具有以下幾個(gè)特點(diǎn):1)流程簡(jiǎn)單、投資省、占地小、管理方便。2)以自清洗過(guò)濾器和化學(xué)除油裝置代替上述三段式處理工藝流程中的機(jī)械設(shè)備除油裝置——平流沉淀池和壓力過(guò)濾器。既能去除浮油,又能去除乳化油,同時(shí)也能去除懸浮物,達(dá)到除油泥的雙重目的。3)應(yīng)用化學(xué)法除油,其底流泥漿集中定時(shí)排出,便于脫水處理,易于運(yùn)輸和回收利用,解決了三段式流程中沉淀池泥渣不易抓出、不易運(yùn)輸及過(guò)濾設(shè)備反沖洗不易處理等諸多難題。
1.2.2 選用設(shè)備的特點(diǎn)
1)永磁絮凝器
設(shè)計(jì)采用高效能磁混凝技術(shù),即污水經(jīng)過(guò)永磁絮凝器磁化,使細(xì)小的氧化鐵皮微粒聚合成團(tuán),大大增加顆粒沉淀范圍和沉降速度,從而使一些難以沉降的細(xì)小顆粒得以沉降,進(jìn)一步提高了沉淀效率。這種永磁絮凝器有不用電、安全可靠、經(jīng)久耐用、易于維修等優(yōu)點(diǎn)。
2)全自動(dòng)自清洗式管道過(guò)濾器
設(shè)計(jì)采用了全自動(dòng)自清洗管道過(guò)濾器代替高速過(guò)濾器。全自動(dòng)自清洗管道過(guò)濾器是由筒體,不銹鋼濾網(wǎng)、電路控制部分等組成,工作時(shí),水從進(jìn)水口進(jìn)人不銹鋼濾網(wǎng),經(jīng)濾網(wǎng)從出水口排出,水中懸浮物被濾網(wǎng)阻擋,吸附在濾網(wǎng)內(nèi)側(cè),隨著過(guò)濾的不斷進(jìn)行,吸附在濾網(wǎng)內(nèi)側(cè)的懸浮物會(huì)增多,這時(shí)進(jìn)水口與出水口的壓差會(huì)增大,當(dāng)進(jìn)出水的壓差達(dá)到0.05MPa時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行自清洗。整個(gè)過(guò)程無(wú)需人工操作自動(dòng)進(jìn)行。自清洗管道過(guò)濾器具有安裝方便、占地少、無(wú)需人工維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),特別是該全自動(dòng)自清洗管道過(guò)濾器工作相當(dāng)穩(wěn)定,清洗時(shí)耗水量少,在這次中厚板工程濁環(huán)水系統(tǒng)中使用,證明了這些優(yōu)點(diǎn)。
3)化學(xué)除油裝置
根據(jù)中厚板軋機(jī)生產(chǎn)情況,濁環(huán)水含油量不大的特點(diǎn),為降低成本,減少水中油的積累,設(shè)計(jì)采用旁流化學(xué)除油裝置進(jìn)行處理。化學(xué)除油裝置是近年新開發(fā)的一種集除油沉淀為一體的處理設(shè)備,它是以投加化學(xué)藥劑使污水中的油份和懸浮物產(chǎn)生凝聚和絮凝反應(yīng),形成密實(shí)、粗大的絮團(tuán)而沉降下來(lái),從而從水中分離出來(lái)作為反應(yīng)機(jī)理,是去除“油泥”的理想設(shè)備。
1.2.3 效益分析
此中厚板車間工程總投資為5.13億元,水處理設(shè)備投資為2066.11M,其中濁環(huán)水設(shè)施投資為1062.85萬(wàn)元,約占總投資的2%。與熱軋車間濁環(huán)水處理普遍采用的三段式處理工藝相比較,可節(jié)省投資約380萬(wàn)元,占地面積減少約3200m2,運(yùn)行費(fèi)用減少約60萬(wàn)元/a。因此,該工程的二段式處理工藝流程的確是一種新型高效、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的含油污水處理方法。
2 運(yùn)行情況
該工程中厚板軋機(jī)濁環(huán)水系統(tǒng)從1998年8月底試運(yùn)行至?xí)?,運(yùn)行正常,水質(zhì)較好。通過(guò)分析測(cè)試,濁壞水系統(tǒng)供水水質(zhì)的懸浮物平均在20mg/L以下,油含量平均在2-3mg/L以下,底流泥漿含水率95%左右,壓濾后泥餅含水率在35%以下(已便于運(yùn)輸,不產(chǎn)生二次污染)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
3 結(jié)束語(yǔ)
熱軋車間濁環(huán)水的處理工藝流程由上述三段式流程改為二段式流程后,不僅在技術(shù)上先進(jìn)、可靠,而且使工程投資降低、節(jié)省了設(shè)備的維修費(fèi)用、降低了外排廢水中懸浮物和油含量,滿足了生產(chǎn)要來(lái),避免了環(huán)境污染。從而為企業(yè)和社會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
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