浊环水处理（共4篇）
浊环水处理 篇1
1 概述
转炉除尘水是用来处理转炉烟气的, 转炉烟气中含有大量造渣剂石灰 (CaO) 粉末, 在烟气冷却、洗涤过程中, 因水气接触进入水中, 成为转炉烟气洗涤污水, 污水经过水处理单元 (混凝沉降、冷却、水质稳定) 后变成清水, 循环回用。转炉除尘水具有高硬度、高悬浮物、高pH值等水质特点。循环使用过程中, 如水中含有大量的结垢物质会给除尘设备造成严重的堵塞, 影响炼钢厂正常生产。
不锈钢动力车间转炉除尘水系统始建于2003年, 主要处理厂内1#、2#转炉除尘水, 1#转炉除尘水流量约450m3/h, 2#转炉除尘水流量约560m3/h。两座粗颗粒分离机, 大小斜板沉淀池。工艺流程见图1
2 水系统存在问题
2.1 转炉除尘水回水高悬浮物, 高硬度
对回水水质进行监测后发现, 回水悬浮物高, 总硬度高。回水悬浮物在2000mg/L以上, 总硬度、PH值数据见表1。
2.2 结垢问题
转炉除尘水的结垢问题一直以来都较为突出, 而且结垢速度快, 不易清洗。对于供水系统来说, 结垢主要造成水泵叶轮、管道等处, 以及造成转炉一文二文、烟罩等处的结垢。
该系统水的水质具有高温、高悬浮物、高硬度、高pH值的特点:
(1) 高温:一文处约为1000℃, 在二文处约为70℃; (2) 高悬浮物:吹炼时高达约6000mg/L; (3) 高硬度:回用水硬度高达约200-1000mg/L; (4) 高pH值:系统水的pH值9～13, 在这样的水质条件下, 系统具有很强的结垢趋势, 对水处理技术提出更高的要求, 若水处理不当, 会在系统的关键设备部位出现结垢堵塞现象, 严重影响生产的正常运行。
3 水处理措施
3.1 粗颗粒分离 (如图2)
除尘水进行粗颗粒分离机后, 在分离槽内进行沉降, 底部大颗粒经旋转绞笼由出料口带出, 经深沉分离后的大部分循环水由出水槽流出至斜板。
采用粗颗粒分离装置对转炉除尘水回水进行预处理, 可以去除水中粒径≥60μm的粗颗粒杂质, 能减轻后续处理设备的磨损以及斜板沉淀池的负担, 同时大颗粒杂质去除后, 也可避免在泥浆进入压滤机后对滤布的损坏。
3.2 化学药剂
3.2.1 降硬剂 (碳酸钠)
转炉除尘污处理要使水质澄清, 最关键是要去除污水中的Ca2+和Mg2+, 保持水质稳定。转炉冶炼过程中加入的石灰尘粒随烟气气流带入湿式除尘净化系统, 石灰遇水变成Ca (OH) 2。烟气中存在的大量CO2溶于水中, 可发生化学反应:
转炉除尘污水水质稳定的关键条件是系统中要有适量的CO32-, 与不断溶入水系统的Ca2+反应生成CaCO3沉淀, 同时系统中又要有适量的OH-, 在洗涤过程中与烟气中的CO2生成CO32-, 补充与Ca2+结合生成CaCO3的消耗。实践中采取一次性投加足量的Na2CO3, 使水中的Ca2+浓度下降, 然后加入适量钠盐补充损失的Na+, 其阻垢机理如下:
Na2CO3作为缓冲溶液起到中介作用, 既能去除溶于水中的Ca2+以降低硬度, 又能吸收烟气中的CO2实现再生而循环利用。
3.2.2 缓蚀阻垢剂
针对转炉除尘污水系统高pH值、高硬度、易结垢的特点, 定量加入有机磷类缓蚀阻垢剂, 与Ca2+生成稳定的络合物, 并使垢层晶格发生畸变。起到复合药剂阻垢的协同效应。
3.2.3 絮凝剂
在斜板前投加降硬剂量的同时也投加絮凝剂, 主要是使生成的碳酸钙具有更好的沉淀效果, 通过斜板排出, 达到降低Ca2+离子含量的效果。
在进入压滤机前投加絮凝剂, 其主要成分为阳离子型聚丙烯酰胺, 可以更好的提高水份与污泥的分离程度, 在经过压滤机的挤压后, 使泥与水彻底分离, 压滤水回至斜板循环利用, 泥饼则由车辆运至料场回用。
4 效果分析
通过上述水处理措施, 转炉除尘水的供水水质基本稳定, 满足悬浮物小于100mg/L, 总硬度小于100mg/L (以CaCO3计) 的水质标准, 出水水质数据见表2。
浊环水处理 篇2
以邯钢老区300万吨钢轧改造项目炼钢中心循环水处理设施为例, 介绍连铸浊环水处理新工艺, 阐述工艺改进取得的效果。本工程规模为:承担433万t/年连铸坯的生产能力, 连铸浊环水处理主要技术经济指标为系统所需循环水量约为2500 m3/h, 最大处理量为3000 m3/h, 生产补水量80 m3/h、水重复利用率96.8%、吨钢用水量5.061 m3、吨钢新水用水量0.1619 m3。
二连铸水质特点及处理难点
连铸过程实际上是过热的钢水冷却成型的过程, 过热的钢水进入结晶器后, 钢水沿结晶器的周边逐渐冷凝成钢壳, 然后进入二次冷却区。在二冷区中与喷嘴喷出的雾化水直接进行快速冷凝, 通过二冷区后经矫直最终凝固成型。
从工艺过程不难看出, 除设备原因外, 冷却过程进行的好坏直接影响到产品的质量, 尤其是二冷区由于循环水需冲入空气后经喷嘴雾化来进行冷却, 对水质的要求比较高 (一般要求悬浮物质量浓度小于20 mg/L, 油质量浓度小于5 mg/L, 硬度小于600 mg/L, 否则悬浮物可能在喷嘴处沉积, 影响二冷区布水效果, 从而影响钢坯的质量。
二冷区喷淋冷却水除部分受热蒸发外, 大部分经氧化铁皮沟自流入铁皮坑, 由于冷却过程中带入大量的铁皮和油脂, 其中氧化铁皮悬浮物质浓度可高达1500 mg/L, 颗粒大小从60 um至20 um之间不等;油脂质量浓度一般为30 mg/L~6 mg/L, 最高可高达150 mg/L, 与工艺生产过程中添加的硅钙合金、萤石、石墨等物质黏结在一起, 形成较难处理的油泥, 上浮的块状油泥约占含油量的60%~80%, 其他的分散油漂浮在水中, 呈不稳定状态, 经过相当长时间的静置后才能上浮, 需要药剂辅助才能处理, 其余为粒径小于0.1 mg/h的溶解油。所含的油可与细微颗粒的悬浮物黏结在一起, 随水流到处黏结, 不易清除, 如黏附在管道上, 将会缩小管道的有效面积, 降低供水量或增大管道阻力, 引起金属垢下腐蚀, 给维修管理带来不便;其次, 在管道内附着很薄的油膜, 破坏防腐剂成膜的质量。黏附在二冷喷淋嘴上, 容易堵塞喷嘴, 降低二冷区的冷却效率, 将会影响铸坯的表面质量。在供氧不足的部位, 造成硫酸盐还原菌迅速繁殖, 造成严重的腐蚀和结垢。最后, 油和细微悬浮物形成的污泥, 可以堵塞滤料, 以至滤料板结成块, 完全丧失截留悬浮物的作用。
三传统的连铸浊环水处理工艺
传统的二冷水处理工艺一般采用平流沉淀池作为沉降设备来去除悬浮物, 同时在平流池上安装除油器来去除浮油, 以延长过滤器中滤料的使用寿命, 其流程见图1:
以上流程随着生产工艺的进步和产量的增加, 缺点很明显暴露出来。由于平流池只能去除浮油和部分分散油, 而对溶解油完全无法去除, 经平流池处理后水中油的质量浓度仍可达到10 mg/L, 从而使大量的油脂进入砂滤器, 短时间内造成堵塞、板结, 滤料需要经常进行更换补充, 耗费大量人力物力。
同时, 由于平流池中污泥长期自然沉降, 且为平流条件, 水温适宜, 极易滋生厌氧型细菌及微生物等, 形成大量沉积污泥, 无法彻底清理, 给系统的长期稳定带来很大的负面影响。
四新工艺的主要特点
新工艺的循环处理量为3500 m3/h。新工艺处理流程是循环废水沿冲渣沟进入旋流井, 入口处投加PAC液体药剂, 在流速较快、形成水跌旋流的状态下, 形成较大的悬浮颗粒, 沉淀至旋流井底部。上清液细小的悬浮絮凝体, 由泵组加压送至稀土磁盘机, 在磁盘机稳流槽内投加微磁助凝剂PAM, 排除的泥渣通过压榨机脱水外排, 出水流入热水井, 由液下热水泵组提升至陶瓷膜过滤器过滤处理, 余压上冷却塔冷却后自流入冷水井, 由主泵外送至用户循环利用。
其中, 为了使冲渣沟内较少残留大粒径的氧化铁皮, 需保证冲渣水的最小流速达到0.9 m/h, 根据设计资料结合现场试验, 当渣沟的设计充满度为h/D=0.5时, 坡度i>0.0055, 这样, 可以保证更好的冲渣效果。
即使是连铸车间的生产情况造成的循环水量波动的情况, 旋流井具有强大的耐冲击负荷能力, 设计容积为1840 m3, 是系统总容积的近3倍, 能减轻部分冲击负荷, 有利于水质指标控制, 并节省药剂的使用。
新工艺以稀土磁盘机为主, 陶瓷膜过滤器只完成部分过滤即可。在处理出水利用余压上冷却塔降温后, 流入冷水池的过程中, 因为接触空气, 还会受到二次污染, 所以在外送泵的出口处还应加上自清洗过滤器, 可将送出水悬浮物控制在5 mol/L以下。
连铸水处理新工艺的工艺流程如图2所示。
五新工艺采用的主要设备及处理特点
1. 稀土磁盘机:
浊环水经管式静态混和器加药混和后送入稀土磁盘机, 这一设备主体内部安装一组特殊设计的叶片单体。相邻单体形状相同而方向相反地交叉固定在管道内。以水流的动能作为混合的能量, 流体在混合单体内流动时, 每一单体将水流一分为二, 而由于相邻的混合单体方向相反, 使水流不断产生方向相反的旋涡, 目的是增加微磁絮凝熟化药剂与水的混合效率, 增强絮凝效果, 将水中的其他杂质与含铁微粒黏结在一起, 提高稀土磁盘机的处理效果。进入布水区均衡减速后溢入工作区, 在磁盘强磁场作用下水中的磁性悬浮物, 以及通过药磁絮凝吸附在其上的非磁性物质微粒和乳化油, 形成混合物被吸附到磁盘表面, 在磁盘旋转、吸力挤压作用下与水有效分离。当磁盘旋转到隔磁刮渣板槽时, 混合物被耐磨聚胺酯材料刮渣器刮下。在刨轮带动的刨渣条作用下混合物被刨出磁盘机, 经螺旋输送器送出设备, 处理后的水进入层流区排出。
稀土磁盘机的优点是占地面积小, 处理水量大。如采用型号为SMDD-1500的稀土磁盘机, 标准处理量可达1200 m3/h~1500 m3/h左右, 处理进水水质只要达到ss=35 mg/L, 含油=60 mg/L, 出水可达到ss=20 mg/L, 含油=10 mg/L, 并且具有很强的抗冲击负荷的能力, 当回水量大时, 最多可处理水量达单台2200 m3/h。连铸浊环水处理中的铁磁性, 在一定的磁场强度作用下, 铁磁性氧化物有较高的矫顽磁力或剩余磁化强度, 能保持相当一段时间, 利用这一特性, 磁化后的粒子之间以及磁化粒子与非磁化粒子间发生吸引、碰撞、粘聚, 使固体悬浮物凝聚成束状或链状, 颗粒直径大大增加, 沉降速度加快, 磁化处理再辅以加药絮凝, 则可使处理出水悬浮物降至50 mg/L左右。实践证明, 磁凝聚处理后能使化学药剂投加量减少50%左右, 减轻了二次污染。
此外, 磁处理可以改变水溶液的物理化学性能, 包括电导率、黏度、表面张力等, 抑制了设备和管道内壁的结垢, 对水质稳定有一定作用。
通过稀土磁盘机前段药剂的辅助作用, 利用稀土钕铁硼永磁材料的高强磁能积, 通过稀土磁盘的聚磁组合, 实现工作空间的高磁场强度和高磁场梯度。磁盘磁场力是水中悬浮物重力的600多倍, 炼钢、轧钢废水中铁磁性物质微粒以及通过药磁絮凝吸附在其上的非磁性物质微粒和乳化油, 在磁场力作用下, 克服流体阻力和微粒重力等机械外力, 产生快速定向运动, 吸附在稀土磁盘表面, 从而将废水中的悬浮物和油吸附分离出来, 配套磁力压榨脱水机。选用MDWD-II-600型设备, 进口污泥含水率:≤90%, 出口干渣含水率:≤35%, 对稀土磁盘分离净化废水设备输出的湿渣, 通过磁力压榨、脱去渣中水分, 滤液回流至稀土磁盘进水渠, 回收利用。干渣外排。
出水流入两座稀土磁盘平流池, 池体中间有联通口, 有利于保证水量水质的稳定, 底部安装放空阀, 方便将少量的沉淀污泥排除。联通口上可安装闸板阀, 方便单个池体的彻底清理, 以更好地确保系统内水质稳定。池体底部最好有i>0.05的坡度, 并设有集水坑, 方便清理池底沉积污泥。
2. 浮油回收机。
浮油回收机适用在进水水温55℃、含油量<60 mg/L的环境下, 采用特殊材质收油绳, 可耐95℃左右的高温, 实现对水面上浮油的吸附、收集能力, 单台的收油量:38 L/h~284 L/h。作为系统处理的辅助设施, 浮油回收机靠主机带动导带辊上的收油绳, 将水面上已经附着大量浮油的绳带牵引至陶瓷刮片处, 由沉析器处理后, 自流入储油箱中。设备带有自动加热装置, 防止冬季油体固化, 堵塞收油管, 且设计上收油管安装应有一定坡度, 集油箱安装时也应将最高液位标高低于浮游回收机收油箱的最低液位。收油箱也必须定期人工彻底清理。
3. 陶瓷膜过滤器。
通过稀土磁盘和浮油回收机的处理后, 出水翻过堰墙自流入热水池中。水中所含油量及悬浮物得到有效的去除, 正常情况下, 出水的含油量可控制在5 mg/L~7 mg/L左右, 悬浮物可控制在20 mg/L左右, 陶瓷膜过滤器即使切出系统也能满足使用要求。当需要陶瓷膜过滤器过滤时, 水经提升泵提升后, 进入陶瓷膜罐中, 开始过滤过程, 出水含油量小于1 mg/L, ss小于8 mg/L。陶瓷膜是将有膨胀性能的黏土粉碎均化, 添加活化剂和水搅拌烧制烘干而成, 这种陶瓷制滤料物理化学性能好, 表面积大, 孔隙率高, 吸附力强, 截污力强, 从而有过滤水质好、水头损失小、产水量高、工作周期长以及反洗水量小的特点。理论上, 反洗耗水量比多介质过滤器的低3.4~2.4倍, 且不存在更换滤料的问题, 运行成本较低, 克服了砂滤器的滤料板结和泄露情况。滤料的泄露将造成污泥泵的损坏和污泥系统的瘫痪, 板结将造成砂滤器设备损坏, 必须更换滤料, 影响系统的正常运行。但陶瓷膜过滤器的缺点是过滤进水压力必须控制好, 采取压力递增的进水形式, 否则容易引起膜管破裂损坏。
当发生连铸机机油严重泄漏的特殊情况时, 系统废水中的含油量甚至达到200 mg/L以上, 极易引起陶瓷膜管污堵, 此时必须切出设备, 同时增加稀土磁盘机磁絮凝剂的加药量至日常用药量的2倍左右, 以提高处理效果, 并加大系统置换量和出水自清洗过滤器的使用来调节水质, 能起到一定的稳定水质作用。
因此, 陶瓷膜过滤器只作为系统的辅助处理设施, 主要依靠稀土磁盘机去除悬浮的废油, 浮油回收机来去除较大颗粒浮油。
六水质调节及药剂使用情况
连铸浊循环水在冷却过程中由于蒸发部分水, 循环水的含盐量相应增高, 使设备及循环水管道产生结垢或腐蚀, 同时, 循环水还会引起藻类物质的生长繁殖。为了防止设备、管道结垢腐蚀及藻类物质的生长, 节约新水用水量, 提高重复利用率, 除了在投产前必须对管道进行清洗预膜, 投产运行中还需向循环水里投加缓蚀阻垢剂、杀菌灭藻剂、除油剂、高分子絮凝剂等。
可采用缓蚀阻垢剂为2-膦基-6-磺酸-1, 2-二羧酸己烷 (PSHD) 配方, 此复合剂还可以加入助溶剂 (冰乙酸、二甲基甲酰胺和乙醇等) , 以发挥增溶作用, 使药剂更易复配, 投加浓度为10 mg/L~30 mg/L, 此种阻垢剂适用于循环水硬度较高的系统, 且在北方地区, 提取的河水硬度一般为800 mg/L~1000 mg/L, 预处理工艺中对硬度的去除也没有特别的要求, 导致连铸浊环系统补水硬度偏高, 投加此种阻垢剂可阻碳酸钙垢和阻磷酸钙垢, 其性能比常用的有机膦酸或无机磷酸 (六偏磷酸钠等) 有较大提高, 并有缓蚀作用, 而且磷含量低, 不易引起系统内滋生藻类的状况, 即使外排或置换水时, 也不会引起周边水体的富养化, 更具环保意义。
杀菌灭藻剂可采用复合型杀菌灭藻剂, 原料配比为:氨基磺酸2~10, 异噻唑啉酮30~50, 氯化十二烷基二甲基苄基铵40~60。这种杀菌剂对水中多种微生物具有较强的杀灭和抑制能力, 并且能带走系统中存在的多余油脂和腐蚀产物, 也比较经济实惠, 尤其适用于连铸浊环系统, 并且生物降解性好, 对环境的影响较小, 且稳定性较好, 储存时间可达8个月以上。每次冲击性投加, 保持系统内药剂浓度达到10 ppm~20 ppm, 可控制管道内嗜铁丝状细菌的滋生, 防止管道腐蚀, 并且可以降低系统的悬浮物浓度和浊度, 有效分散管壁上附着的黏泥, 并将沉淀性黏泥变为悬浮型的。因此, 表面上系统始终能检测到一些悬浮物浓度超标, 但是换来的是系统管路和设备壁表的干净。所以, 加入后系统可停止置换水, 确保有效浓度保持24 h以上, 然后系统再大量置换水, 并增强旁滤。
混凝剂及助凝剂的投加主要配合稀土磁盘机的运行效果, 达到去除水中含铁物质及部分悬浮物的目的。采用含磁性效果的混凝剂, 配合助凝剂聚丙烯酰胺 (PAM) , 并在上游选择适当加药点, 在冲渣沟进旋流井口前10米左右先设一个混凝剂加药点, 6米左右设PAM加药点, 保证药剂投加浓度达到15 ppm, 使其在旋流井内与水充分反应后完成大颗粒铁皮及大颗粒悬浮物的初步沉淀, 出水管道10米处加设PAM加药点, 配合管道混合器, 进行充分混合, 处理水进入稀土磁盘机配水渠设混凝剂投加点, 配合磁盘机完成泥水分离过程。
七结束语
从邯钢西区炼钢连铸浊环水处理运行效果分析, 采用新工艺的优势明显优于原有工艺, 该工艺不但节省运行成本, 节省水单耗量, 且过程简单, 拥有一定的耐冲击负荷能力, 可成功应用于实践当中。
参考文献
[1] .闫建虹, 刘剑英.冶金企业浊环水系统的水质控制[J].天津冶金, 2005, (2) :50-53
浊环水处理 篇3
炼钢厂110炉区连铸浊环水系统, 由综合泵站连铸浊环水系统冷、热两个泵组共六台水泵完成系统循环。2007年4#、5#连铸机扩容造后, 110t炉区二冷水循环量由原770t/h上升到1 170t/h, 再加上渣粒化水400t/h, 合计约1 600t/h, 均需通过110t炉区的化学除油器处理后进行循环使用。我厂原110t炉区化学除油间只有4台化学除油器, 额定处理能力1 200t/h;因此扩容后所需处理水量已远远超出4台化学除油器的处理能力, 致使二冷水的悬浮物在30mg/L, 油10 mg/L以上, 均不能达到《钢铁工业给排水设计手册》规定标准。 (二冷水悬浮物20~30mg/L、油5mg/L以下的要求 (-941) ) 。造成二冷喷嘴堵塞几率升高, 铸坯冷却不均匀, 不但易造成漏钢等生产事故, 而且易产生铸坯疏松、缩孔、裂纹等缺陷。
2 项目方案
本系统工艺流程:化学除油器出水→泵站热水池→三台热水泵→五台双旋过滤器→冷却塔→冷水池→冷水泵→泵站两级全自动反冲洗过滤器→连铸机单极全自动反冲洗过滤器→连铸机二冷用点→旋流井→化学除油器进水。根据以上工艺确定具体改造方案如下:
2.1 对化学除油间的改造
1) 将化学除油间西南角的4间办公平房拆除, 新建化学除油间 (24×8×9m) , 增设2台处理水量:400t/h化学除油器 (CYCW-400) , 共增加处理水量800t/h, 与原有4台400t/h化学除油器相加, 其中1台化学除油器处于清理检修状态, 5台400t/h化学除油器运行, 共处理水量2 000t/h。新增2台化学除油器后, 通过检修逐一对原4台化学除油器排污系统由单一排污升级改造四点排污, 使其达到应有的处理能力。配套新建化学除油器加药设备2套及配套管道、阀门、控制。
2) 在化学除油间内增设3台直径3.5m、流量430m3/h双旋流纤维球过滤器 (LSL-3500) , 共增加处理水量1 290m3/h, 与原有2台Φ2.5m过滤器400m3/h相加, 其中1台双旋流纤维球过滤器处于清理检修状态, 4台双旋流纤维球过滤器运行, 共处理最大水量1690m3/h。 (此为二冷水第二级过滤改造) 。
3) 在化学除油间新建100 m3排污池, 将化学除油器和双旋流纤维球过滤器的反清洗水、排污水排至排污池。其上清液用自吸泵 (100WFB-CD, Q=70-90-112m3/h, H=15-12-10m, N=11Kw, 二台, 一用一备) 打至化学除油器内进行处理, 沉降的污泥由排泥泵 (100WQ80-18-7.5, Q=80m3/h, H=18m, N=7.5Kw, 三台, 二用一备) 排至板框压滤机处理, 滤清液回化学除油器。
2.2 对循环泵站的改造
1) 现冷水泵能力满足需要, 热水泵压力低, 为保证双旋流纤维球过滤器的进水压力, 将综合泵站的连铸机浊环水三台热水泵 (300S-32A, Q=551-720-810m3/h, H=31-26-24m, N=75Kw) 更换为DFSS250-480 (Ⅰ) A (Q=552-789-947m3/h, H=59-53-46m, N=160Kw) 型水泵, 三台, 二用一备;
2) 将泵站2台手动排污过滤器改造为全自动反冲洗过滤器, 同时在每台连铸机增加全自动反冲洗过滤器。 (此为二冷水第三级过滤改造) 。
2.3 对外网管道的改造
1) 从综合泵站的连铸机浊环水三台热水泵组至冷却塔阀组前, 铺设D630X8供水管到化学除油间的过滤器进口, 对浊环水进行深度处理。利用过滤器余压将回水 (铺设D630X8回水管) 送至冷却塔后回冷水池, 泵站的热水泵管道及回水管道的旁通设蝶阀组控制;
2) 化学除油器出水至热水池铺设D820X10回流管;
3) 旧有管道改线, 新建化学除油间区域现有采暖、排水、压缩空气管道各一条, 需进行改线。
2.4 对原有设备进行改造
1) 原有四套化学除油器更换斜管填料;
2) 原有四套化学除油器每套设备增设滑泥档板各2块;
3) 原有四套化学除油器每套设备增加一套排泥系统;
4) 原有四套化学除油器每套设备排泥系统改造为自动控制。
2.5 电气、仪控改造
1) 电气改造
110吨炉连铸浊环水改造新增两台化学除油器及配套过滤器、阀门及水泵等。现有变压器为1 600kVA三台, 其中3#变压器现有负荷300kW, 本次新增负荷255kW, 总负荷量约为600kW, 可满足供电要求, 即高压部分本次不作变动。新增软起动柜三面, 安装在原有循环泵站低压配电室为三台热水泵供电。新增加配电柜两面, 安装在原化学除油间配电室, 为化学除油间新增泵组及阀门供电。
化学除油间新增加厂房照明及防雷接地与原厂房旧系统相接。
2) 仪控改造
新增两套化学除油器及原有四套化学除油器排泥系统控制方式采用以集中监视、控制、操作为主, 就地监视、控制、操作为辅。
采用设在二层操作室的PLC系统对1#~6#化学除油器排泥系统集中监视、控制、操作, 该系统具有数据采集、越限报警、动作联锁、调节控制、历史数据存储、系统诊断、画面显示、报警和事件记录的功能。新增3台高效自动纤维过滤器控制系统与工艺设备成套定货, 原则:硬件设备性能应可靠、维修方便、软件编制简单、与其它控制系统便于连接和通讯, CRT醒目、操作方便、力求中文平台。
2.6 土建方面改造
1) 化学除油间改造
新建除油器基础 (48个) 在原化学除油间过滤器间建除油器基础, 拆除原纤维过滤器及基础。
2) 新建过滤间, 轻型门式刚架结构, 彩色压型复合板围护, 电动推拉彩板门, 塑钢窗。
3) 化学除油间南侧备件库改建
原备件库为二层砌体结构 (46m×10.5m) , 一层楼面为现浇钢筋砼梁, 预制楼板;二层为轻型钢屋架, 彩板屋面。现在二层增设办公室 (46mx6.0m) , 层高需抬高。我们采用轻质隔断进行房间分隔。由于跨度大, 采用轻型钢屋架, 保温彩板, 下部吊顶。西侧设钢梯。地面铺砖, 屋面重新做, 尺寸 (46m×10.5m) 。化学除油间西侧平房拆除, 长×宽=18m×10.5m, 砌体结构。综合泵站热水泵基础改造, 3台连铸机浊水热水泵基础改造地基处, 地基采用强夯处理, 此部分2.0m以下地基承载力特征值大于200Kpa。施工时应根据验槽情况确定地基处理方案。
3 改造效果
经过改造, 化学除油器水处理能力由原来1 200t/h提高到1 600t/h, 二冷水悬浮物明显减少, 油量降低, 达到了国家标准。而且由于水质明显提高, 二冷喷嘴堵塞现象明显减少, 减少了事故停机率, 为我厂的安全生产提供了重要的设备保障。
摘要：本文介绍了宣钢炼钢厂百吨炉区连铸浊环水系统现状, 针对水质不达标影响连铸坯质量问题而对浊环水系统整个工艺流程制定的技术改造方案, 以及改造后达到的良好效果。
浊环水处理 篇4
山钢股份济南分公司炼钢厂转炉系统主要用水为转炉烟气除尘净化回收设施一文、二文及除尘设备、风机冲洗等设备用水, 用水量1800m3/h。转炉烟气除尘一文、二文供水泵组水泵7台, 开5备2;除尘设备冲洗泵组水泵2台, 开1备1;冷却塔冷却热水泵组水泵4台, 开2备2, 用水处理后循环使用。该系统补充水量46m3/h, 水的重复利用率95.4%。
2 运行中出现的新问题及改造方法
2.1 运行中出现的新问题
随着市场对企业成本要求的不断提高及节能技术的不断发展, 进一步降低水泵电耗, 提高水泵供水效率, 降低系统运行成本成为摆在钢铁企业面前的新课题。该浊环水系统供水量大, 水泵电机运行功率达到2158KW, 电能利用率较低, 成为制约企业降本增效的瓶颈。
2.2 改造方法
为了进一步提高该系统的电能利用率, 深挖节能空间, 经过多方咨询和考察, 决定对该浊环水系统水泵的传动机构进行改造, 加装ASD永磁涡流柔性传动调速装置, 根据系统水量变化改变电机运行转速, 从而使水泵运转速度最大限度的温和用户水量变化, 达到节约电耗的目的。
3 ASD永磁涡流柔性传动调速装置介绍
3.1 节能原理
水泵系统未安装任何调速装置, 在系统运行时, 为满足工艺的要求需要调节阀门开度, 这时水泵转速保持不变 (一般为额定转速) 。其实质是改变管路特性曲线的方式来改变水泵的工况点。当关小阀门时, 管道局部阻力增加, 水泵工况点转移, 相应流量减少。以关小阀门来控制流量时, 水泵本身的输出能力不变, 压力特性不变, 管阻特性将随阀门开度的改变而改变。但阀门调节是以消耗水泵的多余能量来维持一定的供给量, 水泵的效率也将随之下降, 存在大量的能量损耗, 经济上不合理。
而通过调速方式对水泵的转速改变时, 阀门开度保持不变 (通常为最大开度) , 管路系统特性不变, 而流量和压力特性随之改变。如图1所示, A为水泵平衡工况点 (也称工作点) , 对应效率ηa, 欲减小流量, 可将转速降低, 此时工况点为C, 对应效率ηC, 水泵仍处于高效率区内。如果采用阀门节流的方法来调节, 则工况点为B, 对应效率为ηB, 水泵的效率下降。由此可见, 在所需流量小于额定量的情况下, 调速时的压力比阀门节流小, 所以调速所需的轴功率也比阀门节流小, 图中的阴影部分表示的就是水泵调速所节约的功率。很显然, 与阀门节流相比, 调速的节能效果很突出, 水泵的工作效率更高。
3.2 技术创新点
(1) ASD永磁涡流柔性传动装置是通过调节扭矩来实现速度控制, 电机输出到铜/铝导体转子的扭矩和永磁转子输出到负载的扭矩是相等的。这样, 可以根据负载实际运行过程中扭矩的大小来调整电机输出端扭矩。负载要求扭矩小, 电机输出扭矩小, 相应输出功率也小。 (2) 当系统运转时, 负载端的速度根据负载需要的扭矩, 通过永磁涡流柔性传动装置改变空气间隙来调节 (速度由空气间隙的宽度决定) , 而负载需要的能量决定电机消耗的能量。根据实际应用, 在全速运转时, 永磁涡流柔性传动装置的工作效率能达到97%以上, 而通过永磁涡流柔性传动装置调速后的能耗则降低到原来能耗的75%~33%。 (3) 永磁涡流柔性传动装置在某些调速范围内甚至比最高质量的变频器都要节能 (变频器需计入散热, 移除热量所需高耗能) 。同时, 永磁涡流柔性传动装置相对于其它调速装置的优点不仅限于节能, 安装永磁涡流柔性传动装置之后, 在对系统的总体评估中, 总回报提高、节能效果、生产能力提高、设备寿命延长、维修率下降以及运行负担的减少等效果都很明显。 (4) 80%以上的转动设备都是由于振动而出现故障的, 大多数的振动都是因为轴心偏移, 另外是由于设备的不平衡和共振所造成, 振动会破坏密封圈的弹力, 升高轴承和设备的温度。永磁涡流柔性传动装置技术提供了一种最好的解决振动方法。永磁涡流柔性传动技术减振通过空气间隙传递扭矩, 而没有直接的物理连接, 所以无磨损, 并能减少80%的系统振动, 最大限度的允许偏心, 从而达到隔离振动, 缓解对电机、负载的机械损害, 延长系统的整体生命周期。 (5) 由于电机和负载的轴端没有直接的物理连接, 振动不会传递, 对于冲击型负载及有堵转可能的过程中, 具有通过滑差实现缓冲与自动保护功能, 故障率大大减少。 (6) 永磁涡流柔性传动装置不会受电网质量的影响, 只要有有效的能量使电机转动, 永磁涡流柔性传动装置就可以转动, 因此在电网质量很差或者在低压期间都可以工作。同时, 永磁涡流柔性传动技术也不会影响设备的功率质量, 不会产生谐波, 瞬时高压或者其他与功率质量有关的问题。
4 改造完成后效果
该浊环水系统改造完成后运行半年有余, 经过电量测试对比和技术分析, 该系统运行电流下降了15%, 年节约电耗可达204万k Wh, 同时设备检修次数大大减少, 降低了水泵及电机的检修成本, 运行总成本每年可节约150余万元。
5 结语
此次改造在不改动原有水处理工艺的情况下完成了对水泵的节能改造, 大大降低了系统的运行成本, 为ASD永磁涡流柔性传动装置在钢铁企业转炉浊环水系统中的应用提供了借鉴实例。
摘要：某钢铁企业转炉浊环水系统供水量大, 电耗大, 电能利用率低, 为了进一步降低运行成本, 进行ASD永磁涡流柔性传动调速装置改造, 改造后运行电流大幅下降, 设备维修次数减少, 大大降低了系统的运行费用。
关键词：转炉浊环水系统,ASD永磁涡流柔性传动调速装置,运行成本
参考文献
[1]潘涛, 田刚.废水处理工程技术手册[K], 工业水处理, 2010.
[2]王笏曹, 钱平, 邹德才等.钢铁工业给水排水设计手册[K].工业水处理, 2011.