循环水技术的应用与改进

005年6月河南治金Jun.2005第13卷第3期HENAN METALLURGYVol. 13 No. 3循环水技术的应用与改进李军利洛阳铜加工集团有限责任公司)摘要介绍了水处理工艺中气浮、过滤技术在洛铜的应用情况在节能环保方面所取得的良好效果。关键词循环水气浮滤池水处理APPLICATION AND IMPROVEMENT OF RECYCLING TECHNOLOGYLuoyang Copper Machining Group Co., LtdABSTRACT 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洛阳铜加工集团有限责任公司是工业用水大表1循环水排水水质指标户年使用新水900万m左右排水量760万m3年石油类/水温/ CODEr/ss循环水量300万m。多年来集团公司一直寻求国家水排放标准0节水途径。1995年针对当时环保要求,准备投资循环水进口16.0~20.03718.047.0~80.071000万元进行循环水改造。对此考虑全公司主体还环水出囗2.403212.135.07设备对水质要求扩大原循环水处理能力规划公司总排水口水质42.00078许多用新水设备改用循环水从而达到节水减少排注总排水口水质Cr2+为2.02mgy(平均)最大5mgyL的双重效果统除热水池具有一定的集油功能外系统对其他污1循环水现状染指标无法控制。因为水量的重复利用率不高公洛铜原有的大循环系统由循环水泵站、机械通司不仅每年要支付近干万元的水费还要支付排污风冷却塔、自然通风冷却塔、热水池、冷水池、循环水费120万元。严重影响了工厂的经济效益同时对压力管网、循环水回水管网等组成。循环水主要用洛阳市这样的缺水城市也是非常不利的。因此对于设备冷却和工艺用水。系统由原苏联设计。经过现有的循环水进行改造变得迫切。四十多年的发展循环水系统的扩大及用户增多水2工艺改造质情况变得逐渐复杂尤其是工艺废水和部分洗涤根据现用水量和水质及远期规划制定了新的用水进入循环水管网再加上系统管理不善造成系循环水工艺流程(如图1所示)生产废水经循环统含盐、含油、结垢、悬浮物增多造成水质恶劣,设新水(自来水)3003h滤池反冲洗备冷却部位结垢堵塞流量减少设备温度过高鄗燕发损失33m3/h新水用户水回气浮处理分工艺用水达不到要求被迫改用新水造成新水量3267c3/h增大排水量也随着增多且难以达标,方面公司成热水池隔油池气浮滤池27a3本提高效益不佳溻一方面对环境也造成了较为严重的污染。洛铜循环水和排水水质指标见表1。溶气泵排水水质主要是油和Cu2+超标国家排放标准溶气罐系统漏失量6a3/h0.5mg/L)油来源于各种设备漏油和废乳化液管空压机3267s3/h理欠妥的原因。Cu2主要是生产过程中酸洗废液造30003/h成。但是无论是总排口还是循环水的直接排放都设备损耗207n3/h难以达到国家《污水综合排放标准》。原有循环水系图1循环水工艺流程图及水量分布2005年第3期河南冶金回水管网流入热水池,用泵提升至新建的玻璃钢机多相体系中含有的疏水性污染粒子有选择地从废械通风冷却塔降温(冷却塔底部标高6.5m,为后水中吸附到气泡上,以泡沫形式从水中分离岀去。道工序提供水头),水自流至隔油池隔去浮油,集其实质是气泡和粒子间进行物理吸附并形成悬浮油器收集浮油,水再自流至气浮移动式钟罩滤池,体上浮。可见吸附到气泡上而被上浮的污染物它气浮池前加铝质絮凝剂,再一次除油,水再经砂滤在水中必须是独立相或难溶解物。气浮原理如图2除去剩余的悬浮物,净化后的水,经虹吸后自流至所示。冷水池,用泵加压输送给分厂使用,形成大封闭循q疏水粒子环系统。亲水粒子除利用水泵站、冷热水池和大部分管网外新建冷却塔并增设隔油池、气浮池、滤池处理工序。2.1冷却塔现有机械通风冷却塔由于年久需大修冷却效液固混合系率低、能耗高6台风机总功率为168kW同时冷却图2气泡浮选机理后的水降至地面以下对后级处理还需将水再一次利用气浮也可以除去水中某些溶解污染物这提升所需水泵功率为20W另外还需建一集水池种气浮称为泡沫分离或离子气浮。污染物以分子或和水泵房经济上不合理。新建玻璃钢机械通风冷离子态混溶于水中在气浮前必须经过化学处理即却塔及其平台底部标高6.5m后续工艺过程所需加混凝剂将其转化为不溶性固体物或可沉淀络合水头均能满足),冷却水量3300m/h,风机总功率物成为微细颗粒然后进行气一粒结合再予以分90kW比原来节电78kW。离。某些离子态污染物也可采用投加表面活性剂的2.2隔油池方法使起泡剂与溶质生成电价键或螯合键结合到混溶在废水中的油类污染物质除重质焦油的起然后进行气浮分蠃原理如图3所示比重高达1.1以外其它油类的比重均小于1.0它们大体以三种状态留存在水中河浮油这部分油珠亲水端粒径通常大于60m或大于100um~150m以胶体分散系分布在水中的细分散油(油珠粒径10m600m和乳化油(粒径小于10m);其余则为溶解油。洛铜公司循环水中可浮油是含油量的主要部分约占废水含油量的60%以上溶解油很少不易图3表面活性分子在气一液面的吸附测余者为乳化油和细分散油。因此可浮油和细分洛铜公司循环水站在隔油池后端设加药箱添散油的分离是除油的关键。加碱式氯化铝形成络合物等絮凝体进一步除油、可浮油的含义是指废水在一定时间的静置或造渣缓慢流动的条件下能够借助于油粒与水的比重差洛铜目前采用的气浮方法为加压溶气气浮即而上升到水面的油分。可能浮岀水面的油珠粒径,空气在加压条件下溶入水中在常压下析出。气浮般不小于60m~150m与滤池共同在一个大池中前端为气浮通过DN200除油池的计算与设计的管子将溶气水均匀分布水中水一方面在直流过油珠上浮速度u=g(18)×(py-cee程中完成气浮造渣通过刮渣机除去浮渣另一方面浮油池的表面积A=aQ/u水向下通过滤层除去沉渣。过水断面积A=Q/v2.4滤池隔油池的长度L=(v/u过滤是使废水通过滤料,以截留水中的悬浮物处理后出水水质含油0.4lmgL大部分油被分质。针对水中的悬浮物含量及处理特点采用双层离出来滤料滤池上层采用比重小、粒径大的轻质滤料无烟2.3气浮煤粒径0.8mm~1.8mm层深300m;下层采用比对废水中不能自然沉淀、也难以自然上浮的微重大、粒径小的重质滤料石英砂粒径为0.5mm~1.河南冶金2005年第3期层构成双层滤料滤池如图4所示)实际证明双了排水超标支岀但是公司新水用量并未减少大量层滤料含污能力较单层滤料约高一倍以上。单层与处理水的排放是不经济的。因此启动循环水管网改双层滤料含污能力对比如图5所示。造工程加大水的重复利用率才是循环水治理的最终目的。管棒厂、铝镁厂管网改造条件比较成熟仅需在无烟煤进水总口设自来水—循环水联通即可。熔铸厂、板石英砂带厂在公司经4路上敷设管路,与大循环水管路连接。管网改造后能节约新水量10~15万吨/月。4改进及应用效果图4双层滤料滤池1)使用隔油、气浮滤池法处理复杂工业废水效果很好处理后的水质完全达到国家排放标准部分监测指标与生活饮用水指标持平处理后的水质能满足公司大部分设备对冷却水质的要求、侧双层滤料|石2冰处理过程的良性循环解决了排水问题每年减少400万m3的排污量使洛铜所有的工业废水实现了达标排放的目的减少了对地下水源及地表图5单层滤料和双层滤料截污量比较排水河道污染解决了几十年来外排废水超标的问滤池的反沖洗水及浮渣含有大量的水直接排题。放掉,一方面恶化公司外排水质量另一方面也是不3楯环水质改善后大量设备由新水改用循环经济的。因此在滤池边设一渣池对浮渣经过简单水提高了水的复用率95%以上)节约了水资源,过滤后水流入热水池进行再处理。洛铜用新水由原来的60~70万吨/月降低至30在泵站出口设电子除垢仪减少管道结垢造成40万吨/月每年直接节约水量40万吨。水流不畅但此方法会使循环水中含盐过高)经过5结语新建循环水处理站岀水水质除生物指标没有测量节水改造后减少400万m3排污量使我厂所外水质指标可以满足大多数设备冷却用水。水中有的工业废水实现了达标排放的目的具有较好的铜离子因水的碱性环境也基本处理掉。循环水各经济效益和社会效益同时提高了水的复用率,节约监测点水质指标见表2。了水资源。由于将各生产分厂的用后水引回处理站表2新循环水站水质指标进行处理后循环使用使循环水的补充水源源不断项目石油类/水温/ COD/ SS/,Pc2冷却塔前1.01352020.582减少了补充新鲜水量而大部分原用生产水的直接、间接冷却水的地方经工艺论证后改用循环水。在隔油池前1.0029隔油池出囗0.412913.917.48.40.23新改循环水管网并网后用新鲜水明显下降。循环0.3128,510,113,98.350.17水改造取得了节水与减少排污的双重效果滤池出口0.290.126参考文献3管网改造[1]华东建筑设计院主编.给水排水设计手册北京国建筑工业生产用水经过新循环水站处理水质达标减少出版社1988.18-20310-349351-352(上接第35页)控制在1000℃~1100℃的得到较优的配水控制模型其模型在生产中应用之间各段的温度变化率小于2℃S,矫直温度大于获得较好的二次冷却效果可以提高铸坯的质量。900℃满足冶金原则的要求。实际和计算的相对误2)通过二冷系统和配水模型的优化大幅度提差小于5%满足实际生产的精度要求。高了铸坯的内部质量使管坯钢的一次低倍合格率通过优化工艺矩形坯轧制Φ75mm、Φomm的由55.0%左右提高至73.0%圆管坯一次低倍合格率由2003年1~3月份的7参考文献55.0%左右提高至4~5月份的73.0%。[1]蔡开科程士富连续铸钢原理和工艺.北京治金工业出版社结论