油水分离技术在钢厂浊循环水处理改造中的应用

第29卷第3期工业水处理Vol 29 No.32009年3月Industrial Water TreatmentMar..2009油水分离技术在钢厂浊循环水处理改造中的应用王建功(天津水运工程科学研究所,天津300456)[摘要]循环冷却水水质状况直接影响到钢厂浊循环水的应用,如何有效去除循环水中的油类和氧化铁皮是整个处理过程的技术关键。作者通过对某钢厂浊循环水处理工程的技术改造设计及运行实际效果的分析阐述了油水分离技术的过程与原理设计参数,以及该项技术在浊循环水处理中的应用及效果[关键词]油水分离;浊循环水;改造工程[中图分类号]TQ085:412[文献标识码]B[文章编号]1005-829X(2009)03-007503Application of the separation of oil from water to the treatment reform ofturbid circulating water in steelworks(Tianyin Research Institute of Water Transport Engineering and Science, Tianjin 300456, China)Abstract: The water quality of circulating cooling water affects directing the application of turbid circulatingwater in steelworks. How to remove the oils and Fe0, from the circulating water is the sticking point of thetreatment process. The process and principle, design parameters, the application of the technique to the turbidcirculating water treatment, and its effect are expounded based on the analysis on the technical reform desiand running effect of the turbid circulating water treatment engineering at a steelworksKey words: separation of oil from water; turbid circulating water; reform engineering钢厂连铸生产过程中排放的冷却水由于受到1项目概述生产作业、机械设备扰动的影响,加上生产过程中11原处理工艺流程及存在的技术问题使用了一定量润滑剂、清洁剂和稳定剂,使得冷却原处理工艺流程见图1水的含油量大,且乳化程度高,并含有一定量的重金属离子,导致冷却水水质差而不能满足循环使浊循环水→集水池一隔油池→平流沉淀池→回用水池→回用至生产车间用的要求。国内各钢厂尽管配套建立了浊循环水污泥池处理设施,但在处理工艺选择上多采用以平流隔图1原处理工艺流程油沉淀池为主体的隔油、沉淀处理流程,工艺相对原工艺存在的主要问题:(1)原有隔油池除油效简单,处理效果一般,不能满足生产用浊循环水水果较差,由于隔油池工艺设计简单,仅能去除部分浮质标准的要求,为此,笔者结合浊循环水的污染特油不能有效去除乳化油,导致出水水质中石油类含性,选取以油水分离技术为主体的隔油、破乳工艺量高于回用标准要求。(2)平流沉淀池设计停留时间对已有的工程进行改造,保证冷却水经处理后满较小,抗冲击负荷能力一般,单纯依靠重力沉降作用足浊循环水水质标准的要求,既能避免直接排放不能有效去除颗粒物和铁粉,难于稳定保证出水水对受纳水体造成严重的污染,又可以节约大量的质符中国煤化工水源自生产车间的水资源有利于走企业“增产节污、循环经济、节能钢坯CNMHG处理后的污水必须减排”的可持续发展之路,具有良好的工程经济效进代却后万能凹用寸生广,原系统未考虑处益和环境效益。理出水的冷却要求,导致有效出水量不能满足生产75一经验交流工业水处理2009-03,29(3)高峰期的补水量。(4)自动化程度较低,日常维护管TKY-Ⅲ型油水分离器污水中的浮油经过油水分离理烦琐,工人劳动强度大需提高其自动化程度。后排入储油箱,污水与投加的絮凝剂快速混合后再1.2改造工程设计水量及水质加入助凝剂后进入斜管沉淀部分,乳化油、悬浮物和浊循环污水原有处理工程的设计量为3600氧化铁皮被沉淀分离,上清液排入平流沉淀池沉淀沿h,考虑生产循环水的来水不均匀性及未来生产分离悬浮物,出水冷却后回用于生产发展的需要,改造工程设计接收处理能力按5000油水分离器、平流沉淀池排放的污泥定时排入}/h,按4套独立处理单元进行设计,每个单元的设泥浆坑,经初步静置处理后泵入板框压滤机进行脱计处理能力为1250mh,实际运行过程中可以根水处理,脱水后的污泥集中外运处置。据处理量灵活运行。浊循环水经过TKY-Ⅲ型油水分离器进行隔钢厂浊循环污水是生产过程中冷却钢坯的循环油絮凝、混合、破乳沉淀后,实现油、水、悬浮物的冷却水,主要来自铸坯二次冷却水、辊道冷却水、铸有效分离出水达到水质排放要求油水分离器运行坯切割机冷却水及渣粒化水,污水中含有大量氧化一段时间后,要定期进行反冲洗,反冲洗水依靠重力铁皮及少量浮油、乳化油等,水温较高,浊循环水的排入泥浆坑进行沉淀,上清液外排至浊循环水处理主要污染物的浓度、要求处理后的循环水质标准见系统。表12.2工艺参数的确定1钢厂浊循环水水质和出水标准设计接收处理量:设计处理能力为5000m3h主要指标石油类/(mgL")s(mgL) pH COD(mL)4套并行的浊循环水处理系统,每套设计处理能力进水100-2007-8为125.0m3h;TKY-Ⅲ型油水分离器进口含油浓度≤100mgL;TKY-Ⅲ油型水分离器出口含油浓2浊循环水处理改造工艺设计度≤15mg/L。针对工程来水的实际情况和现有处理系统存23主要处理设备和设施在的主要技术问题,选取技术可靠、经济可行、简2.31TKY-Ⅲ型油水分高器便实用、切合实际的污水处理工艺对现有工艺改KY-Ⅲ型油水分离器是集混凝破乳、油水分造是十分必要的。为此,结合类似水处理工程的实离、污泥沉降为一体的浊循环水综合处理设备。践经验通过对国内外不同类型设备和技术的比TKY-Ⅲ型油水分离器共4套,总设计处理量为选、优化,选取以TKY-Ⅲ型高效油水分离器为主5000m}h,碳钢结构,单台尺寸为9m×7mx65m,其体的综合处理技术。TKY-Ⅲ型高效油水分离器作各自的处理功能及主要技术参数如下:为本工艺流程中的主体工艺,已成功应用于数项(1)混合反应单元。混合反应装置位于TKY浊循环水处理工程,且已获得良好的处理效果,运Ⅲ型无动力油水分离器的进水前端,与油水分离器用结果表明:该技术具有简便实用、除油高效、出组合为一体,主要对来水和所填加的药剂(在进水水稳定可靠、操作管理方便、占地面积小、运行费管道内投加的破乳剂和在反应装置内投加的絮凝用低等优点。剂)进行充分混合,为后续油水分离创造良好的水2.1改造设计工艺流程力条件和沉降梯度。设计停留时间为3-4min,满根据来水的水质特征,结合国内同类工程的实足药剂和污水混合的停留时间,为保证混合均匀际运行经验,在浊循环水处理工程中拟采用TKY-每组反应装置内设置一套搅拌装置,共设置4套混Ⅲ型髙效油水分离器+平流沉淀的综合处理工艺,合反应装置,设计搅拌速度为15~20r/min。每套混见图2。合反应装置的具体设计工艺参数:工艺尺寸2mx絮凝剂,助凝剂,污油箱2mx2m;搅拌系统采用立时行星减速搅拌电机,功浊乐水一夏型高数神水分离据平流率为4.0kW;不锈钢搅拌浆叶(两套),上下交叉垂上清液泥奖纪污泥压滤机压幢直才中国煤化工图2浊循环水改造处理工艺流程CNMHG泵提水时的上升动力,使假孔刑习性佣邛小兀丌混合,破坏污水中乳化浊循环水经车间内的集水坑收集后提升至油的稳定使其脱稳、絮凝、上浮。然后进入油水分离76工业水处理2009-03,29(3)王建功:油水分离技术在钢厂浊循环水处理改造中的应用部分,利用边界层原理和浅池理论实现浊循环水的3处理效果及经济效益分析紊流变层流”。通过对产品内部结构的合理设计,3.1处理效果分析确保在无动力的前提下,在浊循环水大流量不间断某钢厂浊循环污水处理改造工程于2005年投同步流经该设备的瞬间,油珠借助污水高速流动的人运行,至今已稳定运行4a,出水水质稳定可靠动能连续碰撞,由此加速不同比重的油与水的分经市环境监测站和钢厂环境监测站对治理效果进行流、分层和分离,最终实现油水的有效分离。该项分监测,结果表明,各项治理指标均达到循环水质要离技术具有运行费用低、自动化程度高、节省动力费求,具体指标详见表2,处理出水水质明显优于标准用、运行管理方便等优点。要求。(3)斜板沉淀单元。利用出水的自身重力,与絮表2钢厂浊循环废水改造治理工程水质检测结果凝剂充分混合,进入斜管沉淀部分。经过破乳除油后的浊循环水在沉淀部分得到进一步沉淀,可以保污染物指标高值中间值低值高值中间值低值证良好稳定的处理效果。结构形式为内置式斜管沉悬浮物/(mgL4)210139794840淀反应器,设计表面负荷为20m(m2h),设计处理能力为1250m沿h,池水表面积为625m2。内部布32经济效益分析设斜管,流量1250mh,斜管直径50mm,斜管长本项目总投资为350.0万元,占地面积为度1m,倾角60°。1000m2,运行成本为056元/m3。建成后的环境和经出水悬浮物含量≤50mg/L;有效沉降时间8~济效益十分显著:(1)每年可回收氧化铁皮500t,废min;排出泥浆含水率50%左右。油30t,价值约120万元。(2)与治理工程投人前相该部分巧妙利用斯托克思原理,使悬浮物有效比,每年可减少外排废水3600万m3,节约排污费约下沉,达到去除悬浮物的目的。上清液达标进入下108.0万元。(3)每年减少从市政给水管道上取水3600程序。污泥则定期外排。万m,减少水资源费约10800万元。该反应器的特点是连续性强、反应时间短、破乳4结果与讨论效果明显、操作管理方便等。钢厂浊循环废水处理工程经过技术综合改造2.32平流沉淀池后,可以使冷却水系统实现闭路循环。采用以平流沉淀池由原有的隔油沉淀池改造而成经TKY-Ⅲ型高效油水分离器为主体技术的改造处理斜管沉淀器处理后的浊循环排放水由出水系统汇工艺,可以有效实现钢厂连铸车间内冷却水的达标集自流入平流沉淀池前端设置的稳流池(由原进水稳定处理,出水优于钢铁企业浊循环冷却水的水质池改造而成),由配水墙分配流入主处理设备下方指标要求改造后的综合处理工艺具有出水效果稳的两座平流沉淀池再行去除污水中的细颗粒悬浮定、抗冲击负荷能力强、自动化程度高等优点,同时物,污泥经自然沉降后汇人沉淀池后端的集泥坑,为本企业、本地区的水环境保护发挥了重要作用上清液经稳流墙上方设置的出水孔汇入排水池后达到了保护环境、综合利用、循环经济的目的,经济集中回用效益显著。平流沉淀池共2座,总设计处理量为5000mh[参考文獻]单座尺寸为24mx6m×35m;配套系统:配水池,位于平流沉淀池前端,尺寸为7m3mx35m[]王文潜钢厂污水的斜窄流沉渣除油设备[J云南冶金,2002,31233污泥处理系统浊循环水处理系统建成投入使用后所排放的污[2]曹春玲,李春和斜板沉淀器在炼钢连铸水处理中的应用[].工泥,主要来自油水分离器斜管沉淀器和平流沉淀(3】肖丙雁宝钢连铸浊循环水处理系统设计流程分析门、宝例技池,本工艺所排污泥可先进入泥浆坑,经自然沉淀、术,2001(4):19-23.浓缩、干化后,污泥部分经泥浆泵泵至污泥脱水车间中国煤化工由污泥压滤机压榨后集中外运。本部分主要包括污[作者于武汉水力电力大学,副泥浓缩池、污泥脱水机等,其中污泥浓缩池由原有的CNMH GEmail -ashn0328(163.污泥中转池改造而成。[收稿日期]2008-11-10(修改稿)