005年6月河南治金Jun.2005第13卷第3期HENAN METALLURGYVol. 13 No. 3循環(huán)水技術(shù)的應(yīng)用與改進(jìn)李軍利洛陽銅加工集團(tuán)有限責(zé)任公司)摘要介紹了水處理工藝中氣浮、過濾技術(shù)在洛銅的應(yīng)用情況在節(jié)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 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洛陽銅加工集團(tuán)有限責(zé)任公司是工業(yè)用水大表1循環(huán)水排水水質(zhì)指標(biāo)戶年使用新水900萬m左右排水量760萬m3年石油類/水溫/ CODEr/ss循環(huán)水量300萬m。多年來集團(tuán)公司一直尋求國家水排放標(biāo)準(zhǔn)0節(jié)水途徑。1995年針對(duì)當(dāng)時(shí)環(huán)保要求,準(zhǔn)備投資循環(huán)水進(jìn)口16.0~20.03718.047.0~80.071000萬元進(jìn)行循環(huán)水改造。對(duì)此考慮全公司主體還環(huán)水出囗2.403212.135.07設(shè)備對(duì)水質(zhì)要求擴(kuò)大原循環(huán)水處理能力規(guī)劃公司總排水口水質(zhì)42.00078許多用新水設(shè)備改用循環(huán)水從而達(dá)到節(jié)水減少排注總排水口水質(zhì)Cr2+為2.02mgy(平均)最大5mgyL的雙重效果統(tǒng)除熱水池具有一定的集油功能外系統(tǒng)對(duì)其他污1循環(huán)水現(xiàn)狀染指標(biāo)無法控制。因?yàn)樗康闹貜?fù)利用率不高公洛銅原有的大循環(huán)系統(tǒng)由循環(huán)水泵站、機(jī)械通司不僅每年要支付近干萬元的水費(fèi)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(fèi)120萬元。嚴(yán)重影響了工廠的經(jīng)濟(jì)效益同時(shí)對(duì)壓力管網(wǎng)、循環(huán)水回水管網(wǎng)等組成。循環(huán)水主要用洛陽市這樣的缺水城市也是非常不利的。因此對(duì)于設(shè)備冷卻和工藝用水。系統(tǒng)由原蘇聯(lián)設(shè)計(jì)。經(jīng)過現(xiàn)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(tǒng)的擴(kuò)大及用戶增多水2工藝改造質(zhì)情況變得逐漸復(fù)雜尤其是工藝廢水和部分洗滌根據(jù)現(xiàn)用水量和水質(zhì)及遠(yuǎn)期規(guī)劃制定了新的用水進(jìn)入循環(huán)水管網(wǎng)再加上系統(tǒng)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(tǒng)含鹽、含油、結(jié)垢、懸浮物增多造成水質(zhì)惡劣,設(shè)新水(自來水)3003h濾池反沖洗備冷卻部位結(jié)垢堵塞流量減少設(shè)備溫度過高鄗燕發(fā)損失33m3/h新水用戶水回氣浮處理分工藝用水達(dá)不到要求被迫改用新水造成新水量3267c3/h增大排水量也隨著增多且難以達(dá)標(biāo),方面公司成熱水池隔油池氣浮濾池27a3本提高效益不佳溻一方面對(duì)環(huán)境也造成了較為嚴(yán)重的污染。洛銅循環(huán)水和排水水質(zhì)指標(biāo)見表1。溶氣泵排水水質(zhì)主要是油和Cu2+超標(biāo)國家排放標(biāo)準(zhǔn)溶氣罐系統(tǒng)漏失量6a3/h0.5mg/L)油來源于各種設(shè)備漏油和廢乳化液管空壓機(jī)3267s3/h理欠妥的原因。Cu2主要是生產(chǎn)過程中酸洗廢液造30003/h成。但是無論是總排口還是循環(huán)水的直接排放都設(shè)備損耗207n3/h難以達(dá)到國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》。原有循環(huán)水系圖1循環(huán)水工藝流程圖及水量分布2005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(jī)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(biāo)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。可見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(dú)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使用,形成大封閉循q疏水粒子環(huán)系統(tǒng)。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(shè)隔油池、氣浮池、濾池處理工序。2.1冷卻塔現(xiàn)有機(jī)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(tái)風(fēng)機(jī)總功率為168kW同時(shí)冷卻圖2氣泡浮選機(jī)理后的水降至地面以下對(duì)后級(jí)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20W另外還需建一集水池種氣浮稱為泡沫分離或離子氣浮。污染物以分子或和水泵房經(jīng)濟(jì)上不合理。新建玻璃鋼機(jī)械通風(fēng)冷離子態(tài)混溶于水中在氣浮前必須經(jīng)過化學(xué)處理即卻塔及其平臺(tái)底部標(biāo)高6.5m后續(xù)工藝過程所需加混凝劑將其轉(zhuǎn)化為不溶性固體物或可沉淀絡(luò)合水頭均能滿足),冷卻水量3300m/h,風(fēng)機(jī)總功率物成為微細(xì)顆粒然后進(jìn)行氣一粒結(jié)合再予以分90kW比原來節(jié)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(jié)合到混溶在廢水中的油類污染物質(zhì)除重質(zhì)焦油的起然后進(jìn)行氣浮分蠃原理如圖3所示比重高達(dá)1.1以外其它油類的比重均小于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親水端粒徑通常大于60m或大于100um~150m以膠體分散系分布在水中的細(xì)分散油(油珠粒徑10m600m和乳化油(粒徑小于10m);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(cè)余者為乳化油和細(xì)分散油。因此可浮油和細(xì)分洛銅公司循環(huán)水站在隔油池后端設(shè)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。可能浮岀水面的油珠粒徑,空氣在加壓條件下溶入水中在常壓下析出。氣浮般不小于60m~150m與濾池共同在一個(gè)大池中前端為氣浮通過DN200除油池的計(jì)算與設(shè)計(jì)的管子將溶氣水均勻分布水中水一方面在直流過油珠上浮速度u=g(18)×(py-cee程中完成氣浮造渣通過刮渣機(jī)除去浮渣另一方面浮油池的表面積A=aQ/u水向下通過濾層除去沉渣。過水?dāng)嗝娣eA=Q/v2.4濾池隔油池的長度L=(v/u過濾是使廢水通過濾料,以截留水中的懸浮物處理后出水水質(zhì)含油0.4lmgL大部分油被分質(zhì)。針對(duì)水中的懸浮物含量及處理特點(diǎn)采用雙層離出來濾料濾池上層采用比重小、粒徑大的輕質(zhì)濾料無煙2.3氣浮煤粒徑0.8mm~1.8mm層深300m;下層采用比對(duì)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.河南冶金2005年第3期層構(gòu)成雙層濾料濾池如圖4所示)實(shí)際證明雙了排水超標(biāo)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高一倍以上。單層與處理水的排放是不經(jīng)濟(jì)的。因此啟動(dòng)循環(huán)水管網(wǎng)改雙層濾料含污能力對(duì)比如圖5所示。造工程加大水的重復(fù)利用率才是循環(huán)水治理的最終目的。管棒廠、鋁鎂廠管網(wǎng)改造條件比較成熟僅需在無煙煤進(jìn)水總口設(shè)自來水—循環(huán)水聯(lián)通即可。熔鑄廠、板石英砂帶廠在公司經(jīng)4路上敷設(shè)管路,與大循環(huán)水管路連接。管網(wǎng)改造后能節(jié)約新水量10~15萬噸/月。4改進(jìn)及應(yīng)用效果圖4雙層濾料濾池1)使用隔油、氣浮濾池法處理復(fù)雜工業(yè)廢水效果很好處理后的水質(zhì)完全達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)部分監(jiān)測(cè)指標(biāo)與生活飲用水指標(biāo)持平處理后的水質(zhì)能滿足公司大部分設(shè)備對(duì)冷卻水質(zhì)的要求、側(cè)雙層濾料|石2冰處理過程的良性循環(huán)解決了排水問題每年減少400萬m3的排污量使洛銅所有的工業(yè)廢水實(shí)現(xiàn)了達(dá)標(biāo)排放的目的減少了對(duì)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外排廢水超標(biāo)的問濾池的反沖洗水及浮渣含有大量的水直接排題。放掉,一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(shè)備由新水改用循環(huán)經(jīng)濟(jì)的。因此在濾池邊設(shè)一渣池對(duì)浮渣經(jīng)過簡單水提高了水的復(fù)用率95%以上)節(jié)約了水資源,過濾后水流入熱水池進(jìn)行再處理。洛銅用新水由原來的60~70萬噸/月降低至30在泵站出口設(shè)電子除垢儀減少管道結(jié)垢造成40萬噸/月每年直接節(jié)約水量40萬噸。水流不暢但此方法會(huì)使循環(huán)水中含鹽過高)經(jīng)過5結(jié)語新建循環(huán)水處理站岀水水質(zhì)除生物指標(biāo)沒有測(cè)量節(jié)水改造后減少400萬m3排污量使我廠所外水質(zhì)指標(biāo)可以滿足大多數(shù)設(shè)備冷卻用水。水中有的工業(yè)廢水實(shí)現(xiàn)了達(dá)標(biāo)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(jì)效益和社會(huì)效益同時(shí)提高了水的復(fù)用率,節(jié)約監(jiān)測(cè)點(diǎn)水質(zhì)指標(biāo)見表2。了水資源。由于將各生產(chǎn)分廠的用后水引回處理站表2新循環(huán)水站水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行處理后循環(huán)使用使循環(huán)水的補(bǔ)充水源源不斷項(xiàng)目石油類/水溫/ COD/ SS/,Pc2冷卻塔前1.01352020.582減少了補(bǔ)充新鮮水量而大部分原用生產(chǎn)水的直接、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1.0029隔油池出囗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(jié)水與減少排污的雙重效果濾池出口0.290.126參考文獻(xiàn)3管網(wǎng)改造[1]華東建筑設(shè)計(jì)院主編.給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)北京國建筑工業(yè)生產(chǎn)用水經(jīng)過新循環(huán)水站處理水質(zhì)達(dá)標(biāo)減少出版社1988.18-20310-349351-352(上接第35頁)控制在1000℃~1100℃的得到較優(yōu)的配水控制模型其模型在生產(chǎn)中應(yīng)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℃滿足冶金原則的要求。實(shí)際和計(jì)算的相對(duì)誤2)通過二冷系統(tǒng)和配水模型的優(yōu)化大幅度提差小于5%滿足實(shí)際生產(chǎn)的精度要求。高了鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量使管坯鋼的一次低倍合格率通過優(yōu)化工藝矩形坯軋制Φ75mm、Φomm的由55.0%左右提高至73.0%圓管坯一次低倍合格率由2003年1~3月份的7參考文獻(xiàn)55.0%左右提高至4~5月份的73.0%。[1]蔡開科程士富連續(xù)鑄鋼原理和工藝.北京治金工業(yè)出版社結(jié)論