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【摘要】介绍了钢厂高速线材及棒材车间浊循环水处理系统。该系统选择采用旋流沉淀池—化学出油—自清洗过滤器处理工艺,经处理后的浊环水水质达到悬浮物浓度为50mg/L,油5mg/L,满足了工艺要求。
【关键词】热轧;含油污水;浊环水
中图分类号:TU74文献标识码: A
高速线材浊环水主要用于粗、中、预精、精轧机和轧辊以及主轧线所有设备的直接冷却。由于生产过程中浊环水与冷却对象直接接触,因此有大量金属粉尘、金属氧化物、油污等杂质进入循环水系统。采用合理的水处理方案,提供水质合格的供水,是高速线材热轧浊环水处理必须采取的措施和主要任务。
1浊环水水质和设计水量
热轧浊环水中含有较多的润滑油脂,粗、细氧化铁皮,泥沙等杂质,在生产过程中产生的氧化铁皮与油等粘在一起,形成了具有较大黏性的油泥,油泥很容易黏附在设备及管道上,造成设备堵塞,因此必须经过去除悬浮物、除油、冷却处理后方可循环使用【1】。
某钢厂新建双高速线材车间,年产120万吨/a,于2011年4月建成并投产,热轧浊环水处理系统主要供给粗、精轧机的轧辊和辊道等冷却用水。该工程设计浊循环水量为4054m3/h,处理前悬浮物浓度为500~700mg/L,油20~45mg/L,设计回水温度45℃,冷却后水温度35℃,温差10℃。
2水处理工艺流程
粗、精轧机等设备和冲氧化铁皮的回水通过冲渣沟进入旋流沉淀池,经过一次沉淀去除颗粒直径>0.1mm的氧化铁皮后,由Ⅰ组泵送至生产装置用于冲氧化铁皮,另一部分水由Ⅱ组泵送入化学除油器。
浊环水进入化学除油器后,投加混凝剂和油絮凝剂进行混凝、沉淀、除油处理,处理后的出水进入热水池,由二次提升泵组加压上冷却塔,冷却后再由浊循环供水泵组加压供各用户使用。
化学除油器的污泥定期排入污泥调节池,经浓缩后的泥浆用泵加压进入板框压滤机,压出的滤清液回污泥调节池,泥饼进入泥斗贮存后外运。旋流沉渣池沉淀泥渣由起重机抓斗定期抓入渣池,然后用汽车外运。
3浊环水处理流程特点
该工程浊环水处理流程的特点是流程简单、投资省、占地小、管理方便。
3.1化学除油工艺
根据水质、产能的不同,高速线材浊环水系统的处理目前普遍采用平流池—过滤法和化学除油器法。
平流池—过滤法是在平流沉淀池出去浊环水中的大部分悬浮物和油污后,再由过滤器截留部分悬浮物和油污,过滤器出水经冷却塔冷却后回用于热轧车间。通过考察发现,平流池—过滤法可以去除大部分氧化铁皮和泥砂,使用机械除油设备只能去除浮油,不能去除乳化油,而热轧浊环水中却含有一定量的乳化油,这部分乳化油不能去除,时间长了会造成过滤器内滤料的堵塞、板结,若操作不当,会造成跑料堵塞喷嘴,甚至会影响生产。因此,本工程采用化学除油器法处理流程,即浊环回水经过一次沉淀后进入化学除油器进行二次沉淀,在化学除油器中使用无极絮凝剂和有机助凝剂,将浊环水中的油类、氧化铁皮等悬浮物通过絮凝和凝聚作用沉降分离出来,达到净化水质的目的。该工艺流程一次性投资少、占地面积小,可有效解决热轧浊环水中含油问题,提高浊环水的循环利用率。
3.2浊环水系统的压力及水量平衡
浊环水系统主要供给粗、精轧机轧辊等用户用水,工作压力分為高压(0.8~1.0MPa)和低压(0.4MPa)两种压力。在轧制过程中,当钢坯进入粗轧机时,精轧机的冷却水管道上的阀门关闭,当钢坯进入精轧机时,粗轧机的冷却水管道上的阀门关闭,这种操作方式造成系统压力波动和水量不平衡问题。为此,在系统设计中必须采取一定的调节措施解决所出现的问题。在主车间内的高、低压浊环水供水干管上设置旁流管,并在旁流管上安装自动可调式持压泄压阀。当系统用户的用水量减少,工作压力超过设定值,旁流管上的泄压阀就自动打开。当系统用户的用水量增加,工作压力下降,泄压阀自动关闭,起到稳定系统工作压力和水量平衡的作用。
3.3自清洗过滤器
自清洗过滤器内设高强度高精度滤芯,利用不同精度滤芯或滤网缝隙来截留水中的油泥、细小草根等,使水得到净化。
近十几年来热轧浊环水系统中大量采用自清洗过滤器,其作用是截留粒径超过要求的颗粒,防止设备喷嘴堵塞,减轻劳动强度,降低运行成本。自清洗过滤器主要体现一下几个方面的特点:(1)过滤精度高、处理量大、反冲洗水量小及反冲洗时间短;(2)耐冲击负荷强,工作反冲洗压力适应范围大;(3)具有连续供水能力,反冲洗进行时,仍能不间断供水,系统工作压力不受影响;(4)自动控制功能,设备有压差和时间定时两种控制功能,能够自动过滤和反冲洗动作。设备还具有压差异常报警功能。
4主要构筑物(设备)及设计参数
(1)旋流沉淀池。1座,直径18m,深18.5m,进水悬浮物浓度500~700mg/L,出水悬浮物浓度150mg/L。
(2)化学除油器。8台,单台处理水量600m3/h,总处理水量4800m3/h,进水悬浮物浓度150mg/L,出水悬浮物浓度50mg/L,进水含油20~45mg/L,出水含油5mg/L。
(3)自清洗过滤器。2台,安装在各供水管总管处,过滤精度0.1mm,反洗水量0.3%。
5工程投资
该工程水处理设施投资为4250万元,通过技术经济比较,该工艺不仅可以节省一次投资,还可以节省占地和运行费用,具有投资省、占地面积小、管理方便等优点。
6运行情况
该工程从2011年4月投产运行至今,运行正常,水质较好。通过分析测试,浊环水系统供水水质的悬浮物浓度<50mg/L,油<5mg/L,达到设计要求。
参考文献:
【1】王芴曹,钢铁工业给水排水设计手册【M】北京:冶金工业出版社,2002:15-27
【关键词】热轧;含油污水;浊环水
中图分类号:TU74文献标识码: A
高速线材浊环水主要用于粗、中、预精、精轧机和轧辊以及主轧线所有设备的直接冷却。由于生产过程中浊环水与冷却对象直接接触,因此有大量金属粉尘、金属氧化物、油污等杂质进入循环水系统。采用合理的水处理方案,提供水质合格的供水,是高速线材热轧浊环水处理必须采取的措施和主要任务。
1浊环水水质和设计水量
热轧浊环水中含有较多的润滑油脂,粗、细氧化铁皮,泥沙等杂质,在生产过程中产生的氧化铁皮与油等粘在一起,形成了具有较大黏性的油泥,油泥很容易黏附在设备及管道上,造成设备堵塞,因此必须经过去除悬浮物、除油、冷却处理后方可循环使用【1】。
某钢厂新建双高速线材车间,年产120万吨/a,于2011年4月建成并投产,热轧浊环水处理系统主要供给粗、精轧机的轧辊和辊道等冷却用水。该工程设计浊循环水量为4054m3/h,处理前悬浮物浓度为500~700mg/L,油20~45mg/L,设计回水温度45℃,冷却后水温度35℃,温差10℃。
2水处理工艺流程
粗、精轧机等设备和冲氧化铁皮的回水通过冲渣沟进入旋流沉淀池,经过一次沉淀去除颗粒直径>0.1mm的氧化铁皮后,由Ⅰ组泵送至生产装置用于冲氧化铁皮,另一部分水由Ⅱ组泵送入化学除油器。
浊环水进入化学除油器后,投加混凝剂和油絮凝剂进行混凝、沉淀、除油处理,处理后的出水进入热水池,由二次提升泵组加压上冷却塔,冷却后再由浊循环供水泵组加压供各用户使用。
化学除油器的污泥定期排入污泥调节池,经浓缩后的泥浆用泵加压进入板框压滤机,压出的滤清液回污泥调节池,泥饼进入泥斗贮存后外运。旋流沉渣池沉淀泥渣由起重机抓斗定期抓入渣池,然后用汽车外运。
3浊环水处理流程特点
该工程浊环水处理流程的特点是流程简单、投资省、占地小、管理方便。
3.1化学除油工艺
根据水质、产能的不同,高速线材浊环水系统的处理目前普遍采用平流池—过滤法和化学除油器法。
平流池—过滤法是在平流沉淀池出去浊环水中的大部分悬浮物和油污后,再由过滤器截留部分悬浮物和油污,过滤器出水经冷却塔冷却后回用于热轧车间。通过考察发现,平流池—过滤法可以去除大部分氧化铁皮和泥砂,使用机械除油设备只能去除浮油,不能去除乳化油,而热轧浊环水中却含有一定量的乳化油,这部分乳化油不能去除,时间长了会造成过滤器内滤料的堵塞、板结,若操作不当,会造成跑料堵塞喷嘴,甚至会影响生产。因此,本工程采用化学除油器法处理流程,即浊环回水经过一次沉淀后进入化学除油器进行二次沉淀,在化学除油器中使用无极絮凝剂和有机助凝剂,将浊环水中的油类、氧化铁皮等悬浮物通过絮凝和凝聚作用沉降分离出来,达到净化水质的目的。该工艺流程一次性投资少、占地面积小,可有效解决热轧浊环水中含油问题,提高浊环水的循环利用率。
3.2浊环水系统的压力及水量平衡
浊环水系统主要供给粗、精轧机轧辊等用户用水,工作压力分為高压(0.8~1.0MPa)和低压(0.4MPa)两种压力。在轧制过程中,当钢坯进入粗轧机时,精轧机的冷却水管道上的阀门关闭,当钢坯进入精轧机时,粗轧机的冷却水管道上的阀门关闭,这种操作方式造成系统压力波动和水量不平衡问题。为此,在系统设计中必须采取一定的调节措施解决所出现的问题。在主车间内的高、低压浊环水供水干管上设置旁流管,并在旁流管上安装自动可调式持压泄压阀。当系统用户的用水量减少,工作压力超过设定值,旁流管上的泄压阀就自动打开。当系统用户的用水量增加,工作压力下降,泄压阀自动关闭,起到稳定系统工作压力和水量平衡的作用。
3.3自清洗过滤器
自清洗过滤器内设高强度高精度滤芯,利用不同精度滤芯或滤网缝隙来截留水中的油泥、细小草根等,使水得到净化。
近十几年来热轧浊环水系统中大量采用自清洗过滤器,其作用是截留粒径超过要求的颗粒,防止设备喷嘴堵塞,减轻劳动强度,降低运行成本。自清洗过滤器主要体现一下几个方面的特点:(1)过滤精度高、处理量大、反冲洗水量小及反冲洗时间短;(2)耐冲击负荷强,工作反冲洗压力适应范围大;(3)具有连续供水能力,反冲洗进行时,仍能不间断供水,系统工作压力不受影响;(4)自动控制功能,设备有压差和时间定时两种控制功能,能够自动过滤和反冲洗动作。设备还具有压差异常报警功能。
4主要构筑物(设备)及设计参数
(1)旋流沉淀池。1座,直径18m,深18.5m,进水悬浮物浓度500~700mg/L,出水悬浮物浓度150mg/L。
(2)化学除油器。8台,单台处理水量600m3/h,总处理水量4800m3/h,进水悬浮物浓度150mg/L,出水悬浮物浓度50mg/L,进水含油20~45mg/L,出水含油5mg/L。
(3)自清洗过滤器。2台,安装在各供水管总管处,过滤精度0.1mm,反洗水量0.3%。
5工程投资
该工程水处理设施投资为4250万元,通过技术经济比较,该工艺不仅可以节省一次投资,还可以节省占地和运行费用,具有投资省、占地面积小、管理方便等优点。
6运行情况
该工程从2011年4月投产运行至今,运行正常,水质较好。通过分析测试,浊环水系统供水水质的悬浮物浓度<50mg/L,油<5mg/L,达到设计要求。
参考文献:
【1】王芴曹,钢铁工业给水排水设计手册【M】北京:冶金工业出版社,2002:15-27