油水分離技術(shù)在鋼廠(chǎng)濁循環(huán)水處理改造中的應用

第29卷第3期工業(yè)水處理Vol 29 No.32009年3月Industrial Water TreatmentMar..2009油水分離技術(shù)在鋼廠(chǎng)濁循環(huán)水處理改造中的應用王建功(天津水運工程科學(xué)研究所,天津300456)[摘要]循環(huán)冷卻水水質(zhì)狀況直接影響到鋼廠(chǎng)濁循環(huán)水的應用,如何有效去除循環(huán)水中的油類(lèi)和氧化鐵皮是整個(gè)處理過(guò)程的技術(shù)關(guān)鍵。作者通過(guò)對某鋼廠(chǎng)濁循環(huán)水處理工程的技術(shù)改造設計及運行實(shí)際效果的分析闡述了油水分離技術(shù)的過(guò)程與原理設計參數,以及該項技術(shù)在濁循環(huán)水處理中的應用及效果[關(guān)鍵詞]油水分離;濁循環(huán)水;改造工程[中圖分類(lèi)號]TQ085:412[文獻標識碼]B[文章編號]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鋼廠(chǎng)連鑄生產(chǎn)過(guò)程中排放的冷卻水由于受到1項目概述生產(chǎn)作業(yè)、機械設備擾動(dòng)的影響,加上生產(chǎn)過(guò)程中11原處理工藝流程及存在的技術(shù)問(wèn)題使用了一定量潤滑劑、清潔劑和穩定劑,使得冷卻原處理工藝流程見(jiàn)圖1水的含油量大,且乳化程度高,并含有一定量的重金屬離子,導致冷卻水水質(zhì)差而不能滿(mǎn)足循環(huán)使濁循環(huán)水→集水池一隔油池→平流沉淀池→回用水池→回用至生產(chǎn)車(chē)間用的要求。國內各鋼廠(chǎng)盡管配套建立了濁循環(huán)水污泥池處理設施,但在處理工藝選擇上多采用以平流隔圖1原處理工藝流程油沉淀池為主體的隔油、沉淀處理流程,工藝相對原工藝存在的主要問(wèn)題:(1)原有隔油池除油效簡(jiǎn)單,處理效果一般,不能滿(mǎn)足生產(chǎn)用濁循環(huán)水水果較差,由于隔油池工藝設計簡(jiǎn)單,僅能去除部分浮質(zhì)標準的要求,為此,筆者結合濁循環(huán)水的污染特油不能有效去除乳化油,導致出水水質(zhì)中石油類(lèi)含性,選取以油水分離技術(shù)為主體的隔油、破乳工藝量高于回用標準要求。(2)平流沉淀池設計停留時(shí)間對已有的工程進(jìn)行改造,保證冷卻水經(jīng)處理后滿(mǎn)較小,抗沖擊負荷能力一般,單純依靠重力沉降作用足濁循環(huán)水水質(zhì)標準的要求,既能避免直接排放不能有效去除顆粒物和鐵粉,難于穩定保證出水水對受納水體造成嚴重的污染,又可以節約大量的質(zhì)符中國煤化工水源自生產(chǎn)車(chē)間的水資源有利于走企業(yè)“增產(chǎn)節污、循環(huán)經(jīng)濟、節能鋼坯CNMHG處理后的污水必須減排”的可持續發(fā)展之路,具有良好的工程經(jīng)濟效進(jìn)代卻后萬(wàn)能凹用寸生廣,原系統未考慮處益和環(huán)境效益。理出水的冷卻要求,導致有效出水量不能滿(mǎn)足生產(chǎn)75一經(jīng)驗交流工業(yè)水處理2009-03,29(3)高峰期的補水量。(4)自動(dòng)化程度較低,日常維護管TKY-Ⅲ型油水分離器污水中的浮油經(jīng)過(guò)油水分離理煩瑣,工人勞動(dòng)強度大需提高其自動(dòng)化程度。后排入儲油箱,污水與投加的絮凝劑快速混合后再1.2改造工程設計水量及水質(zhì)加入助凝劑后進(jìn)入斜管沉淀部分,乳化油、懸浮物和濁循環(huán)污水原有處理工程的設計量為3600氧化鐵皮被沉淀分離,上清液排入平流沉淀池沉淀沿h,考慮生產(chǎn)循環(huán)水的來(lái)水不均勻性及未來(lái)生產(chǎn)分離懸浮物,出水冷卻后回用于生產(chǎn)發(fā)展的需要,改造工程設計接收處理能力按5000油水分離器、平流沉淀池排放的污泥定時(shí)排入}/h,按4套獨立處理單元進(jìn)行設計,每個(gè)單元的設泥漿坑,經(jīng)初步靜置處理后泵入板框壓濾機進(jìn)行脫計處理能力為1250mh,實(shí)際運行過(guò)程中可以根水處理,脫水后的污泥集中外運處置。據處理量靈活運行。濁循環(huán)水經(jīng)過(guò)TKY-Ⅲ型油水分離器進(jìn)行隔鋼廠(chǎng)濁循環(huán)污水是生產(chǎn)過(guò)程中冷卻鋼坯的循環(huán)油絮凝、混合、破乳沉淀后,實(shí)現油、水、懸浮物的冷卻水,主要來(lái)自鑄坯二次冷卻水、輥道冷卻水、鑄有效分離出水達到水質(zhì)排放要求油水分離器運行坯切割機冷卻水及渣?；?污水中含有大量氧化一段時(shí)間后,要定期進(jìn)行反沖洗,反沖洗水依靠重力鐵皮及少量浮油、乳化油等,水溫較高,濁循環(huán)水的排入泥漿坑進(jìn)行沉淀,上清液外排至濁循環(huán)水處理主要污染物的濃度、要求處理后的循環(huán)水質(zhì)標準見(jiàn)系統。表12.2工藝參數的確定1鋼廠(chǎng)濁循環(huán)水水質(zhì)和出水標準設計接收處理量:設計處理能力為5000m3h主要指標石油類(lèi)/(mgL")s(mgL) pH COD(mL)4套并行的濁循環(huán)水處理系統,每套設計處理能力進(jìn)水100-2007-8為125.0m3h;TKY-Ⅲ型油水分離器進(jìn)口含油濃度≤100mgL;TKY-Ⅲ油型水分離器出口含油濃2濁循環(huán)水處理改造工藝設計度≤15mg/L。針對工程來(lái)水的實(shí)際情況和現有處理系統存23主要處理設備和設施在的主要技術(shù)問(wèn)題,選取技術(shù)可靠、經(jīng)濟可行、簡(jiǎn)2.31TKY-Ⅲ型油水分高器便實(shí)用、切合實(shí)際的污水處理工藝對現有工藝改KY-Ⅲ型油水分離器是集混凝破乳、油水分造是十分必要的。為此,結合類(lèi)似水處理工程的實(shí)離、污泥沉降為一體的濁循環(huán)水綜合處理設備。踐經(jīng)驗通過(guò)對國內外不同類(lèi)型設備和技術(shù)的比TKY-Ⅲ型油水分離器共4套,總設計處理量為選、優(yōu)化,選取以TKY-Ⅲ型高效油水分離器為主5000m}h,碳鋼結構,單臺尺寸為9m×7mx65m,其體的綜合處理技術(shù)。TKY-Ⅲ型高效油水分離器作各自的處理功能及主要技術(shù)參數如下:為本工藝流程中的主體工藝,已成功應用于數項(1)混合反應單元?；旌戏磻b置位于TKY濁循環(huán)水處理工程,且已獲得良好的處理效果,運Ⅲ型無(wú)動(dòng)力油水分離器的進(jìn)水前端,與油水分離器用結果表明:該技術(shù)具有簡(jiǎn)便實(shí)用、除油高效、出組合為一體,主要對來(lái)水和所填加的藥劑(在進(jìn)水水穩定可靠、操作管理方便、占地面積小、運行費管道內投加的破乳劑和在反應裝置內投加的絮凝用低等優(yōu)點(diǎn)。劑)進(jìn)行充分混合,為后續油水分離創(chuàng )造良好的水2.1改造設計工藝流程力條件和沉降梯度。設計停留時(shí)間為3-4min,滿(mǎn)根據來(lái)水的水質(zhì)特征,結合國內同類(lèi)工程的實(shí)足藥劑和污水混合的停留時(shí)間,為保證混合均勻際運行經(jīng)驗,在濁循環(huán)水處理工程中擬采用TKY-每組反應裝置內設置一套攪拌裝置,共設置4套混Ⅲ型髙效油水分離器+平流沉淀的綜合處理工藝,合反應裝置,設計攪拌速度為15~20r/min。每套混見(jiàn)圖2。合反應裝置的具體設計工藝參數:工藝尺寸2mx絮凝劑,助凝劑,污油箱2mx2m;攪拌系統采用立時(shí)行星減速攪拌電機,功濁樂(lè )水一夏型高數神水分離據平流率為4.0kW;不銹鋼攪拌漿葉(兩套),上下交叉垂上清液泥獎紀污泥壓濾機壓幢直才中國煤化工圖2濁循環(huán)水改造處理工藝流程CNMHG泵提水時(shí)的上升動(dòng)力,使假孔刑習性傭邛小兀丌混合,破壞污水中乳化濁循環(huán)水經(jīng)車(chē)間內的集水坑收集后提升至油的穩定使其脫穩、絮凝、上浮。然后進(jìn)入油水分離76工業(yè)水處理2009-03,29(3)王建功:油水分離技術(shù)在鋼廠(chǎng)濁循環(huán)水處理改造中的應用部分,利用邊界層原理和淺池理論實(shí)現濁循環(huán)水的3處理效果及經(jīng)濟效益分析紊流變層流”。通過(guò)對產(chǎn)品內部結構的合理設計,3.1處理效果分析確保在無(wú)動(dòng)力的前提下,在濁循環(huán)水大流量不間斷某鋼廠(chǎng)濁循環(huán)污水處理改造工程于2005年投同步流經(jīng)該設備的瞬間,油珠借助污水高速流動(dòng)的人運行,至今已穩定運行4a,出水水質(zhì)穩定可靠動(dòng)能連續碰撞,由此加速不同比重的油與水的分經(jīng)市環(huán)境監測站和鋼廠(chǎng)環(huán)境監測站對治理效果進(jìn)行流、分層和分離,最終實(shí)現油水的有效分離。該項分監測,結果表明,各項治理指標均達到循環(huán)水質(zhì)要離技術(shù)具有運行費用低、自動(dòng)化程度高、節省動(dòng)力費求,具體指標詳見(jiàn)表2,處理出水水質(zhì)明顯優(yōu)于標準用、運行管理方便等優(yōu)點(diǎn)。要求。(3)斜板沉淀單元。利用出水的自身重力,與絮表2鋼廠(chǎng)濁循環(huán)廢水改造治理工程水質(zhì)檢測結果凝劑充分混合,進(jìn)入斜管沉淀部分。經(jīng)過(guò)破乳除油后的濁循環(huán)水在沉淀部分得到進(jìn)一步沉淀,可以保污染物指標高值中間值低值高值中間值低值證良好穩定的處理效果。結構形式為內置式斜管沉懸浮物/(mgL4)210139794840淀反應器,設計表面負荷為20m(m2h),設計處理能力為1250m沿h,池水表面積為625m2。內部布32經(jīng)濟效益分析設斜管,流量1250mh,斜管直徑50mm,斜管長(cháng)本項目總投資為350.0萬(wàn)元,占地面積為度1m,傾角60°。1000m2,運行成本為056元/m3。建成后的環(huán)境和經(jīng)出水懸浮物含量≤50mg/L;有效沉降時(shí)間8~濟效益十分顯著(zhù):(1)每年可回收氧化鐵皮500t,廢min;排出泥漿含水率50%左右。油30t,價(jià)值約120萬(wàn)元。(2)與治理工程投人前相該部分巧妙利用斯托克思原理,使懸浮物有效比,每年可減少外排廢水3600萬(wàn)m3,節約排污費約下沉,達到去除懸浮物的目的。上清液達標進(jìn)入下108.0萬(wàn)元。(3)每年減少從市政給水管道上取水3600程序。污泥則定期外排。萬(wàn)m,減少水資源費約10800萬(wàn)元。該反應器的特點(diǎn)是連續性強、反應時(shí)間短、破乳4結果與討論效果明顯、操作管理方便等。鋼廠(chǎng)濁循環(huán)廢水處理工程經(jīng)過(guò)技術(shù)綜合改造2.32平流沉淀池后,可以使冷卻水系統實(shí)現閉路循環(huán)。采用以平流沉淀池由原有的隔油沉淀池改造而成經(jīng)TKY-Ⅲ型高效油水分離器為主體技術(shù)的改造處理斜管沉淀器處理后的濁循環(huán)排放水由出水系統匯工藝,可以有效實(shí)現鋼廠(chǎng)連鑄車(chē)間內冷卻水的達標集自流入平流沉淀池前端設置的穩流池(由原進(jìn)水穩定處理,出水優(yōu)于鋼鐵企業(yè)濁循環(huán)冷卻水的水質(zhì)池改造而成),由配水墻分配流入主處理設備下方指標要求改造后的綜合處理工藝具有出水效果穩的兩座平流沉淀池再行去除污水中的細顆粒懸浮定、抗沖擊負荷能力強、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)物,污泥經(jīng)自然沉降后匯人沉淀池后端的集泥坑,為本企業(yè)、本地區的水環(huán)境保護發(fā)揮了重要作用上清液經(jīng)穩流墻上方設置的出水孔匯入排水池后達到了保護環(huán)境、綜合利用、循環(huán)經(jīng)濟的目的,經(jīng)濟集中回用效益顯著(zhù)。平流沉淀池共2座,總設計處理量為5000mh[參考文獻]單座尺寸為24mx6m×35m;配套系統:配水池,位于平流沉淀池前端,尺寸為7m3mx35m[]王文潛鋼廠(chǎng)污水的斜窄流沉渣除油設備[J云南冶金,2002,31233污泥處理系統濁循環(huán)水處理系統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煉鋼連鑄水處理中的應用[].工泥,主要來(lái)自油水分離器斜管沉淀器和平流沉淀(3】肖丙雁寶鋼連鑄濁循環(huán)水處理系統設計流程分析門(mén)、寶例技池,本工藝所排污泥可先進(jìn)入泥漿坑,經(jīng)自然沉淀、術(shù),2001(4):19-23.濃縮、干化后,污泥部分經(jīng)泥漿泵泵至污泥脫水車(chē)間中國煤化工由污泥壓濾機壓榨后集中外運。本部分主要包括污[作者于武漢水力電力大學(xué),副泥濃縮池、污泥脫水機等,其中污泥濃縮池由原有的CNMH GEmail -ashn0328(163.污泥中轉池改造而成。[收稿日期]2008-11-10(修改稿)