浊环水2

钢铁连铸水系统浊环水处理优化方案
2010-10-28 10:32作者：江苏明洋环保有限公司
一、行业概况
冶金行业连铸水系统浊环水除油一直是困扰冶金企业的老大难问题，总在寻求新的有效的处理办法。

含油污水处理难，主要是污水中含有的油份及铁皮、泥砂等杂质，形成具有较大粘性的“油泥”，油泥极易粘附在管道和用水设备上，使管道及用水设备（如喷嘴）堵塞，影响正常生产和产品质量，严重时使车间停产。

油泥粘附在过滤设备的滤料上堵塞滤料不易清除，使过滤设备不能正常运行。

水处理设备运行不正常，又使循环水质继续恶化，致使循环系统处于恶性循环状态，为维持正常生产，有些厂家将含油污水全部或部分外排，严重污染了水体，并浪费了宝贵的水资源。

为此，各生产厂家及设计科研部门均在研究、探索新的除油方法，以改善冶金行业浊环水车间浊环水水质。

在五、六十年代，各冶金行业浊环水一般采用二次沉淀的方法去除水中大部分铁皮，并以隔油方式去除一部分浮油，其处理效果不佳。

七十年代在武钢中引进了带式除油机，并在浊环水处理流程中采用了压力过滤器，长期运转证明，带式除油机虽有一定的除油效果，但只能去除部份浮油，并且要求水流必须经过带式除油机部位。

这一点对处理大水量工程很难办到。

压力过滤器滤料易被油泥堵塞，需经常更换滤料，管理困难。

以后又陆续出现管式除油机,但刮油不彻底，只能去除部分浮油，去除不了乳化油。

气浮法除油效果较好，但动力消耗大，设备复杂，水量大时难以实施。

二、同类行业成功工艺
根据江苏明洋环保有限公司对钢铁连铸水系统浊环水系统的长期研究及开发。

结合钢铁连铸水系统浊环水系统中含油量、成份及水中悬浮物的特点。

随着国内冶金行业钢产量的饱和，各钢铁企业对产品的要求都向高端产品发展的同时，对水质要求将越来越高。

江苏明洋环保有限公司优化设计工艺为化学除油器+高速过滤器，将作为高附价值炼钢、连铸水系统的主流工艺。

处理效果：
进口水中悬浮物在200mg/l，出水悬浮物含量为＜10mg/l。

当进水含油小于100mg/l，出水含油在＜10mg/l。

泥浆含水率98%左右（重力排泥）
压滤后泥饼含水率35%以下（便于运输，不产生二次污染）
三、化学除油器的运行原理
1、化学除油法的机理
化学除油是以投加化学药剂使污水中的油份和悬浮物产生凝聚和絮凝反应，使油类物质从水中分离出来。

投加两种药剂，一种为电介质类凝聚剂，另一种为特制的高分子聚丙稀酰胺。

凝聚剂为具有较强破乳能力的电介质类凝聚剂，其破乳机理为：投加电介质凝聚剂后，它能中和水中胶体颗粒的表面电荷，压缩扩散层的厚度，降低胶粒的§电位，使胶粒显电中性，并在凝聚剂的作用下相互聚结。

高分子聚丙稀酰胺为江苏明洋环保有限公司研制开发的一种阳离子型高分子絮凝剂，该高分子絮凝剂具有絮凝能力强，除油及除悬浮物效率高，使用方便，价格低廉，无毒无害等特点。

同时还具有良好的阻垢、缓蚀作用。

本产品由天然高分子植物化学改性而成，与无机电介质类凝聚剂配合使用，能促进水中油份和悬浮物、无机颗粒等分子间的架桥絮凝作用，使絮团增大，沉降加快。

其絮凝原理为：油絮凝剂是具有很多支链的线性天然高分子悬浮微粒和乳化油珠有极强的吸附架桥能力，它能使凝聚形成的细微粒通过高分子吸附架桥作用，使颗粒逐渐变大，再形成密实、粗大的絮团而沉降下来，达到水质净化目的。

一般水处理要求沉淀池斜管倾角为60°。

由于轧钢浊环水中悬浮物依氧化铁皮为主，比重较大，为了利于排泥，减少填料的负载，作为化学除油器来说，最适宜斜管角度65°。

两种药剂的投加药按水质的情况作相应调整，一般聚合氯化铝投加药量为5-8mg/l，高分子聚丙稀酰胺投加量为前一种药剂的二十分子一。

两种药剂均为无毒无害药剂。

2、药剂的使用方法及注意事项
高分子聚丙稀酰胺稀释：将油絮凝剂与适量清水混合，通过平缓、间歇搅拌使之溶解，逐渐加水，最后配制成浓度不大于0.15%的溶液。

PAC（聚合氯化铝）的溶解：根据所用固体或液体PAC的具体情况，把PAC与适量清水混合，通过搅拌使之溶解或混合，配成5%的PAC溶液。

高分子聚丙稀酰胺在处理含油污水时必须与电介质类凝剂配合使用。

向含油污水中先投加入电介质类凝聚剂，然后再投加油絮凝剂，次序不能颠倒，也不能两者混合在一起投加。

处理含油污水，油絮凝剂的用量要适当，太少絮凝效果差，太多由于分子间的分散稳定作用，使絮凝效果也欠佳，最佳用量应针对水质情况而定。

3、流程方框图
聚合氯化铝高分子油絮凝剂
计量泵计量泵
旋流井→泵→管道混合器→第一反应室→第二反应室→脉冲混合区→反应沉淀区→出水
注：方框内为化学除油器设备
4、设备结构说明
固体聚合氯化铝在加药搅拌装置内配制成5%的PAC溶液，由计量泵投至管道混合器（在进水位置），通过管道混合器内叶片的搅拌作用，使PAC溶液与原水均匀混合后进入化学除油装置中心反应筒内，PAC药液在管道混合器至中心反应筒之间将胶粒表面电荷中和，实现破乳，胶粒相互聚结，达到凝聚作用。

污水进入化学除油器中心反筒，在中心反应筒内（搅拌叶轮处）加入稀释好的油絮凝剂溶液，投加的油絮凝剂在中心反应筒内被搅拌叶轮与污水均匀混合，并通过其自身的离子性基团和活性基团，实现它对污水中固体悬浮微粒和乳化油珠的吸附架桥功能，形成密实、粗大的絮团，便于后级沉降分离。

污水由中心反应筒溢入导流筒，经投药并通二级反应后的污水进入导流筒，在导流筒内，水中的浮油和乳化油以及悬浮物经过药剂的凝聚、絮凝作用，形成大颗粒的絮花。

最后进入设置了乙丙共聚蜂窝斜管填料沉淀室，使絮花在沉淀室中沉降，上清液经溢流堰由出水管排出，污泥沉积在设备下部的泥斗里，定期排出。

排泥周期为八小时左右（具体根据水质情况而定），每次排泥3-5分钟。

排出的污泥流至泥桨池，然后经脱水后外运或运至烧结厂利用。

四、高速过滤器的运行原理
1、设备特点
单流高速过滤器在原水悬浮物较多的情况时能确保出水水质的高质量，具有过滤器速度高，处理水量大、占地面积小，操作简单省力、使用寿命长等优点。

能实现单台或多台过滤器系统PC自控等优点。

单流砂过滤器不仅能适用于过滤处理悬浮物较多的原水，而且在循环供水系统中使用，可改善水质，提高水的循环利用率，以达到节约用水的目点。

本设备采用无烟煤和石英砂两种不同的滤料作为过滤介质。

充分地发挥整个滤床，滤层表面积的吸附能力，最大限度的利用滤层截污，起到良好的除悬浮物的作用。

2、设备构造
过滤器含筒体、布水器、滤板、气水反洗装置、底坐、尼龙长柄滤帽、配套法兰等。

容器内部设置的布水装置为多渠堰流式（为中心辐射布置4条溢水槽），为防止颗粒偏小或因磨损变细的滤料在反洗时跑料，多渠堰流式布置位置高于滤层最大反洗膨胀高度。

滤料下部的集水装置为多孔板配套尼龙长柄滤帽，它起到承托滤料，防止滤料流失及保证反洗时布水、布气均匀的作用。

a、上布水区：
容器内部设置的布水装置为多渠堰流式，为防止颗粒偏小或因磨损变细的滤料在反洗时跑料，多渠堰流式布水器布置位置高于滤层最大反洗膨胀高度。

b、中心过滤室：
选用无烟煤及石英砂滤料组合。

无烟煤滤料化学性能稳定，硬度大，比重适宜,载污力强，无烟煤采用山西晋城水处理产品；石英砂比重大，硬度高，滤层密实，石英砂采用天然海砂，福建晋江榕霞产品。

两种滤料组合，截污力强可达20-50kg/m2，反冲时不易乱层。

c、下出水区：
滤料下部的集水装置为多孔板和尼龙排水帽。

多孔板起承托滤料，尼龙排水装置防止滤料流失及保证反洗时布水、布气均匀的作用。

避免结构复杂并考虑易安装，保证滤罐内无防腐死区。

d、反洗清洗区：
反洗时采用水冲洗及气冲洗，气水混合冲洗使滤料相互搓动，让吸附在滤料上的污物脱离，再用水反洗，清洗彻底。

e、过滤器本体：
过滤器由钢制容器、布水器、集水装置、容器支座、接口等组成。

采用碳钢内外防腐处理，本体采用内压式容器结构。

设备底座采用裙边式底座，保证设备安装稳定、牢固。

3、设备工作原理
过滤器内上部装填无烟煤，下部装填石英砂。

分散而细小的悬浮物被无烟煤和石英砂滤层拦截。

原水经上部的配水系统，透过滤层，经集水装置从滤器底部排出。

滤层因截污量过大或出水水质恶化时需进行反洗再生。

清洗气源、水源等由滤器下部进入，利用压缩空气顶散密实的滤层，使滤料在滤器内相互搓洗，再利用清洗水将搓洗下的污物将其带出过滤器外。

最终实现了滤料除悬浮物、反洗再生利用的功能。

A.过滤
污水通过滤器进水口，进入设备上部的进水布水器，悬浮物和水一起通过滤层进行处理，，由于砂的颗粒较小，缝隙率较细。

通过的细小颗粒将被阻止在滤层表面，从而实现过滤的目的，通过滤料处理后的水由设在滤板上的滤帽收集进入下部的清水区，通过出水口排出，从而完成整个处理过程。

B.反冲洗
当设备工作压力比初期高出0.05Mpa时，证明滤料表面集污较多，阻力增大，设备需进行反冲洗，关闭原水进水阀和滤后出水阀，打开设备反洗排污阀，使设备进入常压状态，打开反洗进气阀采用压缩气体进行反冲洗，采用先进的气垫层冲洗工艺，从而大大节省了能源，空气在孔板下部形成气体垫层，罐体剩余的水由于气垫层的厚度增厚，使其由下而上通过滤料由上部布水器收集通过排污口排出，从而达到初步冲洗松动滤料的目的。

由于孔板上所安装的滤帽上设有孔和槽，当气垫层厚度达到一定厚度时，气由杆上的孔和槽少量进入水中，连同水由弱到强一起对滤料进行气水混洗，当气垫层厚度达到设计厚度时，气体将由滤帽杆的下部口进入通过滤帽均匀分布，滤料在气体的推动下进行澎涨，高强度的相互磨擦，从而达到高强度的气体与水混合冲洗滤料的目的。

五、已投产运行的成功业绩
1、石家庄钢铁股份有限公司
2、辛集市澳森钢铁有限公司
3、河北新兴铸管股份有限公司
【来源】/2010/10/281032230815.shtml。