冶金污水净化装置在浊环水系统中的应用与研究 (1)
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械运行测试 ４ 个小时后，膨胀机的温度达到了 ３３０ 摄氏度，继续性 能测试，显示运行工况良好。
目前此台离心膨胀压缩机组已经交付运行半年多了，目前使 用情况良好，没有出现振动过高的故障。 参考文献：
[1]高慎琴，《化工机器》，化工工业出版社，1998 年. [2]吕运荣等，我国大型工艺压缩机故障情况调研及失效预防 对策，流体机械 2013 年第 41 卷第 1 期.
稀土磁盘分离净化废水设备利用稀土钕铁硼永磁材料的高 强磁能积，通过稀土磁盘的聚磁组合，实现工作空间的高磁场强 度和高磁场梯度，稀土磁钢产生的磁场力是自身重力的 ６００ 多 倍，废水中铁磁性物质微粒以及通过药磁絮凝吸附在其上的非磁 性物质微粒和乳化油，在磁场力作用下，克服流体阻力和微粒重 力等机械外力，产生快速定向运动，吸附在稀土磁盘表面，从而将 废水中的悬浮物和油吸附分离出来。处理后的水自流到浊环热 水井内。
在某钢厂热轧水系统项目中此设备得到了很好的应用。浊 环水系统采用 ５ 台承压一体化冶金污水净化装置，出水直接上冷 却塔，省下了热水井，热水提升泵及反洗泵。处理流程简洁高效， 自 投 入 运 行 以 来 ，处 理 效 果 良 好 ，设 备 运 行 稳 定 ，得 到 业 主 好 评。 结束语
综合比较各浊环水系统水处理流程可以看出，承压一体化冶 金污水净化装置用于处理钢铁企业浊环水流程最短，其出水可以 直接上冷却塔，省去二次热水提升泵站可以大大节省投资，节约 占地、节约能源，为浊环水处理系统提供了最佳设计方案。 参考文献:
１． ２ ０． ３５
１． ０ １． ３ ０． ３３ ０． ３１
注：上表各指标比较基础为自旋流井的提升泵算起至冷却塔 进水管止的所有水处理设施，并包括旋流井的提升泵、污泥处理
１３６
２０１４ 年 ２ 月
设备管理
设施、加药设施。但不包括旋流井土建、冷却塔设施，因为这些都 是各流程必须的共有设施。
由上表电耗可算出年节约电费至少 ２９％，平均节约电费 ３３％ （合计年节电费 ２８３ 万元，按每度电 ０． ５５ 元计）；节约占地至少
单位
承压净化 化学除油 稀土磁 平流池
设备处理 器处理流 盘处理 处理流
流程
程
流程 程
吨水设备投 万元／
资比
ｍ３． ｈ
０． ３０
０． ２６ ０． ２９ ０． １６
吨水总投资 万元／
Fra Baidu bibliotek
比
ｍ３． ｈ
０． ４３
０． ５０ ０． ４４ ０． ４７
吨水占地比 ｍ２／ｍ３． ｈ
吨水电耗比
ＫＷ／ｍ３． ｈ
０． ６５ ０． ２２
设备内部工艺流程为： 设备进水→混凝→絮凝→粗颗粒分离→沉淀→过滤→设备 出水。 该设备的特点主要有： （１）集混凝、絮凝、沉淀、过滤于一体，属环保节能设备、节省 投资、节约占地； （２）容积负荷高、出水水质好，耐冲击负荷、出水稳定、排泥浓 度高； （３）有压产水、排泥，减少二次提升，相应减少土建、电气、采 暖通风等投资； （４）操作、维护简单；施工周期短。 五、在实际工程中的应用
２０１４ 年 ２ 月
１３７
常用钢铁企业浊环水处理流程总结如下： 1.二次平流沉淀池+高速过滤器处理工艺 工艺浊环水→一次铁皮坑→二次平流沉淀池 →热水井→二 次浊环水提升泵站 →高速过滤器→经冷却塔冷却后回用 二次平流沉淀池是最常用的沉淀设施，适用于各种大小水量 处理系统，池形为长方形，池中配有刮渣／刮油机、排泥或抓渣设 备。因二次平流沉淀出水水质不能满足工艺设备的水质要求，在 二次平流沉淀池后需增加高速过滤器。二次平流沉淀池出水为 无压出水，故在二次平流沉淀池后需增加热水池及二次浊环水提 升泵站加压。二次平流沉淀池处理浊环水为传统处理工艺，占地 面积大、除油效果差、易造成后续高速过滤器滤料板结等。 2.化学除油器+高速过滤器处理工艺 工艺浊环水→一次铁皮坑→化学除油器→热水井→二次浊 环水提升泵站→（过滤器）→经冷却塔冷却后回用。 化学除油器是以投加化学药剂，经混合、反应后使水中的油 类及氧化铁皮等悬浮物通过凝聚、絮凝作用沉降分离出来，以达 到净化水质的目的，根据该产品在钢铁厂的生产实践，当进水含 油量≤＜ １３０ｍｇ／Ｌ、进水悬浮物≤３００ｍｇ／Ｌ 时，经化学除油器处理 后的出水含油量可≤１０ｍｇ／Ｌ、出水悬浮物可≤２５ｍｇ／Ｌ，并除去 了水中含有的大部分油，出水自流到浊环热水井内。 因化学除油器出水水质不能满足工艺设备的水质要求，在化 学除油器后需增加高速过滤器。化学除油器出水为无压出水，故 在因化学除油器出后需增加热水池及浊环水提升泵站加压。 3.稀土磁盘+高速过滤器处理工艺 工艺浊环水→一次铁皮坑→稀土磁盘→热水井→二次浊环 水提升泵站→（过滤器）→经冷却塔冷却后回用。
表 １ 新的密封间隙
部件
最初的密封间隙 （ｍｍ）
新的密封间隙（ｍｍ）
顶部
０． ６
工艺侧密封环
０． ４２ｍｍ
侧面
０． ６
底部
１． ８
顶部
０． ６
大气侧密封环
０． ４２ｍｍ
侧面
０． ６
底部
１． ８
顶部
０． ６
叶轮处背部密 封
０． ４２ｍｍ
侧面
０． ６
底部
１． ８
结论 修改密封间隙后，再次进行机械运行测试和性能测试。在机
设备管理
冶金污水净化装置在浊环水系统中的应用与研究
彭彬 １ 曹梅花 ２ 王欣（３ 中冶京诚工程技术有限公司动力与水资源工程技术所 北京 １００１７６）
摘 要：介绍了现有钢铁企业浊环水处理设计现状，比较了 常用浊环水处理流程的优缺点，并重点介绍了承压一体化冶金污 水净化装置处理浊环水的工艺流程及原理，总结出承压一体化冶 金污水净化装置用于处理钢铁企业浊环水流程最短，其出水可以 直接上冷却塔，省去二次热水提升泵站可以大大节省投资，节约 占地、节约能源，为浊环水处理系统提供了最佳设计方案。
因稀土磁盘出水水质不能满足工艺设备的水质要求，在稀土 磁盘后 ５０％浊环水需上高速过滤器进行进一步处理。稀土磁盘 出水为无压出水，故在稀土磁盘后需增加热水井及浊环水提升泵 站加压。
新型浊环水处理工艺流程： 4.承压一体化冶金污水净化装置处理浊环水工艺 工艺浊环水→一次铁皮坑 →承压一体化冶金污水净化装 置 →经冷却塔冷却后回用。 承压一体化冶金污水净化装置主要是利用水流在密闭装置 中带压混合、反应后使水中的油类及氧化铁皮等悬浮物通过凝 聚、絮凝作用沉降分离出来，出水利用余压直接上冷却塔循环使 用。 三、工艺处理设施指标比较 从上述工艺流程比较，承压一体化冶金污水净化装置处理浊 环水流程最短，其出水可以直接上冷却塔，省去热水井及二次浊 环水提升泵、高速过滤器设施等建设，考虑机械设备、电气、仪表、 土建等总投资、占地、运行费用、维护费用，综合考虑承压一体化 冶金污水净化装置浊环水系统处理流程具有较大优势。 以工程实例比较，以循环处理水量为 ６０００ｍ３／ｈ 的实际三个 工程项目，各项指标比较如下表。 各种工艺处理设施指标比较表
[1《] 工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007. [2]王笏曹、钱平等《钢铁工业给水排水设计手册》冶金工业出 版社. [3]北京京诚科林环保科技有限公司. 承压式一体化冶金污水 净化处理装置［P］.中国专利：ZL2010 1 0605762.6，2012-09-05 . 作者简介: 彭 彬（1982-），男，2004 年毕业于西安建筑科技大学，给排 水专业学士学位，工程师，现从事水处理设计及研究工作。 曹梅花（1981-），女，2007 年毕业于西安建筑科技大学，市政 工程专业硕士学位，工程师，现从事水处理设计及研究工作。 王 欣（1981-），男，2007 年毕业于西安建筑科技大学，市政 工程专业硕士学位，工程师，现从事水处理设计及研究工作。
３５％，平均节约占地 ４４％。 四、承压一体化冶金污水净化装置设计原理
承压一体化冶金污水净化装置是将混凝、絮凝、粗颗粒分离、 沉淀、过滤等工序高效集成为一体的冶金污水净化处理装置。主 要用于炼钢连铸浊环水、精炼浊环水、煤气洗涤浊环水； 轧钢浊 环水； 软化和除盐水处理工艺的预处理系统。用于浊环水系统 时可以取代平流沉淀池、化学除油器、稀土磁盘、过滤器等设施， 实现浊环水的处理，直接上冷却塔的过程。
(上接第 135 页)
四、问题解决 通过上面的分析得知调整密封间隙是解决故障的最好办
法。计算分析得到膨胀机外壳的热膨胀量为 １． ５ｍｍ，根据这个 膨胀量去选择新的密封间隙，但是如果采用圆形密封环，整周的 密封间隙都很大，这样会使密封用气量增大和工艺气体泄漏量增 大。从上面分析可以看到，密封磨损部分严重的是轴的底部，采 用非圆型密封环调整密封间隙，适当的调整顶部、侧面和底部的 间隙，使密封用气量和工艺气体泄露量远小于圆形密封环。新旧 密封间隙对照见表 １。
关键词：钢铁企业;浊环水处理;承压一体化冶金污水净化装 置 一、引言
近几年，随着钢铁工艺的快速发展，工艺对浊环水的水质要 求越来越严，而钢厂所提供的浊环水处理系统的用地反而越来越 小，如今钢铁企业对节约占地、节约能源、节省投资、保护环境等 一系列问题提出了更高更严的要求，迫切需要改进浊环水处理的 工艺流程。 二、浊环水处理主要流程
目前此台离心膨胀压缩机组已经交付运行半年多了，目前使 用情况良好，没有出现振动过高的故障。 参考文献：
[1]高慎琴，《化工机器》，化工工业出版社，1998 年. [2]吕运荣等，我国大型工艺压缩机故障情况调研及失效预防 对策，流体机械 2013 年第 41 卷第 1 期.
稀土磁盘分离净化废水设备利用稀土钕铁硼永磁材料的高 强磁能积，通过稀土磁盘的聚磁组合，实现工作空间的高磁场强 度和高磁场梯度，稀土磁钢产生的磁场力是自身重力的 ６００ 多 倍，废水中铁磁性物质微粒以及通过药磁絮凝吸附在其上的非磁 性物质微粒和乳化油，在磁场力作用下，克服流体阻力和微粒重 力等机械外力，产生快速定向运动，吸附在稀土磁盘表面，从而将 废水中的悬浮物和油吸附分离出来。处理后的水自流到浊环热 水井内。
在某钢厂热轧水系统项目中此设备得到了很好的应用。浊 环水系统采用 ５ 台承压一体化冶金污水净化装置，出水直接上冷 却塔，省下了热水井，热水提升泵及反洗泵。处理流程简洁高效， 自 投 入 运 行 以 来 ，处 理 效 果 良 好 ，设 备 运 行 稳 定 ，得 到 业 主 好 评。 结束语
综合比较各浊环水系统水处理流程可以看出，承压一体化冶 金污水净化装置用于处理钢铁企业浊环水流程最短，其出水可以 直接上冷却塔，省去二次热水提升泵站可以大大节省投资，节约 占地、节约能源，为浊环水处理系统提供了最佳设计方案。 参考文献:
１． ２ ０． ３５
１． ０ １． ３ ０． ３３ ０． ３１
注：上表各指标比较基础为自旋流井的提升泵算起至冷却塔 进水管止的所有水处理设施，并包括旋流井的提升泵、污泥处理
１３６
２０１４ 年 ２ 月
设备管理
设施、加药设施。但不包括旋流井土建、冷却塔设施，因为这些都 是各流程必须的共有设施。
由上表电耗可算出年节约电费至少 ２９％，平均节约电费 ３３％ （合计年节电费 ２８３ 万元，按每度电 ０． ５５ 元计）；节约占地至少
单位
承压净化 化学除油 稀土磁 平流池
设备处理 器处理流 盘处理 处理流
流程
程
流程 程
吨水设备投 万元／
资比
ｍ３． ｈ
０． ３０
０． ２６ ０． ２９ ０． １６
吨水总投资 万元／
Fra Baidu bibliotek
比
ｍ３． ｈ
０． ４３
０． ５０ ０． ４４ ０． ４７
吨水占地比 ｍ２／ｍ３． ｈ
吨水电耗比
ＫＷ／ｍ３． ｈ
０． ６５ ０． ２２
设备内部工艺流程为： 设备进水→混凝→絮凝→粗颗粒分离→沉淀→过滤→设备 出水。 该设备的特点主要有： （１）集混凝、絮凝、沉淀、过滤于一体，属环保节能设备、节省 投资、节约占地； （２）容积负荷高、出水水质好，耐冲击负荷、出水稳定、排泥浓 度高； （３）有压产水、排泥，减少二次提升，相应减少土建、电气、采 暖通风等投资； （４）操作、维护简单；施工周期短。 五、在实际工程中的应用
２０１４ 年 ２ 月
１３７
常用钢铁企业浊环水处理流程总结如下： 1.二次平流沉淀池+高速过滤器处理工艺 工艺浊环水→一次铁皮坑→二次平流沉淀池 →热水井→二 次浊环水提升泵站 →高速过滤器→经冷却塔冷却后回用 二次平流沉淀池是最常用的沉淀设施，适用于各种大小水量 处理系统，池形为长方形，池中配有刮渣／刮油机、排泥或抓渣设 备。因二次平流沉淀出水水质不能满足工艺设备的水质要求，在 二次平流沉淀池后需增加高速过滤器。二次平流沉淀池出水为 无压出水，故在二次平流沉淀池后需增加热水池及二次浊环水提 升泵站加压。二次平流沉淀池处理浊环水为传统处理工艺，占地 面积大、除油效果差、易造成后续高速过滤器滤料板结等。 2.化学除油器+高速过滤器处理工艺 工艺浊环水→一次铁皮坑→化学除油器→热水井→二次浊 环水提升泵站→（过滤器）→经冷却塔冷却后回用。 化学除油器是以投加化学药剂，经混合、反应后使水中的油 类及氧化铁皮等悬浮物通过凝聚、絮凝作用沉降分离出来，以达 到净化水质的目的，根据该产品在钢铁厂的生产实践，当进水含 油量≤＜ １３０ｍｇ／Ｌ、进水悬浮物≤３００ｍｇ／Ｌ 时，经化学除油器处理 后的出水含油量可≤１０ｍｇ／Ｌ、出水悬浮物可≤２５ｍｇ／Ｌ，并除去 了水中含有的大部分油，出水自流到浊环热水井内。 因化学除油器出水水质不能满足工艺设备的水质要求，在化 学除油器后需增加高速过滤器。化学除油器出水为无压出水，故 在因化学除油器出后需增加热水池及浊环水提升泵站加压。 3.稀土磁盘+高速过滤器处理工艺 工艺浊环水→一次铁皮坑→稀土磁盘→热水井→二次浊环 水提升泵站→（过滤器）→经冷却塔冷却后回用。
表 １ 新的密封间隙
部件
最初的密封间隙 （ｍｍ）
新的密封间隙（ｍｍ）
顶部
０． ６
工艺侧密封环
０． ４２ｍｍ
侧面
０． ６
底部
１． ８
顶部
０． ６
大气侧密封环
０． ４２ｍｍ
侧面
０． ６
底部
１． ８
顶部
０． ６
叶轮处背部密 封
０． ４２ｍｍ
侧面
０． ６
底部
１． ８
结论 修改密封间隙后，再次进行机械运行测试和性能测试。在机
设备管理
冶金污水净化装置在浊环水系统中的应用与研究
彭彬 １ 曹梅花 ２ 王欣（３ 中冶京诚工程技术有限公司动力与水资源工程技术所 北京 １００１７６）
摘 要：介绍了现有钢铁企业浊环水处理设计现状，比较了 常用浊环水处理流程的优缺点，并重点介绍了承压一体化冶金污 水净化装置处理浊环水的工艺流程及原理，总结出承压一体化冶 金污水净化装置用于处理钢铁企业浊环水流程最短，其出水可以 直接上冷却塔，省去二次热水提升泵站可以大大节省投资，节约 占地、节约能源，为浊环水处理系统提供了最佳设计方案。
因稀土磁盘出水水质不能满足工艺设备的水质要求，在稀土 磁盘后 ５０％浊环水需上高速过滤器进行进一步处理。稀土磁盘 出水为无压出水，故在稀土磁盘后需增加热水井及浊环水提升泵 站加压。
新型浊环水处理工艺流程： 4.承压一体化冶金污水净化装置处理浊环水工艺 工艺浊环水→一次铁皮坑 →承压一体化冶金污水净化装 置 →经冷却塔冷却后回用。 承压一体化冶金污水净化装置主要是利用水流在密闭装置 中带压混合、反应后使水中的油类及氧化铁皮等悬浮物通过凝 聚、絮凝作用沉降分离出来，出水利用余压直接上冷却塔循环使 用。 三、工艺处理设施指标比较 从上述工艺流程比较，承压一体化冶金污水净化装置处理浊 环水流程最短，其出水可以直接上冷却塔，省去热水井及二次浊 环水提升泵、高速过滤器设施等建设，考虑机械设备、电气、仪表、 土建等总投资、占地、运行费用、维护费用，综合考虑承压一体化 冶金污水净化装置浊环水系统处理流程具有较大优势。 以工程实例比较，以循环处理水量为 ６０００ｍ３／ｈ 的实际三个 工程项目，各项指标比较如下表。 各种工艺处理设施指标比较表
[1《] 工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007. [2]王笏曹、钱平等《钢铁工业给水排水设计手册》冶金工业出 版社. [3]北京京诚科林环保科技有限公司. 承压式一体化冶金污水 净化处理装置［P］.中国专利：ZL2010 1 0605762.6，2012-09-05 . 作者简介: 彭 彬（1982-），男，2004 年毕业于西安建筑科技大学，给排 水专业学士学位，工程师，现从事水处理设计及研究工作。 曹梅花（1981-），女，2007 年毕业于西安建筑科技大学，市政 工程专业硕士学位，工程师，现从事水处理设计及研究工作。 王 欣（1981-），男，2007 年毕业于西安建筑科技大学，市政 工程专业硕士学位，工程师，现从事水处理设计及研究工作。
３５％，平均节约占地 ４４％。 四、承压一体化冶金污水净化装置设计原理
承压一体化冶金污水净化装置是将混凝、絮凝、粗颗粒分离、 沉淀、过滤等工序高效集成为一体的冶金污水净化处理装置。主 要用于炼钢连铸浊环水、精炼浊环水、煤气洗涤浊环水； 轧钢浊 环水； 软化和除盐水处理工艺的预处理系统。用于浊环水系统 时可以取代平流沉淀池、化学除油器、稀土磁盘、过滤器等设施， 实现浊环水的处理，直接上冷却塔的过程。
(上接第 135 页)
四、问题解决 通过上面的分析得知调整密封间隙是解决故障的最好办
法。计算分析得到膨胀机外壳的热膨胀量为 １． ５ｍｍ，根据这个 膨胀量去选择新的密封间隙，但是如果采用圆形密封环，整周的 密封间隙都很大，这样会使密封用气量增大和工艺气体泄漏量增 大。从上面分析可以看到，密封磨损部分严重的是轴的底部，采 用非圆型密封环调整密封间隙，适当的调整顶部、侧面和底部的 间隙，使密封用气量和工艺气体泄露量远小于圆形密封环。新旧 密封间隙对照见表 １。
关键词：钢铁企业;浊环水处理;承压一体化冶金污水净化装 置 一、引言
近几年，随着钢铁工艺的快速发展，工艺对浊环水的水质要 求越来越严，而钢厂所提供的浊环水处理系统的用地反而越来越 小，如今钢铁企业对节约占地、节约能源、节省投资、保护环境等 一系列问题提出了更高更严的要求，迫切需要改进浊环水处理的 工艺流程。 二、浊环水处理主要流程