稀土磁盘在热轧水处理工程中的应用探讨

稀土磁盘在热轧水处理工程中的应用探讨

摘要：稀土磁盘工艺为近年来发展起来的处理含有铁磁性污染物废水的新工艺，该文探讨了钢铁企业轧钢废水浊环水处理采用稀土磁盘的方案。案例中的浊环水系统采用该工艺后，目前生产状况良好，出水水质稳定。

关键词：热轧废水稀土磁盘废水分离净化

稀土磁盘废水分离净化设备是利用稀土钕铁硼永磁材料的高强磁能积，使废水中铁磁性物质微粒，在磁场力作用下，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。稀土磁盘分离净化技术针对于钢铁企业的轧钢废水中含有大量铁磁性氧化铁皮，在该类水处理实践中有一定的优势。本文将结合某钢铁公司热轧带钢水处理工程实例，对稀土磁盘分离净化技术在轧钢水处理工程浊环系统中的设计应用进行探讨。

该钢铁公司热轧带钢水处理工程浊循环冷却水主要用于各殴各的直接冷却。使用后的水不仅水温升高，而且含有大量的氧化铁皮和废油。系统设计总循环水量16500m3／h。

1、工艺流程

经技术经济比较，该钢铁公司热轧带钢水处理工程采用稀土磁盘分离净化技术作为该工程浊环水系统处理工艺。

用户使用后的水经铁皮沟进入旋流沉淀池。废水在旋流池沉淀后，一部分水用泵加压回用作为铁皮沟冲渣水，另一部分用泵提升至稀土磁盘分离净化废水设备进行二级处理，去除水中的氧化铁皮和油。设备出水至浊环调节池，再用泵送至冷却塔冷却。冷却塔出水进入吸水井，用循环水泵组加压后供用户循环使用。

为利于乳化油的分解，加速非铁磁性物质和油类与铁磁性物质的磁絮凝，在旋流池吸水井及旋流池至稀土磁盘设备之间的管道上投加微磁絮凝剂。

稀土磁盘设备出水自流进入浊环调节池，在调节池出水处设置圆盘式除油机，将水中的浮油收集在油箱中，由排油泵抽入集油桶，废油统一收集后外运。

稀土磁盘设备吸附的氧化铁皮及油通过隔磁卸渣装置卸入螺旋槽，经非磁性的输渣装置输出，进入磁力压榨脱水机脱水，脱水后的泥进入渣池由汽车外运。滤后液进入滤液池，滤液中所含的浮油通过圆盘式除油机收集后，由排油泵拙入集油桶，滤液由泵定期泵入旋流池。

旋流沉淀池设有抓斗吊，定期将沉淀的氧化铁皮抓出至脱水坑；稀土磁盘设备渣池也设有抓斗吊，脱水后的氧化铁皮统一外运利用。

2、稀土磁盘废水分离净化系统设备

2.1 稀土磁盘废水分离净化设备

稀土磁盘废水分离净化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，在磁路的设计上进行创新，产生的磁力是重力的600多倍，实现工作空间的高磁场强度和高磁场梯度，使轧钢废水中铁磁性物质微粒及絮凝吸附在其上的非磁性物质微粒和渣油，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，再通过隔磁卸渣装置将稀土磁盘表面的吸附物卸下，刨入螺旋槽，经非磁性的输渣装置输出，实现轧钢废水的净化和循环使用。

本工程稀土磁盘设备设计布置在调节池平台上。旋流井出水经提升泵送入稀土磁盘废水分离净化设备，经处理后的浊环水进入调节池。磁盘机进水端还设置了旁通管。

经稀土磁盘废水分离净化设备处理前后的水质如下：

旋流井出水水质SS≤300mg／L

oil≤20mg／L

磁盘机出水水质SS≤30mg／L

oil≤8mg／L

2.2 磁力压榨脱水机

磁力压榨脱水机是利用稀土永磁吸筒的高强磁力为含水铁磁性渣或磁性絮团脱水的设备。磁盘机的稀渣通过压榨机脱水，干渣进入渣池。磁盘机出口稀渣含水率：90％，压榨机出口干渣含水率：≤35％。

本工程磁力压榨脱水机布置在渣池平台上，磁盘机刮出来的稀渣通过溜渣槽进入脱水机脱水，干渣落入渣池由抓斗抓出。

2.3 圆盘式除油机

圆盘式除油机是一种漂浮式水面浮油回收装置，布置于调节池挡油墙前，收集于油箱内的浮油由排油泵抽入集油桶。废油经处理后回用。

2.4 微磁聚凝剂投加装置

微磁聚凝剂投加装置为与稀土磁盘分离净化技术专用配套使用，投加微磁聚凝剂有利于乳化油的分解，加速非铁磁性物质和油类与铁磁性物质的磁絮凝。

微磁聚凝剂投加分为两个加药点，第一加药点直接投加到旋流井内，第二加药点在旋流井至稀土磁盘设备之间的管道上距稀土磁盘约20-40m(按 1.5m／s 计)。投加设备置于加药间内。加药量一般为2-3ppm。

3、设计处理后水质指标

经上述工艺处理后的浊环水设计出水指标如下：

pH值6－9

SS(mg／L)≤50

油(mg／L)≤20

颗粒尺寸(mm)≤0.2

从以上数据可以看出稀土磁盘废水分离净化设备完全能够达到传统工艺(旋流池―平流池―过滤器)的出水水质指标。

4、与传统工艺的比较

传统的浊环水处理工艺一般为：铁皮沟――旋流池―平流沉淀池――过滤器，使用稀土磁盘废水分离净化设备的浊环废水处理工艺流程，与传统的浊循环水处理相比，具有工艺流程短，占地面积小等优点。另外，设备适应能力强，废水悬浮物可在150-500mg／L范围内波动。采用与之配套的磁力压榨脱水机，可省去浓缩池，降低投资和设备运行费用。

传统工艺虽然处理效果较为稳定，但仍存在平流沉淀池占地面积大，表面浮油不易有效收集，过滤器滤料易板结，滤料需定期更换，工艺流程长，系统阻力损失大能耗高等缺点。

5、结语

稀土磁盘工艺为近年来发展起来的处理含有铁磁性污染物废水的新工艺，本案例中浊环水系统采用该工艺后，目前生产状况良好，出水水质稳定。介于近年来钢铁行业的迅猛发展以及国家对节能环保综合利用的逐步重视，工程设计人员也应顺应国家政策，大胆探索新工艺，着眼于实际，为节能环保多做贡献。本工程实例的介绍旨在为今后的工程项目提供参考借鉴。

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