概述

某鋼鐵公司小型廠260機組是以生產(chǎn)線棒材為主的軋鋼生產(chǎn)線，始建于80年代中期，現(xiàn)年產(chǎn)鋼材約40萬t，隨著鋼產(chǎn)量的大幅度增加，生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，用水緊張的矛盾日益加劇，地下水位連年下降，影響到采用直流供水方式的該機組的正常生產(chǎn)，為此公司決定對該供水系統(tǒng)進行改造，實現(xiàn)供水系統(tǒng)水循環(huán)。

1　原水處理工藝狀況

該機組主要用水點有加熱爐(包括加熱爐、頂鋼機)冷卻水、設備(通風及潤滑等設備)冷卻水、軋機冷卻水及沖氧化鐵皮水。原系統(tǒng)利用深井泵壓力供水至主電機通風及深被冷卻，其回水經(jīng)泵二次提壓后供加熱爐和頂鋼機等用戶使用，用后水再次經(jīng)泵加壓后供軋機冷卻用，軋機冷卻廢水和沖氧化鐵皮廢水合并后進入旋流沉淀池，沉淀處理后部分返回沖氧化鐵皮，其余外排。工藝流程見圖1。

該系統(tǒng)每小時需補充地下水約270 t左右，外排廢水僅經(jīng)旋流沉淀池處理，其中SS含量約300 mg/L，油類含量也超標，每小時外排水量達250 t左右。加之，原旋流池采用的Ｌd型立式水泵經(jīng)常損壞，維修工作量大，直接影響到生產(chǎn)的正常進行。

2　循環(huán)水工藝

整個循環(huán)水系統(tǒng)按用后水水質(zhì)的情況可分為凈環(huán)系統(tǒng)和濁環(huán)系統(tǒng)兩大部分：加熱爐和設備的冷卻方式為間接冷卻，使用后的水僅水溫升高，水質(zhì)未被污染，屬凈環(huán)系統(tǒng)；軋機的冷卻方式為直接冷卻，使用后的水不僅水溫升高，水質(zhì)已被氧化鐵皮及油類等污染，屬濁環(huán)系統(tǒng)，其中沖氧化鐵皮用水屬該系統(tǒng)中的小循環(huán)系統(tǒng)，該用水僅對水壓有要求，故只作一級沉淀處理即可滿足循環(huán)使用的要求工藝流程見圖2。

2.1　凈環(huán)系統(tǒng)

2.1.1　加熱爐水循環(huán)系統(tǒng)
　　
加熱爐用水的特點是用水點回水點較為集中，由于該系統(tǒng)循環(huán)過程中不帶入污染物，只存在水溫變化，僅經(jīng)降溫后水即可循環(huán)使用，設計中利用這一特點采用加熱爐回水余壓直接上冷卻塔冷卻，減少了一泵組，降低了運行費用。為了滿足安全運行的要求，加熱爐事故水塔仍然保留。

2.1.2　設備水循環(huán)系統(tǒng)
　　
設備用水的特點是用水點多且分散，結合本工程的現(xiàn)場情況，原系統(tǒng)有一400 m3的養(yǎng)魚池可被利用，做為該系統(tǒng)的涼水池，可減少一臺冷卻塔，降低工程造價。

2.2　濁環(huán)系統(tǒng)
　　
該系統(tǒng)由軋機冷卻水和沖氧化鐵皮水組成，用后一同匯入地溝后進入旋流沉淀池處理，因沖氧化鐵皮水對水質(zhì)要求不高，只要去除大顆粒懸浮物后即可循環(huán)使用，而軋機冷卻水對水質(zhì)要求較高，因此旋流沉淀池出水經(jīng)泵加壓后一部分返回沖氧化鐵皮，一部分至斜板除油沉淀池二次處理，經(jīng)二次深度處理后的水進入熱水池經(jīng)泵提升至冷卻塔，冷卻后的水匯入冷水池經(jīng)再次加壓后送至車間供軋機冷卻使用。其中斜板除油沉淀池排出的污泥經(jīng)兩格污泥濃縮池污泥處理后外運。
　　
該系統(tǒng)改造的關鍵在于旋流沉淀池泵房的搬遷，立式泵換成臥式渣漿泵雖然增加了工程投資但為生產(chǎn)的安全運行，設備的檢修都創(chuàng)造了良好的條件，值得借鑒。

3　主要設備構筑物

3.1　斜管除油沉淀池
　　
該設備為專利產(chǎn)品，是濁環(huán)系統(tǒng)的關鍵設備，其特點是除油池與沉淀池合二為一。池長11m，寬4m,為鋼結構。
　　
斜板長1000 m，顆粒沉降速度0.4 mm/s，上升流速5 mm/s，沉淀時間26 min。

3.2　旋流沉淀池
　　
直徑8 m，高12 m，中心筒直徑3.2 m。

3.3　凈環(huán)系統(tǒng)的旁濾器
　　
凈環(huán)系統(tǒng)采用開放式循環(huán)冷卻水，不可避免會將空氣中的塵埃帶進系統(tǒng)，因此必須采用旁濾處理，傳統(tǒng)的處理工藝多為砂濾加反沖洗，不僅投資多，占地大而且運行管理不便。隨著科學技術的進步，今年來微孔過濾技術已在國內(nèi)鋼鐵企業(yè)水處理中得到廣泛運用，它最大的優(yōu)點是可直接安裝在壓力管道上，反沖洗時利用管道內(nèi)的水實現(xiàn)，無需外部動力且管道內(nèi)的水不會斷流，操作簡單。因此工程設計中為慎重起見先在設備凈環(huán)系統(tǒng)的壓力管道上安裝了一臺字清洗管道過濾器，并為加熱爐凈環(huán)系統(tǒng)以后的安裝預留了位置。經(jīng)一年多運行結果證明該過濾技術安全可靠。

4　處理效果

凈水循環(huán)系統(tǒng)經(jīng)過一年運行基本正常，尤其在高溫季節(jié)，出水水溫在35℃以下，達到了設計目的和生產(chǎn)要求。
　　
濁水循環(huán)系統(tǒng)中軋機冷卻水經(jīng)斜板除油沉淀池處理后，出水水質(zhì)經(jīng)監(jiān)測懸浮物小于50 mg/L，油含量小于10 mg/L，均滿足生產(chǎn)用水要求。

5　經(jīng)濟效益分析

該工程自投入運行以來，解決了因水量不足和水質(zhì)差、水壓低，嚴重威脅生產(chǎn)的后顧之憂。
　　
工程總投資400萬元，水處理成本0.065元/m3�？傃h(huán)水量1098 t/h，其中260機組凈循環(huán)水量460 m3/h，濁循環(huán)水量638 m3/h，減少工業(yè)廢水外排量220 m3/h。原供水量270 m3/h串級使用后外排，現(xiàn)僅需補充水量50 m3/h。年節(jié)約水費117萬元，減少排污費23.3萬元。每年減少搶修時間100 h，而多創(chuàng)產(chǎn)值約1050萬元，產(chǎn)生間接效益75萬元，采用循環(huán)冷卻水大大減少了廢水外排量，提高了水資源的重復利用率，具有顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。

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