一热轧水处理自动化改造.ppt

一热轧水处理自动化改造,一、 小组概况,武钢计控公司热轧称班自主管理小组成立于1998年10月.10年来班组结合现场实际情况,开展“节能提效、技改增效、副户创效”等活动，为确保现场稳定高效率生产，作出了自己的努力。,二、QC小组活动简介,三、 小组成员及职责,四、 选题理由,一热轧配套水处理自动化改造 水处理原始控制系统落后 改造前一热轧水处理基本沿用70年代成套进来的控制系统，自动化程度很低，以满足不了现场生产工艺的要求 计控公司要求 在一热轧改造期间，公司要求对周边配套的水处理进行自动化改造，以便能更好的为现场服务 目前设备状况 现场设备并无完整的设备图纸提供，设计院设计部分与现场情况不符，工艺流程须改变。 选定课题 一热轧水处理自动化改造,五、 水处理自动化改造难点分析,现场工艺调查:了解现场工艺要求，尤其是对于生产有直接性影响的设备. 根据现场工艺要求与现场负责人员协商自动化控制的要求与方法. 分析难处理水质的工序。 通过在各个控制点加装仪表来分析当前水处理整体的运做情况 根据处理工艺的特殊性进行分析。,六、 自动化改造难点 6.1 调 节 池,6.1.1 水量调节池 作 用 缓冲废水的峰值流量，以降低设备的处理量。 池体设计 结构设计 结 构 一般为钢筋混凝土，小池也可为砖混结构；,6.1 调 节 池,水位控制 最高水位不超过进水口高度，最低水位为死水位。 有效水深 一般为23 m，要考虑到地质状况。 输水方式 进水为重力流，出水为泵提升。,6.1 调 节 池,有效容积 累积流量 （m3） qi 在t时段内废水的平均流量，m3/s； ti 时段，h。,6.1 调 节 池,平均流量 工业废水通常以平均流量为设计的依据。 Q 为周期T内的平均 流量， m3/h。,6.1 调 节 池,图解法 绘出工作周期T内的累计流量曲线； 用直线连接曲线的起点O和终点A，直线OA为提升泵的出水累计水量； 平行OA作流量累计曲线的两条外切线，两切线的竖直长度即为有效容积。,6.1 调 节 池,估 算 法 按设计的停留时间t乘以平均流量。 流量或浓度变化大的，t一般取57小时，变化小一般取24小时。 停留时间是一个经验数据，要注意积累。 多路废水汇流的， t一般取57小时。,6.1 调 节 池,6.1.2 水质调节池 作 用 为减少浓度对处理系统的冲击。 普通水质调节池 特 点 结构简单，可同时调节水量，但水质不均匀。 应 用 主要应用于处理量较小的工程中。,6.1 调 节 池,物料平衡方程 C1QT+C0V=C2QT+C2V Q 取样间隔时间内的平均流量； C1 取样间隔时间内进入调节池污物的浓度； T 取样间隔时间； C0 取样间隔开始时调节池内污物的浓度； V 调节池的容积； C2 取样间隔时间终了时间内出水污物的浓 度。,6.1 调 节 池,各时段内出水浓度的推求 假定在一个取样间隔时间内出水浓度不变，则由上式可得每一个取样间隔后的出水浓度为 见P449例题11-1 例题没有给出C0。,6.1 调 节 池,穿孔导流槽式水质调节池 特 点 出均匀，但无法调节水量。 有效容积 qi 为流量和浓度较高的设计周期T内的累 积流量； h放大系数，一般取0.7。,6.1 调 节 池,6.1 调 节 池,6.1 调 节 池,6.1.3 分流贮水池 特 点 结构简单，可同时调节水量，但水质不均匀。 应 用 在工业废水中应用较多，如废液贮池，采用分路分流。 11.1.4 调节池的搅拌 泵循环搅拌 布水结构为穿孔管，简单易行，搅拌效果一般，动力消耗大。,6.2 除 油,6.2.1 轧钢废水中的油含量 在水中形态分类 浮 油 油珠粒径大于100mm。 分 散 油 油珠粒径在10100mm。主要由于剧烈的搅拌形成的。 乳 化 油 油珠粒径小于10mm，一般为0.12mm。多因表面活性剂造成。,6.2 除 油,溶 解 油 油珠比乳化油还小，可到nm级。 油的排放标准 石 油 类 一级标准为100，二级标准为150； 动植物油 一、二级标准均10。,6.2 除 油,油对处理工艺设备的影响 大于3050mg/L时，对生化有影响； 对监控设备的传感器有影响； 对过滤介质的寿命有影响。 处理方法 重力分离除浮油和重油，气浮、电解、混凝沉淀和离心分离除浮化油。,6.2 除 油,6.2.2 除油装置 隔油池 分为平流隔油池和斜管隔油池 平流隔油池 适用范围 油珠粒径大于100150，效果70%左右。,6.2 除 油,总体构造 池体结构 隔油池为长方形池体，池内有两块挡油板和一块挡渣板将池体分成进水、浮油区和出水区。浮油区池底有0.010.02的坡度向进水一端下设有污泥斗倾斜，泥斗倾角为45。 隔油池多为地埋式，以保证自流进水。尽量避免用泵提升进水。 集油管 多用f200300的钢管，一测开槽口，可绕轴线转动。,6.2 除 油,撇油设备 撇油设备为定型设备，常见的有几种，一种为直线往返式，一种是链条式，旋转式浮子式撇油设备。 排 渣 管 直径不大于200 mm。注意排渣流速过大会影响油珠上浮效果。,6.2 除 油,链式刮油刮泥机,6.2 除 油,刮油刮泥机 为专业设备，要求池底沿刮泥方向浇筑成1%的坡度，池内两头与两侧墙脚有大于泥砂安息的坡度，污水进行处理之前须先经过格栅。 具体参数如下：。,6.2 除 油,按油粒上浮速度法设池体 隔油池（隔油区）表面面积 A 隔油区表面面积，m2； Q 废水设计流量，m3/h； u 油珠的设计上浮速度，m/h，当油珠粒 径为100150mm时，u0.9mm/s； a 隔油池表面积修正系数，可下表确定。,6.2 除 油,a值与速度比(a/u)的关系 由试验确定上浮速度 用试验数据绘制出去除效率与上浮速度的关系曲线，再根据设计的去除效率查得上浮速度。,6.2 除 油,由公式求得上浮速度 修正的斯笃克斯公式 u 静止水中直径为d的油珠的上浮速 度，cm/s； rw、r0 分别为水与油珠的密度，g/cm3；,6.2 除 油,d 可上浮最小油珠的粒径，cm； m 水的绝对粘度系数，Pas； g 重力加速度，cm/s； j 油珠非圆形的修正系数，一般取1.0。 b 颗粒碰撞引起的阻力系数， 可取0.95，也可用下式求解。 S 废水中悬浮物的浓度。,6.2 除 油,过水断面面积 Ac 隔油池的过水断面面积，m2； v 废水在隔油池中的水平流速，m/s， 一般取v15u，但不宜大于15m/s (一般取25 m/s)。,6.2 除 油,长宽高的确定 每格的有效水深与宽度比(h/b)： 取0.30.4为宜； 隔油池长L： 每格的长宽比(L/b)：不宜小于4.0。,6.2 除 油,池体的设计(停留时间法) 总有效容积 W=Qt t停留时间 (h)，一般取1.52 h。 过流面积 v 为水平流速 (mm/s)，一般取25 mm/s，不宜超过15 mm/s。,6.2 除 油,分 格 数 h 有效水深(m)，一般为1.52.0m； b 每格宽度(m)，取0.30.4为宜； 有效长度(m) L=3.6vt 上式求得的L/b不宜小于4.0。,6.2 除 油,建筑高度H(m) H=h+h h水面上池壁的超高m，一般不小于0.4m。 各参数对效果影响 停留时间t 即相当于静止时间，它直接影响着处理效果；,6.2 除 油,水平流速v 主要液体的流动状态和颗粒的相互碰撞，所以过大也会影响处理效果。 每格的有效水深与宽度比(h/b) h主要影响油珠的上浮时间和池体埋地的深度，宽度主要影响撇油的效果和撇设备的大小，所以此值是可调整的。,6.2 除 油,每格的长宽比(L/b) 当d一定时，可Q只与Lb有关，而与高度无关。只要保证的Lb值为一定就可得到相同的处理效果，但L/b越大池体越不经济。 斜管隔油池 结 构 池内装有斜管，斜管的倾角不小于45，池的底部装有排泥管，如废水的含泥渣量较大，还应设有污泥斗。,6.2 除 油,6.2 除 油,斜管隔油池示意图,6.2 除 油,6.2 除 油,6.2 除 油,斜管规格 斜管的材料主要为PP或玻璃钢，PP斜管的管径多为f100和f50两种规格，玻璃钢的只有100一种规格，管长均为1m，一般多采用f100。 设计参数 表面负荷 0.60.8m3/(m2h)； 停留时间 一般不超过30min。,6.2 除 油,斜管上水层高度 为0.5m以上。 斜管下水层高度 为0.5以上，一般视污泥量来定。 分离能力 可去除粒径不大于80mm的油珠。 优 点 可去除粒径大于的油珠，去除率比平流格油池要高，停留时间短，占地面积小。,6.2 除 油,两种常见的小型隔油池 结 构,6.2 除 油,浮子撇油器,6.2 除 油,6.2 除 油,6.2.3 污油的脱水 污油含油率 一般为4050%。 带式除油机 原 理 利用具有疏水亲油性的胶带运转是时，将浮油带出水面后经内外刮板将油刮入集油槽内。,6.2 除 油,工作原理图,6.2 除 油,除油效率 污油的浓度高，则除油效率也高，一般脱水后的污油含水率为6080%。 脱水罐 工作原理 通达在罐内对污油进行加热而使油水加速分层。,6.2 除 油,脱水罐,6.3 过 滤,过滤工艺在水处理的应用 重金属废水的处理最后一定要经过过滤； 处理后的废水回用于生产时，多采用过滤； 处理工艺达标的可能性不大时最后应加过滤； 生产纯水时最前边一定要用过滤； 以河水为水源的生产用水，多采用过滤； 废水中含丝状物时，最前面应加筛网过滤器。,6.3 过 滤,压力滤池(砂滤器) 结 构 进水管 进水管入口多位于过滤器的上部，在过滤时用于进水，在反冲洗时用于反冲水的出水。 上部配水装置 配水装置主要是用来防止进水将滤层冲起来，同时也兼有收集反冲水的作用。,6.3 过 滤,出水管 一般位于过滤器的下部或底部，过滤时用于排出。过滤时，排放清水，反冲时，用于清水进水。 下部配水装置 可分为两种方式，一种是穿孔管布水，另一种是滤头布水，滤头布水一般装在隔板上。当过滤时布水装置用来收集清水，反冲时，可使滤料均匀翻滚。,6.3 过 滤,放气管口 位于过滤器的顶部，在过滤时，用于将过滤器中的空气排空。 压力表口 位于过滤器的顶部，用于安装压力表。 人 孔 高度位于滤层以上，用于滤头的安装和滤料的装载。,6.3 过 滤,排空管 位于过滤器的底部，用于排空过滤器中的水。 滤层表面冲洗装置 在滤层上方装有旋转式表面冲洗装置，用反冲前的滤层冲洗。 特 点 滤速高，出水压力可利用； 密闭可防臭； 多塔并联时加压与反冲泵可共用。,6.3 过 滤,6.3 过 滤,6.3 过 滤,滤 料 层 用于生化后二沉池出水过滤,6.3 过 滤,用于化学沉淀后的废水过滤 石英砂层 厚度为0.70.8m，各种粒径含量如下：,6.3 过 滤,垫 层 厚度为0.7m，各种粒径分布如下：,6.3 过 滤,设计参数 表面负荷：1040 m3/m2h。 进水压力：0.30.4 MPa； 反冲水量：911 L/m2s； 反冲气量：45 L/m2s； 反冲时间：1522 min； 滤料膨胀比：4555%。,6.3 过 滤,设计使用时应注意 设计时要考虑观察视镜、人孔和压力表孔，异地安装的设备要考