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1、1、 前言水是自然界的宝贵资源。我国是世界上水资源缺乏的国家。随着工业的飞发展。用水量越来越大,很多地区水资源不足或水质太差,已经严重制约了工业发展的进程。因此,最大限度的合理利用水资源成为“跨世纪绿色工程规划”的重要举措。 炼钢、炼铁、轧钢、制氧等过程中,均有大量介质需要冷却。为了节约水资源,采取循环冷却方式。循环冷却水将冷却物降温,自身温度升高,高温水进入凉水塔蒸发降温后循环利用。在循环水系统中,冷却水被多次反复使用,随着水份的蒸发水中杂质成分成倍增加。加上冷却塔在室外环境中,常年受阳光照射、风吹雨淋,灰尘及各种菌藻的苞子等不可避免的被带入冷却水系统。以上因素在一定条件下将导致循环水系统内
2、结垢、腐蚀和微生物生长,由此而产生的污垢将堵塞水流通道,引起设备管线腐蚀、穿孔,换热能力下降等一系列问题,影响整套装置的正常运行。2、 水处理工作的意义水是工业生产中重要的原料之一,没有合格的水源,任何工业都不能维持下去。工业用水通常包括工艺用水、锅炉用水、洗涤用水以及冷却用水。我们着重于对循环冷却水的处理。循环冷却水处理不当会形成许多危害,如腐蚀和结垢及微生物等危害。 2.1、腐蚀危害腐蚀是指由于和周围介质相作用,使材料(通常是指金属)遭受破坏或材料性能恶化的过程。金属在循环水中的腐蚀包括电化学腐蚀、酸腐蚀、氧腐蚀、碱腐蚀等。而目前来说,以电化学腐蚀和氧腐蚀为主。对于碳钢系统,电化学腐蚀过程
3、如下:阳极是铁的溶解过程fefe2+2e阴极是氧的还原o2+2h2o+4e4oh-阴阳极综合反应 fe2+2oh-fe(oh)2+o2fe(oh)3fe2o3(腐蚀产物)循环水在冷却塔中与大气充分接触,水中的溶解氧不断得到补充。因此,循环水中的溶解氧总是饱和的,含量大约6-8mg/l。氧腐蚀的结果会造成水冷却器泄漏而引起工艺介质的污染或造成计划外的停车事故等。另外由于腐蚀会产生锈镏,将引起换热效率下降或管线堵塞等危害。2.2、结垢危害结垢是指水中溶解或悬浮的无机物,由于种种原因沉积在金属表面的过程,敞开式循环冷水系统的结垢主要有水垢和腐蚀产物二种。由于缓蚀剂的使用致使腐蚀产物大大减少,故结垢以
4、caco3垢、ca(po4)2垢及锌垢为主要成份。垢的产生会引起冷却设备换热效率下降,管线的阻力加大,导致循环水量减少或管路的堵塞等,敞开式循环冷却水系统中影响结垢的主要因素是冷却水的ph值、钙碱度、水温、换热器表面温度和表面状态等。2.3、微生物繁殖随着水分的蒸发,水中各种成分逐渐浓缩,营养物质浓度逐渐增大,从凉水塔等处带入水中的菌藻苞子在适宜的温度条件下逐渐繁殖。在换热器内壁和设备内表面形成粘质膜。生物粘泥主要由细菌、真菌、藻类等微生物的分泌物粘附了水中的悬浮杂质而形成。生物粘泥的存在会导致传热效率的下降、列管的堵塞、增加局部腐蚀等,还会降低冷却塔的冷却效果,降低水质稳定剂的效果。2.4、
5、其它离子的危害系统的金属管线还会因其它的离子如氯离子和硫酸离子的存在而引起危害,cl和so42-均属强腐蚀性离子,特别是氯离子由于其半径小,容易穿透钝化膜表面的细孔而产生点蚀现象。另外有污垢存在时,氯离子可依靠其穿透力进入垢下与fe2+生成fecl2,fecl2进一步水解生成fe(oh)2和hcl,导致腐蚀区溶液呈酸性,使金属的腐蚀速度加快,氯离子还是造成不锈钢腐蚀及应力腐蚀的主要因素,所以冷却水氯离子的允许浓度应根据设备的材质,结构而定。so42-的存在有利于硫酸盐还原菌的滋生和繁殖,并还原生成硫化氢,促进冷却水系统金属的腐蚀。3、系统状况唐山中厚板材有限公司地处我市海港区,是一所包含烧结、
6、炼铁、炼钢、轧钢的钢铁联合企业。由于滨海而建,其淡水资源尤为短缺:出于环境保护的需要,对其三废的排放提出了更高的要求。钢铁行业是高水耗的行业,唐山中厚板材有限公司的循环水系统可以分为软水系统、净环水系统和浊环水系统。软水系统包括:反渗透系统、离子交换系统:供各部位的锅炉、余热锅炉、汽化冷却及一些重要部门间接冷却使用。净环水系统包括:炼铁净环水、转炉净环水、连铸净环水、加热炉设备冷却水、轧机净环水、制氧净环水等。浊环系统包括:转炉除尘水、连铸二冷水、轧机浊环水、层流冷却水等。3.1、水质情况唐山中厚板材有限公司补充水采用地下水,其水质指标如下表:ph矿化物mg/l氯化物以cl计mg/l碱度以ca
7、co3计mg/l总硬度以caco3计mg/l硫酸盐以so42-计mg/l总砷mg/l总铜溶解性铁总锰8.230610.914817551.40.00340.009dl0.093.2水型判断根据补水的数据,计算结垢指数r.s.i对唐山中厚板有限公司的循环水系统水质进行分析,判断其结垢或腐蚀倾向。温度按需分配30计算:phs=(9.70+0.15+1.88)-(2.20+1.98)=7.55r.s.i=2phs-peq=2*7.55-7.77=7.33从以上计算可知,补水为腐蚀型水,当其蒸发浓缩以后将转化成结垢型水。故系统的水处理应从缓蚀和阻垢两方面考虑。不同温度和浓缩倍率下的结垢指数r.s.i见
8、下表温度浓缩 指标倍率 数据305080phsr.s.i倾向phsr.s.i倾向phsr.s.i倾向17.557.33腐蚀7.266.89稍腐蚀6.876.11稍腐蚀1.57.507.12腐蚀7.136.58稍腐蚀6.515.14结垢26.915.82微结垢6.685.36微结垢6.294.58结垢2.56.815.41微结垢6.484.75结垢6.093.97重结垢36.634.93结垢6.304.28结垢5.913.50重结垢3.56.534.63结垢6.203.97重结垢5.813.19重结垢46.444.37结垢6.113.71重结垢5.722.93重结垢从以上计算可知,浓缩倍率控制在
9、2.02.5为宜。3、 试验方案及结果根据以上情况我们选定了lead-p011和lead-p012阻垢缓蚀剂作为基础方进行静态阻垢试验和旋转挂片试验。lead-p011是专门为碳钢系统配制的含有碳钢专用缓蚀剂的阻垢缓蚀剂,用于炼钢、炼铁及轧钢净环和浊环系统;是专门研制的含有铜缓蚀剂的阻垢缓蚀剂用于有铜制换热器的循环冷却水系统。4.1静态阻垢试验 4.1.1试验依据:gb/t166321996水处理剂阻垢性能的测定碳酸钙沉积法 4.1.2试验药剂:我厂的lead-p011和lead-p012阻垢缓蚀剂 4.1.3试验条件:35、50水浴恒温10小时 4.1.4试验水质:按补充水水质配制的浓缩倍数
10、为2.5的配制水,并蒸发浓缩1.5倍 4.1.5试验结果如下表: 4.1.5.1 lead-p011阻垢缓蚀剂温度 阻垢率药剂量3550阻碳酸钙垢阻磷酸钙垢阻碳酸钙垢阻磷酸钙垢30mg/l97.396.493.591.740mg/l97.897.194.792.650mg/l98.297.696.294.3注:投加量均以药剂计4.1.5.2 lead-p012阻垢缓蚀剂温度 阻垢率药剂量3550阻碳酸钙垢阻磷酸钙垢阻碳酸钙垢阻磷酸钙垢40mg/l91.290.190.789.350mg/l94.894.894.994.360mg/l96.696.895.895.170mg/l98.198.39
11、7.896.6注:投加量均以药剂计4.2腐蚀试验4.2.1试验依据:gb/t181752000水处理剂缓蚀性能的测定旋转挂片法 4.2.2试验药剂:我厂的lead-p011和lead-p012阻垢缓蚀剂 4.2.3试验条件:35、50水浴恒温10小时,转速75转/分种 4.2.4试验水质:按补充水水质配制的浓缩倍数为2.5的配制水4.2.5试验结果如下表(单位:mm/a) 4.2.5.1 lead-p011阻垢缓蚀剂温度 材质药剂量3550碳钢不锈钢碳钢不锈钢30mg/l00890003201170003440mg/l00880002901060002850mg/l00640002100970
12、0019空白0642001320768001204.2.5.2 lead-p012 阻垢缓蚀剂温度 材质药剂量3550碳钢黄铜碳钢黄铜40mg/l0051200021009430003250mg/l0032100018009210002760mg/l0013400016007960001870mg/l00097000090046300011空白065300132078300154根据上述试验结果,可知lead-p011阻垢缓蚀剂投加量在40mg/l的情况下即可满足净环系统的要求:lead-p012阻垢缓蚀剂投加量在50mg/l的情况下,即可满足有铜制换热器的循环冷却水系统的要求。4、 炼铁循环
13、冷却水系统的水处理方案炼铁工段的循环冷却水系统包括开路系统和闭路系统两部分。开路系统有:烧结循环冷却水系统;高炉循环冷却水和水系统(含风口和风渣口):高炉鼓风机循环冷却水系统。闭路系统有高炉炉体冷却系统和热风阀冷却系统。51闭路循环系统闭路循环系统包括高炉本体冷却系统和热风阀冷却系统,冷却部位都处于高温下运行,冷却强度很大,为了防止结垢的发生,和考虑节水,设计为用软化水作为工艺介质的闭路循环系统。冷却部位通过水冷壁等先与闭路系统中的软化水进行热交换,水在循环泵的推动下作闭路循环,在空气冷却器中与空气进行热交换,以此达到冷却的目的。在闭路循环系统中循环冷却水既不与工艺介质接触,又不在冷却塔中于空
14、气接触,并且采用的是软化水。软水系统由于制水过程中已经除去了绝大部分的钙、镁离子等成垢离子,系统结垢的可能性很小。但在制水过程中随着钙、镁离子的去除,固有的平衡被破坏,水的腐蚀性加大。其水处理措施应以缓蚀为主,同时闭路循环的水系统应注意厌氧菌的繁殖。闭路循环系统中草药炉体冷却的保有水量130m3,循环量为4000m3/h:热风阀冷却水的保有水量370 m3,循环量为930 m3/h。补充水只有补足系统泄漏,补水量约30 m3/天。采用闭路系统专用阻垢缓蚀剂,投加量为2.5g/l。阻垢缓蚀剂的投加量为:30 m3/天2.5g/l=75kg/天即2.25吨/月为了抑制菌藻的繁殖,需投加杀菌灭藻剂,
15、投加量为120mg/l,采取冲击式投加的方式,每周一次。每次投加量为:保有水量120 mg/l=(130+370)m3120 mg/l=60 kg/周即0.25吨/月为了避免菌类产生抗药性,应交替使用氧化型和非氧化型两种不同的杀菌灭藻剂。5.2开路循环系统开路循环系统包括烧结循环冷却水系统;高炉循环冷却水系统;高炉鼓风机循环冷却水系统。5.2.1烧结循环冷却水系统烧结循环冷却水系统用于烧结机的设备冷却,烧结机用于厂内铁粉的烧结。其循环冷却水保有水量1000 m3,循环量340 m3/h,补充水量45 m3/h。此处应进行阻垢处理兼顾缓蚀,根据阻垢性能的结果,应采用lead-p011阻垢缓蚀剂,
16、用量为40 mg/l。投加量为:45 m3/h40 mg/l24h=43.2kg/天取50kg/天即:1.5吨/月加药方式为连续投加。将一天量的阻垢缓蚀剂加入原药罐,用水稀释35倍后,用隔膜泵连续打入系统。为了抑制菌藻的繁殖,需投加杀菌灭藻剂,投加量为120 mg/l 采取冲击式投加的方式,每周一次。每次投加量为:保有水量120 mg/l=1000 m3120 mg/l=120kg/周取125 kg/周即0.5吨/月为了避免菌类产生抗药性,应交替使用氧化型和非氧化型两种不同的杀菌灭藻剂。5.2.2高炉循环冷却水系统高炉循环冷却水用于风口和风渣口的冷却,风口是热风进入高炉的地方,热风温度在100
17、0以上,炉内焦炭剧烈燃烧,最高可达2600,冷却强度很大。为保证冷却效果,故风口冷却水流速度很高。风渣口是铁水和炉渣排出高炉的通道,此处铁水温度在15001600左右,冷却强度很大。为避免铁水对渣口的侵蚀,采取了加大循环水流速的办法。高炉循环冷却水的保有水量为3000m3,循环量2310 m3/h(风口900 m3/h、风渣口1410 m3/h),补水量68 m3/h。此处应进行阻垢处理兼顾缓蚀,根据阻垢性能试验的结果,应采用 阻垢缓蚀剂,用量为40 mg/l。投加量为: 68 m3/h40 mg/l24h=65.3kg/天取75 kg/天即:2.25吨/月加药方式为连续投加。将一天量的阻垢缓
18、蚀剂加入原药罐,用水稀释35倍后,用隔膜泵连续打入系统。为了抑制菌藻的繁殖,需投加杀菌灭藻剂,投加量为120 mg/l,采取冲击式投加的方式,每周一次。每次投加量为:保有水量120 mg/l=3000 m3120 mg/l=360 kg/周取375 kg/周即1.5吨/月了避免菌类产生抗药性,应交替使用氧化型和非氧化型两面种不同的杀菌灭藻剂。5.2.3高炉鼓风机循环冷却水系统高炉鼓风机循环冷却水系统用于高炉鼓风机的冷却,保有水量6000 m3,循环量2800 m3/h,补充水量70 m3/h 。此处应进行阻垢处理兼顾缓蚀,根据阻垢性能试验的结果,应采用 阻垢缓蚀剂,用量为40mg/l。投加量为
19、:70 m3/h 40mg/l24h=67.2 kg/天即:2吨/月加药方式为连续投加。将一天量的阻垢缓蚀剂加入原药罐,用水稀释35倍后,用隔膜泵连续打入系统。为了抑制菌藻的繁殖,需投加杀菌灭藻剂,投加量为120mg/l,采取冲击式投加的方式,每周一次。每次投加量为:保有水量120 mg/l=6000 m3120mg/l=720 kg/周即3吨/月为了避免菌类产生抗药性,应交替使用氧化型和非氧化型两种不同的杀菌灭藻剂。5.3循环水控制指标及日常监测循环冷却水系统的水质稳定处理是一项系统工程,“三分药剂,七分管理”是水处理工作的经验准则。因此日常监测和依据监测结果进行调整尤为重要。采用加药的方式
20、对循环冷却水系统进行处理,必需配合正常的补水、排水制度,保证系统的水质指标控制在行业指标范围内,这样才能确保循环水系统长期运转无结垢、不腐蚀。炼铁循环冷却水可按闭路循环冷却水和开路循环冷却水分别控制。闭路水的控制指标为:序号项目单位数量备注1ph7.58.52悬浮物mg/l103溶解固体4004总硬度(以caco3计)105氯化物(以cl-计)1006硫化物(以so42-计)607fe+mn0.38二氧化硅(以sio2计)409电导率s/cm55010悬浮物最大粒径mm0.2开路循环冷却水的控制指标:项目单位控制指标超标处理办法悬浮物mg/l20排掉部分污水后补足新水ph值8.29.2电导率u
21、 s/cm1200总碱度(以caco3计)mg/l200300总硬度(以caco3计)mg/l500钙硬度(以ca2+计)mg/l450铁离子mg/l1氯根mg/l300硫酸根mg/l300硅酸(以sio2计)mg/l150游离氯mg/l1.0油类mg/l2浓缩倍数2.23.2细菌数105超出投加杀菌剂总磷(以po43-)mg/l1.54.0不足用药剂调整,超出且正磷1.2 mg/l应排水处理5、 炼钢循环冷却水系统的水处理方案炼钢的冷却水系统包括转炉汽水冷却系统,转炉净环水系统、转炉浊环水系统、rh浊环水系统、结晶器循环冷却水系统、连铸净环水系统、连铸浊环水系统和电除尘水处理系统。6.1转炉
22、汽化冷却系统转炉汽化冷却系统包括固定烟罩、转炉烟道等。该系统由炼钢软水池补充软化水,补水量为30 m3/h 。冷却水在此处的冷却管中与高温烟气换热,变成蒸汽回收利用。该系统使用软化水,一般不会有碳酸盐垢形成,水处理措施主要考虑缓蚀和抑制硅垢的形式。只有在制水系统发生故障的情况下,由于高硬度水进入系统才会有碳酸盐垢生成。此处应添加缓蚀剂,在制水系统发生故障的情况下应投加络合剂,如果溶解氧过高应投加除氧剂。若软化水ph值过低,应使用碱性物质调整。该工段的水处理措施按锅炉水处理执行。缓蚀剂用量为100mg/l.30 m3/h24h100 mg/l=72.4kg/天取75 kg/天即2.25吨/月6.
23、2转炉净环水系统6.2.1转炉净环水系统的组成转炉净环水系统包括:炼钢、连铸空压机站冷却水;氧枪及备用枪冷却水;转炉本体冷却水。lf钢包炉冷却水;一文水冷夹套;rh设备冷却水;煤气加压机冷却水;二次除尘系统;精炼炉、铁合金地下料仓除尘系统;辅原料地下料仓除尘系统;润滑站冷却水;转炉烟气风机冷却水;摄像机防护套冷却水;空调冷却水;铁水预处理除尘风机冷却水;水泵冷却水;取样器冷却水;车间其他工业水;喷洒用水等。转炉净环水中,冷却强度最大的是氧枪冷却水。氧枪是由喷嘴和枪身两部分组成,喷嘴的材质一般以紫铜为主,枪体则是无缝钢管。在吹炼过程中,转炉内反应区的温度高达20002600,氧枪不仅要承受熔池中
24、炉气和炉衬的辐射、对流、传导等复杂热交换作用,而且由于熔炉内激烈的化学反应会造成钢液、炉渣对氧枪的冲刷作用,所有要氧枪要有良好的水冷系统,以保证氧枪能够耐热高温、抗冲刷侵蚀和振动。在冷却水运行过程中,高压冷却水在枪体内层管与中层管之间的流速一般达到8m/s,温度升高1015。由于氧枪冷却水处于高温、高压、高流速的状态下工作,所以必需对该冷却水采用高效的阻垢剂缓蚀剂进行处理,才能保证该冷却水不在枪体内结垢,不对枪体和喷嘴产生冲刷腐蚀。转炉设备冷却水包括转炉炉体冷却等。冷却强度小于氧枪,不作特殊要求。氧枪冷却水给水压力为1.5mpa,温度33。转炉净环水系统尽管用户较多,供水压力各异,但都是间接冷
25、却水,不接触工艺介质,故可以合并处理。其循环路线为,由炼钢净环水冷水池根据各用户不同的要求,用泵送出;完成冷却后,大部分水余压上塔,冷却降温(1775 m3/h);部分会到转炉净环水热水池,泵送冷却塔,冷却后回流炼钢净环水冷水池(415 m3/h);约12 m3/h的冷却水,流入车间内集水坑,进入浊环系统。6.2.2转炉净环水系统的水处理措施转炉净环水系统的氧枪和空压机等设备,大量使用铜管作为冷却水管,因而需使用含有铜缓蚀剂的lead-p012阻垢缓蚀剂。转炉净环系统总保有水量6340 m3;总循环水量2713 m3/h;总蒸发量53 m3/h;设计补水量为74 m3/h,其中生产给水50 m
26、3/h,软化水24 m3/h。实际运行中为了节约成本,可不补充软水,按88 m3/h补充生产给水即可满足使用要求。 lead-p012阻垢缓蚀剂的用量为:88 m3/h24h50 mg/l=105 m3/h取100 m3/h即3吨/月加药方式为连续投加,将一天量的阻垢缓蚀剂加入原药罐,用水稀释35倍后,用隔膜泵连续打入系统。为了抑制菌藻的繁殖,需投加杀菌灭藻剂,投加量为120 mg/l,采取冲击式投加的方式,每周一次。每次投加量为:保有水量120 mg/l=6340 m3120 mg/l=760kg/周取750 kg/周即:3吨/月为了避免菌类产生抗药性,应交替使用氧化型和非氧化型两种不同的杀
27、菌灭藻剂。转炉净环水系统设有两台5.0m高速过滤作为旁滤,其反洗水送往连铸泥浆调节池。6.3转炉浊环水系统转炉浊环水系统包括转炉除尘和rh精炼炉冷凝用水。6.3.1转炉除尘水系统6.3.1.1转炉除尘水系统的组成转炉除尘水由转炉浊环水冷水池用浊环泵送出,供一文、二文除尘使用,部分供风机阀等冲洗使用。炼钢产生的高温烟气经余热锅炉回收热量后,进入两级文丘里除尘器,用除尘水洗涤烟气。沪气中的灰尘绝大部分进入水中。纯氧顶吹转炉除尘废水中的悬浮杂质均为无机化合物,因而采用沉淀池就可以处理。由于“二文”给水的悬浮物一般要求200 mg/l,通过自然沉淀不能满足以上要求,所以需在除尘水进入斜板沉淀池前加絮凝
28、剂,通过高分子物质的有效功能团与微粒吸附、架桥作用,形成结合力强的絮团,通过重力作用将絮团沉积下来,得到净化水中悬浮微粒的作用。经过絮凝、沉淀后的清水从斜板沉降池上部溢流入冷却塔,对水质降温后,在冷却水池中投加阻垢剂对水质进行稳定处理。转炉在炼钢过程中,必需投加石灰以形成炉渣。而且在实际生产操作中一般都超过计划的投加量,石灰粉末由烟罩吸入烟道,致使除尘废水中ca2+的含量很大;由于烟气中的co2溶于水,致使除尘废水暂时硬度比较高,暂时硬度在水温升高时,一般会分解形成大量的caco3水垢,容易将文氏管的喉口堵塞或在管道中结垢。有时由于大量石灰进入除尘水,水中oh-和硬度高。为了解决烟道结垢的问题
29、,可采取投加碳酸钠的方式。投加碳酸钠可使水保持高碱度,抑制硬度的升高,从而抑制结垢。而碳酸钠与钙离子反应后,可在烟气洗涤过程中再生,新加入的部分只需补足流失量即可。6.3.1.2转炉除尘水系统的水处理措施转炉除尘水的保有水量为3320 m3,循环量为750 m3/h,除尘后的浊水从重力脱水器中与烟气分离后,进入回水铁皮沟,与来自转炉净环系统的冲洗水等混合后进入粗颗粒分离机。在粗颗粒机中,较大的尘粒在重力作用下沉淀出来,用螺旋机构排出回收利用;浊水与絮凝剂混合流入斜板沉淀池净化处理。粗颗粒分离机可以除去浊环水中的大颗粒杂质,避免其在管路中的聚集造成堵塞,同时防止其扎伤板框压滤机的滤布。系统补水来
30、自净环排水和压滤机,补水量86 m3/h。鉴于转炉除尘水中悬浮物主要带正电子,其絮凝剂可选用阴离子聚丙烯酰胺,根据以往的经验,投加量1 mg/l即可达到很好的效果。聚丙烯酰胺应先溶解成千分之一的溶液,再加入回水槽。聚丙烯酰胺加入量为:750 m3/h24h1mg/l=18kg/天取20 kg/天即600 kg/月转炉除尘水系统可以通过投加碳酸钠来降低硬度的方式来阻垢,碳酸钠加入量应视实际情况而定,当碱度不足时补加。在正常情况下,投加量按循环水量计,70 mg/l即可满足系统要求。750 m3/h24h70mg/l=1260kg/天取1.25吨/天即37.5吨/月6.3.1.3转炉除尘水系统的泥
31、浆处理转炉除尘水的泥浆处理包括每格处理能力为150 m3/h的斜板沉淀池6格,除尘水在此进行絮凝沉降,澄清水由溢流堰回流到转炉浊环水热水池,泵送到凉水塔冷却回流转炉浊环冷水池。泥浆到炼钢泥浆调节池,投加泥浆调理剂,调理后的泥浆送板框压滤机。滤液回流转炉浊环热水池,滤饼回收利用。6.3.2rh精炼炉浊环水系统rh精炼炉浊环水是rh精炼炉的冷凝用水,此水由rh 浊环水冷水池泵出,流量为1200 m3/h,压力0.3mpa,温度35。完成冷却后流入车间内的水池,用泵送到调节池,与絮凝剂混合,进入斜板沉淀池。溢流水回流rh浊环水热水池,泵入冷却塔冷却降温后回流rh浊环冷水池。泥浆送到炼钢泥浆调节池,进
32、行泥浆调理后送压滤机过滤后,泥浆回收利用,滤液回流转炉浊环水热水池。此水主要做絮凝处理,其杂质含量低于转炉除尘水,絮凝剂采用阴离子聚丙烯酰胺,投加量1 mg/l为宜。阴离子聚丙烯酰胺的投加量:12000 m3/h24h1mg/l=28.8kg/天取30kg/天即0.9吨/月为了抑制菌藻的繁殖,需投加杀菌灭藻剂,投加量为120 mg/l,采取冲击式投加的方式,每周一次。每次投加量为:保有水量5000 m3120 mg/l= 600 kg/周即:2.4吨/月为了避免菌类产生抗药性,应交替使用氧化型和非氧化型两种不同的杀菌灭藻剂。6.4结晶器和闭路设备冷却水6.4.1设备特点连铸结晶器冷却水系统主要
33、用于板坏结晶器的冷却,结晶器是在高温下运行的设备,钢水在结晶器内部冷却成型。钢水出炉后,温度一般在1600左右,钢水在连铸结晶器中铸造时,使结晶器冷却水的换热强度很大。结晶器的铜管表面温度高达1200,传热强度达到84.105kj/m2h,是普通换热设备的几十倍。冷却水与铜管界面处水温约为100,为防止水的汽化,必须保持较高流速,一般为610m/s。同时为了满足换热需要,结晶器冷却水通道缝隙很小(这样水的流速较高),如果冷却水处理的不好,一但结垢,马上会造成堵塞。由此可见,结晶器在运行过程中,其冷却水水质的好坏直接影响到产品的质量和连铸机的安全运行。闭路设备包括板坏导向设备、弯曲设备等,冷却强
34、度也非常大。为了保证生产的连续性,连铸结晶器和闭路设备冷却水采用软水,该系统保有水量2770 m3,循环水量1668 m3/h,供水温度40,供水压力0.9mpa,软水补水量14 m3/h。软水为闭路循环,由连铸软水池用泵供水,对设备进行冷却后的高温水通过板式换热器与连铸净环冷媒水换热,回流软水池。其连铸净环冷媒水循环量1672 m3/h,经冷却塔冷却后循环利用。6.4.2结晶器和闭路设备冷却水的水处理措施软水系统由于制水过程中已经除去了绝大部分的钙、镁离子等成垢离子,系统结垢的可能性很小。但在制水过程中随着钙、镁离子的去除,固有的平衡被破坏,水的腐蚀性加大。其水处理措施应以投加钼系缓蚀剂为主
35、,同时闭路循环的水系统应注意厌氧菌的繁殖。连铸软水系统保有水量2770 m3,循环量1668 m3/h,补水量14 m3/h,可用软水系统缓蚀剂,投加量按100 mg/l缓蚀剂的用量为:14m3/h24h100mg/l=33.6kg/天即1吨/月为了抑制菌藻的繁殖,需投加杀菌灭藻剂,投加量为120 mg/l,采取冲击式投加的方式,每周一次。每次投加量为:保有水量120 mg/l= 2770m3120mg/l=332 kg/周取1.4吨/月为了避免菌类产生抗药性,应交替使用氧化型和非氧化型两种不同的杀菌灭藻剂。6.5连铸净环系统连铸净环水即连铸冷媒水,连铸结晶器和连铸设备的热量被闭路循环的软水带
36、到板式换热器,与连铸冷媒水换热。连铸冷媒水从连铸净环水池送出,系统保有水量2750 m3,循环水量1100 m3/h,换热后去冷却塔冷却降温,回流连铸净环水池。设计蒸发量26 m3/h,补水量43 m3/h,其中软水14 m3/h,生产给水29 m3/h。实际运行中,为了降低生产成本,建议不补充软水,按45 m3/h补充生产给水即可。此处应进行阻垢处理兼顾缓蚀,根据阻垢性能试验的结果,应采用 阻垢缓蚀剂lead-p011,用量为50 mg/l。投加量为:45 m3/h24h50mg/l=54kg/天取50kg /天即:1.5吨/月加药方式为连续投加。将一天量的阻垢缓蚀剂加入原药罐,用水稀释35
37、倍后,用隔膜泵连续打入系统。为了抑制菌藻的繁殖,需投加杀菌灭藻剂,投加量为120 mg/l,采取冲击式投加的方式,每周一次。每次投加量为:保有水量120 mg/l= 2750m3120mg/l=330 kg/周取350 kg/周即1.4吨/月为了避免菌类产生抗药性,应交替使用氧化型和非氧化型两种不同的杀菌灭藻剂。6.6连铸浊环系统 连铸浊环系统包括二冷喷淋水、开路设备冷却水和冲铁皮水。冷却水直接与工艺介质接触,冷却强度较大,而且氧化铁皮和部分泄漏的润滑油脂进入循环冷却水系统,故该系统的水处理方案以除油和絮凝为主。6.6.1连铸浊环系统的水处理设备连铸浊环系统的水处理设备有:旋流沉淀池、化学除油
38、器、两5.0m的高速过滤器和连铸泥浆调节池及压滤机。该系统建有16m旋流沉淀池一座,来自连铸工段的连铸浊环水在此处进行初步澄清,水中携带的大量氧化铁皮大部分在此处靠重力作用沉淀,用抓斗抓出回收利用。溢流水送到化学除油器进行除油絮凝处理,水中大部分悬浮的固体杂质和油滴在此处沉淀分离。溢流水回流到连铸浊环水热水池,泵送到高速过滤器过滤,水经冷却塔冷却回支连铸浊环水冷水池,过滤器反洗水送连铸泥浆调节池。沉淀出来的泥浆,沿排泥沟进入连铸泥浆调节池,与泥浆调理剂混合,调理后的泥浆送压滤机,泥饼回收利用,滤液返回连铸浊环冷水池。6.6.2连帮浊环系统的水处理措施连铸浊环水为含油污水,其水处理方案以除油絮凝
39、为主,考虑支水中有机物含量较高,有利于菌藻的繁殖,杀菌灭藻也很重要。连铸浊环补水量较大,一般情况下浓缩倍率不高,不会造成结垢,从降低运行成本的角度出发,可不进行阻垢处理。该系统保有水量3950 m3,循环量265490 m3/h,补水量为53 m3/h,其中生产给水38 m3/h,软化水19 m3/h。可补55 m3/h的生产给水。连铸浊环水经过在旋流沉淀池的初步分离后,大的氧化铁皮颗粒被除去,送往化学除油器的水中的杂质主要为细小的氧化铁颗粒、灰尘、乳化油等,它们大部分以胶体的形式悬浮在水中,很难靠重力自然沉降。为了除去这些杂质,必需投加除油絮凝剂和助凝剂以强化沉除条件,加入量与水中的悬浮物含
40、量有关,除油絮凝剂的投加量在1060 mg/l之间。按现有水质条件除油絮凝剂的投加量在20 mg/l,助凝剂的投加量1 mg/l即可保证出水质量。化学除油器设计流量573 m3/h,每天除油絮凝剂的投加量应为:573 m3/h24h2mg/l=275kg/天即:8.25吨/月助凝剂的投加量为:573 m3/h24h1mg/l=12.89kg/天即0.4吨/月除油絮凝剂的投加方法为:可直接投加也可用水稀释35倍后投加,可以用泵连续打入系统或加入高位槽自流进入系统。注意:加药应采取均匀连续投加的方式。助凝剂的投加方法为:先用不将其溶解成0.5%01%0的溶液然后均匀连续的投加。除油絮凝剂和助凝剂均
41、加在化学除油器的入口侧。并使之与水混合均匀。为了抑制菌藻的繁殖,需投加杀菌灭藻剂,投加量为120 mg/l,采取冲击式投加的方式,每周一次。每次投加量为:保有水量120 mg/l= 3950m3120mg/l=474 kg/周取475 kg/周即2吨/月为了避免菌类产生抗药性,应交替使用氧化型和非氧化型两种不同的杀菌灭藻剂。 6.6.3连铸浊环系统的泥浆的处理 来自化学除油器的泥浆靠重力作用自流进入连铸泥浆调节池,与泥浆调理剂混合,调理后的泥浆进行压滤。滤液回流系统重复利用,泥饼回收。6.7电除尘器水处理系统电除尘器的水处理设备较为简单,32 m3/h的水由吸水井送出,对电除尘器进行冲洗后,流
42、到调节池,目前此处的分离设备尚未建设,冲洗水直接打到转炉浊环系统的铁皮沟中,由转炉浊环系统处理。6.8循环水控制指标及日常监测循环冷却水系统的水质稳定处理是一项系统工程,“三分药剂,七分管理“是水处理工作的经验准则。因此日常监测和依据监测结果进行调整尤为重要。采用加药的方式对循环冷却水系统进行处理,必需配合正常的补水、排水制度,保证系统的水质指标控制在行业指标范围内,这样才能确保环水系统长期运转无结垢、不腐蚀。根据现场情况可以分为软化水、净环水、浊环水、层流冷却水四种水质进行控制。6.8.1软水系统的控制指标和超标处理办法软水系统供连铸机结晶器冷却、连铸设备冷却、转炉汽化冷却,其特点为,设备温
43、度很高,传热强度高达84.105kkj/m2-h(结晶器),单位面积传热量很大,冷却强度非常大。为了避免结垢,采用软水间接换热的方式。系统所需软化水用反渗透法制得。软水的控制指标为:序号项目单位数量备注1ph7.58.52悬浮物mg/l103溶解固体4004总硬度(以caco3计)105氯化物(以cl-计)1006硫化物(以so42-计)607fe+mn0.38二氧化硅(以sio2计)409电导率/cm55010悬浮物最大粒径mm0.26.2净环水控制指标及超标处理办法净环水系统包括软水的二次冷却水(即冷媒水)、转炉净环水、空压机冷却水等。冷却水不与工艺介质接触,为间接冷却水。因长期循环使用,
44、各种离子逐渐浓缩,结垢和腐蚀倾向逐步加大;菌藻也逐渐滋生。其水处理措施既要考虑阻垢和缓蚀,又要控制菌藻的繁殖,避免粘泥生成。净环系统的控制指标为:项目单位控制指标超标处理办法悬浮物mg/l20排掉部分污水后补足新水ph值8.29.2电导率u s/cm1200总碱度(以caco3计)mg/l200300总硬度(以caco3计)mg/l500钙硬度(以ca2+计)mg/l450铁离子mg/l1氯根mg/l300硫酸根mg/l300硅酸(以sio2计)mg/l150游离氯mg/l1.0油类mg/l2浓缩倍数2.23.2细菌数105超出投加杀菌剂总磷(以po43-)mg/l1.54.0不足用药剂调整,
45、超出且正磷1.2 mg/l应排水处理注:总磷为药剂指示指标,可反映水中药剂浓度。可以按总磷控制,也可以按一般加药量正常加药。特殊情况下,比如水被油类污染,有机磷分解加快,则应检测总磷和正磷。6.3转炉浊水控制指标及超标处理办法转炉除尘水为高碱度、高含盐量的水,控制指标如下:项目单位指标超标处理办法悬浮物mg/l150排掉部分污水后补足新水电导率u s/cm5000油mg/l5酚酞碱度(以caco3计)mg/l不足补加碳酸钠总碱度(以caco3计)mg/l1000注:酚酞碱度与总碱度的比值反应水中碳酸根的含量,特殊情况下为重要指标,应急预案中具体谈及。6.4连铸浊环水控制指标及超标处理办法连铸浊
46、环水均为含油污水,处理过程均以除油絮凝为重点。其控制指标为;项目单位指标超标处理办法悬浮物mg/l50排掉部分污水后补足新水电导率u s/cm3000油mg/l10总硬度(以caco3计)mg/l600钙硬度(以ca2+计)mg/l400酚酞碱度(以caco3计)mg/l1/2总碱度总碱度(以caco3计)mg/l5007、轧钢系统的水处理方案 轧钢系统包括加热炉冷却水、轧钢净环水、轧钢浊环水和轧钢层流冷却水。根据阻垢缓蚀试验的结果,结合生产实际提出以下水处理方案:7.1加热炉冷却7.1.1系统状况加热炉是对进入轧钢系统的板坏进行预热的制备。轧钢要求钢坏有一定的温度,而铸钢为间歇式生产,板坏结
47、晶器产出的钢坏先放入加热炉进行保温;多余部分吊装到板坏堆场存放。当炼钢车间因检查等原因不生产时,再将堆场中的板坏吊装进加热炉,加热到设定温度,用于轧制。因而加热炉工况变化较大,冷却负荷也随之变化,水温变化也较大且频繁。其设计循环量900m3/h,设计蒸发量24m3/h,损失4m3/h;设计补水量为生产给水18m3/h,软水18m3/h。其水循环方式为:循环水由加热炉净循环冷水吸水井用泵打到加热炉完成冷却过程,回水回到加热炉净循环热水吸水井,经上塔泵加泵加压上塔冷却后,回到加热炉净循环冷水吸水井,8m3/h的热水排入轧钢浊循环冷吸水井作为补水。7.1.2加热炉冷却水的水处理措施加热炉冷却水的保有
48、水量为2062m3,循环量900m3/h,设计蒸发量24m3/h,补水为生产给水18m3/h,软水18m3/h,设计蒸发量24m3/h,排污量12m3/h。给水压力0.35mpa,给水温度35,回水温度45。为了降低生产成本,实际运行中不补充软水,按40 m3/h的量补充生产给水即可。考虑到加热炉工况的特殊性,为防止高温结垢,应另外补加高温阻垢分散剂,投加量50 mg/l。根据试验结果,兼顾阻垢和缓蚀两方面,阻垢缓蚀剂应选用含碳钢缓蚀剂的lead-p011,投加量为:50 mg/l40m3/h24h50mg/l=48kg/天取代50kg/天即:1.5吨/月加药方式为连续投加,将一天量的阴垢缓蚀
49、剂加入原药罐,用水稀释35倍后,用隔膜泵连续打入系统。为了抑制菌藻的繁殖,需投加杀菌灭藻剂,投加量为120 mg/l,采取冲击式投加的方式,每周一次。每次投加量为:保有水量120 mg/l= 2062m3120mg/l=247 kg/周取250 kg/周即1吨/月为了避免菌类产生抗药性,应交替使用氧化型和非氧化型两种不同的杀菌灭藻剂。7.2轧钢净环系统7.2.1轧钢净环系统的组成 轧机净环系统为轧机及相关设备冷却水:包括空压机;辊道冷却用水;主电机液压站;冷床输入辊道冷床侧轴承座;高压水除磷系统泵站冷却水;润滑站冷却用水;液压站冷却用不;ius测厚仪;摄像机防护套冷却水;粗轧机主传动;精轧机主
50、传动;除磷泵主传动及其它。7.2.2轧钢净环系统的水处理措施 轧钢净环系统的总设计循环量为1849 m3/h;保有水量2582 m3;蒸发量36 m3/h;补水量为生产给水26 m3/h,软水28 m3/h;排水量m3/h 。给水温度35,给水压力0.4mpa。循环冷却水由轧钢净循环冷水吸水井用泵打入给水管道,完成冷却后利用回水余压上塔,冷却后回轧钢净循环冷水吸水井。轧钢净环设置有符合直径4.0m中速过滤器一台作为滤,其反洗水送去泥浆处理系统。出于降低成本的目的,实际运行中不补充软水,按54 m3/h补充生产给水即可。系统的运行浓缩倍率为2.5倍。根据试验的结果,兼顾阻垢和缓蚀两方面,阻垢缓蚀
51、剂应选用含碳钢缓蚀剂的lead-p011,投加量为:54m3/h24h40mg/l=51kg/天取代50kg/天即:1.5吨/月加药方式为连续投加。将一天量的阻垢缓蚀剂加入原药罐,用水稀释35倍后,用隔膜泵连续打入系统。为了抑制菌藻的繁殖,需投加杀菌灭藻剂,投加量为120 mg/l,采取冲击式投加的方式,每周一次。每次投加量为:保有水量120 mg/l= 2582m3120mg/l=310 kg/周取300 kg/周即1.2吨/月为了避免菌类产生抗药性,应交替使用氧化型和非氧化型两种不同的杀菌灭藻剂。7.3轧钢浊环系统7.3.1轧钢浊环系统的组成精轧机工作辊冷却;粗轧机工作辊冷却;辊颈冷却水;
52、除磷辊道;高压水除磷系统;粗轧机;精轧机;热轿直机;磨辊间及机修间设备及其它。轧钢浊环系统包括以下三个子循环:7.3.1.1铁皮冲渣沟冲洗水 该冲洗水直接由一次池吸水井用泵送去,流量450 m3/h,压力0.3mpa,温度45,完成冲渣后回流一次旋流沉淀池(旋流井),经重力沉降除去大部分悬浮物后溢流回到一次池吸水井。7.3.1.2轧机工作辊冷却 包括粗轧机工作辊冷却和精轧机工作辊冷却,冷却水由轧钢浊循环冷吸水井用泵送出,完成冷却后,经铁皮冲渣沟回流旋流井,进行后续处理。此水流量800 m3/h,压力0.9mpa,温度35。7.3.1.3轧机浊环的其它冷却水 辊颈冷却水;除磷辊道;高压水除磷系统
53、;粗轧机;精轧机;热轿直机;磨辊间及机修间设备及其它冷却水。此水由轧钢浊循环冷吸水井泵送出,完成冷却后,经铁皮冲渣沟回流旋流井,进行后续处理。此水流量2068 m3/h,压力0.4mpa,温度35。7.3.2轧钢浊环系统的水处理设施轧钢浊环系统的水处理设备包括:一次旋流沉淀池(旋流井);化学除油器和过滤器组成。储水设施包括:一次池吸入井;轧钢浊循环热水吸水井和轧钢浊循环冷水吸水井。7.3.2.1一次旋流沉淀池 由系统回流的使用过的浊环水经铁皮冲渣沟回到一次旋流沉淀池,在旋流沉淀池中密度较大的氧化铁皮等悬浮物在重力作用下沉淀分离,用抓斗抓出回收利用。水从溢流堰的溢流孔流到一次池吸水井,450 m
54、3/h 的一次水直接回用作铁皮冲渣沟的冲洗水,2929 m3/h 的一次水送到化学除油器进行后续处理。水中的浮油被溢流堰隔离,用除油机回收。62 m3/h 的泥浆处理系统的浓缩池溢流水回流到一次旋流沉淀池。7.3.2.2化学除油器 来自一次池吸水井的2929 m3/h的一次水在此于除油絮凝剂混合,水中大部分悬浮物、胶体和乳化油将在此沉淀分离,成为泥浆,约6 m3/h的泥浆送去泥浆处理系统,2923 m3/h澄清水溢流到轧钢浊循环热水井。在由轧钢浊循环热水吸水井泵送到冷却塔冷却后回流轧钢浊循环冷水吸水井。7.3.2.3过滤器组 过滤器组是轧钢层流冷却水系统的主要水处理设施,对于轧钢浊环水系统来说,是作为旁滤使用的。平均88m3/h轧钢浊环水从流轧钢浊循环
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