粗顆粒分離機(jī)運(yùn)用先是在某工程中從國(guó)外引進(jìn),主要去除污水中懸浮物粒徑≥60μm的顆粒,表中這部分顆粒占15%以上,運(yùn)行實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)也證實(shí)了這一點(diǎn)。
當(dāng)然,在有的轉(zhuǎn)爐煙氣凈化污水處理工程中沒(méi)有使用粗顆粒分離機(jī),如合肥鋼鐵公司轉(zhuǎn)爐工程其實(shí)測(cè)出水懸浮物為50~72mgl,處理效果也很好。但不去除粒徑≥60μm的這部分顆粒,將對(duì)后續(xù)沉淀設(shè)施增加了處理負(fù)荷,也增加了污泥脫水處理量,影響了沉淀設(shè)施出水水質(zhì)和增大了污泥處理系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。
3.2沉淀設(shè)施型式的選擇與污泥氣力提升
去除轉(zhuǎn)爐煙氣凈化污水中的懸浮物可采用豎流式沉淀池、輻射式沉淀池、斜板沉淀池。
豎流式沉淀池直徑不宜過(guò)大,處理負(fù)荷較低,適應(yīng)小水量處理,這種池型對(duì)水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性也較差,實(shí)際工程中一般較少使用。輻射式沉淀池耐沖擊負(fù)荷,出水水質(zhì)相對(duì)比較穩(wěn)定,但處理負(fù)荷也較低,圓形池體直徑較大,易受占地的限制,一般2個(gè)輻射式沉淀池中1個(gè)池子檢修時(shí),另1個(gè)池子要承擔(dān)100%的處理水量,使出水水質(zhì)下降。輻射式沉淀池沉淀下來(lái)的污泥含水率在80~95%之間,一般需經(jīng)濃縮池濃縮后進(jìn)行污泥脫水處理,顯然增加了工程投資。從目前國(guó)內(nèi)有關(guān)轉(zhuǎn)爐煙氣凈化污水處理中采用這兩種池型的運(yùn)行情況看,處理效果均不夠理想。
斜板沉淀池的基本原理是應(yīng)用了淺池沉淀理論,具有停留時(shí)間短(一般為8min)、沉淀效率高(一般為98%以上)、沉淀面積小、適應(yīng)原水水質(zhì)變化范圍大、便于維護(hù)管理等優(yōu)點(diǎn)。斜板沉淀池外形為矩形,可單格或多格組合使用,有適應(yīng)因處理水量變化而產(chǎn)生沖擊負(fù)荷的承受能力。斜板沉淀池沉淀下來(lái)的污泥,其含水率一般在60~70%之間或更低,不需經(jīng)過(guò)濃縮池濃縮,可直接送污泥處理系統(tǒng)進(jìn)行脫水處理。對(duì)于改造工程,斜板沉淀池更有占地小的優(yōu)越性。
對(duì)于斜板沉淀池的排泥問(wèn)題,一直是實(shí)際工程使用中和工程設(shè)計(jì)時(shí)爭(zhēng)論的焦點(diǎn)問(wèn)題。在平爐改轉(zhuǎn)爐工程中斜板沉淀池通過(guò)螺旋輸泥機(jī)和氣力提升器排泥并送到高位貯泥罐,經(jīng)調(diào)試測(cè)定和實(shí)際運(yùn)行已取得了良好的效果和經(jīng)驗(yàn)。氣力提升器所使用的壓縮空氣壓力并不是越高越好,一般在0.4MPa即可,而污泥的提升量與所供給的壓縮空氣量有著直接的關(guān)系。采用氣力提升可使斜板沉淀池的排泥達(dá)到自動(dòng)控制的要求。
3.3煙氣凈化污水處理系統(tǒng)中是否設(shè)置冷卻塔
轉(zhuǎn)爐煙氣凈化污水處理系統(tǒng)中是否設(shè)置冷卻塔是工藝流程設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。平爐改轉(zhuǎn)爐工程中沒(méi)有設(shè)置冷卻塔,設(shè)計(jì)中考慮讓污水在處理設(shè)備及構(gòu)筑物中自然冷卻來(lái)滿足煙氣凈化給水溫度的要求,從實(shí)測(cè)運(yùn)行數(shù)據(jù)給水水溫40℃左右看也的確滿足了供水的要求,但在實(shí)際運(yùn)行中加入了較大量的補(bǔ)充水。
某工程煙氣凈化污水處理系統(tǒng)中也沒(méi)有設(shè)置冷卻塔,但設(shè)計(jì)有調(diào)節(jié)池、大沉淀面積的輻射式沉淀池和大面積的敞開式吸水井。因?yàn)樽匀焕鋮s是利用與空氣接觸,通過(guò)蒸發(fā)散熱、對(duì)流傳熱、輻射傳熱等方式來(lái)降低水溫的,采用自然冷卻在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)詳細(xì)計(jì)算。
轉(zhuǎn)爐煙氣凈化污水處理系統(tǒng)中是否設(shè)置冷卻塔,關(guān)鍵還在于煙氣凈化主體工藝中除塵風(fēng)機(jī)對(duì)溫度的適應(yīng)能力,以及貯氣裝置對(duì)回收的煤氣溫度的要求。某工程中除塵風(fēng)機(jī)和貯氣裝置對(duì)溫度有較強(qiáng)的適應(yīng)能力,平爐改轉(zhuǎn)爐工程中通風(fēng)專業(yè)主體工藝沒(méi)有充分考慮實(shí)際運(yùn)用設(shè)備的適應(yīng)能力而參照了某工程的模式,出現(xiàn)了上面敘述的問(wèn)題。從此也得出污水處理系統(tǒng)工藝流程設(shè)計(jì)的成功與否和深入了解主體工藝有著密切的關(guān)系。
目前,平爐改轉(zhuǎn)爐工程煙氣凈化污水處理系統(tǒng)中正在考慮增加冷卻塔的問(wèn)題。在以往工程中設(shè)置了冷卻塔,由于污水含塵量較大經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行后會(huì)發(fā)生冷卻塔填料被堵塞而導(dǎo)致冷卻塔不能使用的情況,現(xiàn)已設(shè)計(jì)出了無(wú)填料冷卻塔解決了這個(gè)問(wèn)題。
3.4煙氣凈化污水的水質(zhì)穩(wěn)定
煙氣凈化污水的水質(zhì)穩(wěn)定是滿足煙氣凈化設(shè)施的用水要求和使污水循環(huán)系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行必不可少的重要環(huán)節(jié)。未燃法產(chǎn)生的污水由于煙氣中CO2難溶于水,溶于污水中的CaO多,使污水中硬度增高,而導(dǎo)致煙氣凈化設(shè)備和污水處理設(shè)備嚴(yán)重結(jié)垢,影響了生產(chǎn)的正常運(yùn)行。 在煙氣凈化污水中,投加Na2CO3使污水中鈣硬度保持在1mg-Nl左右,生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)踐證明是達(dá)到防垢目的和保證水質(zhì)穩(wěn)定的重要措施,其化學(xué)反應(yīng)式如下: Ca(OH)2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaOH 2NaOH+CO2→Na2CO3+H2O Na2CO3+CO2+H2O→2NaHCO3 Ca(OH)2+2NaHCO3→CaCO3↓+Na2CO3+2H2O 從上面的化學(xué)反應(yīng)式可以看出,Na2CO3能通過(guò)直接和間接兩種方式吸收污水中CO2,其本身只起中間作用,一次性投加就會(huì)有很好的運(yùn)行效果。平爐改轉(zhuǎn)爐工程煙氣凈化污水處理系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行中根據(jù)系統(tǒng)總水量投加了Na2CO3,目前在系統(tǒng)中投加一定量的新型SN-103緩蝕阻垢劑,運(yùn)行效果良好。 4設(shè)備的設(shè)置與設(shè)計(jì)要點(diǎn)
4.1粗顆粒分離機(jī)電機(jī)需變頻調(diào)速
在平爐改轉(zhuǎn)爐工程中粗顆粒分離機(jī)調(diào)試時(shí),由于電機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)快,無(wú)軸螺旋體與U形槽體間摩擦力較大,又因減速機(jī)斜裝內(nèi)部潤(rùn)滑油不充滿,致使粗顆粒分離機(jī)不能正常運(yùn)行及減速機(jī)摩損較大,且分離出的粗顆粒含水率高。
設(shè)計(jì)中曾考慮了粗顆粒分離機(jī)電機(jī)的變頻調(diào)速,因工程投資問(wèn)題被減掉。調(diào)試后,加裝了日本YASKAWA公司的CIMR-G5A4011型電機(jī)變頻調(diào)速裝置,電壓400v、功率11kW,生產(chǎn)運(yùn)行正常。因此,粗顆粒分離機(jī)的電機(jī)必須有變頻調(diào)速裝置,且在運(yùn)行過(guò)程中能更好地適應(yīng)污水中含塵量及含塵粒徑的變化。
4.2斜板沉淀池排泥總管的設(shè)計(jì)
在目前國(guó)內(nèi)有關(guān)轉(zhuǎn)爐煙氣凈化工程和平爐改轉(zhuǎn)爐工程轉(zhuǎn)爐煙氣凈化的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,實(shí)測(cè)污水中含塵量已達(dá)到金屬爐料的3%或更高,這就說(shuō)明斜板沉淀池中沉淀下來(lái)的污泥量已增加,排泥周期縮短,對(duì)一根DN100的排泥總管已不能滿足實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行的要求。平爐改轉(zhuǎn)爐工程中已增加了一根DN100的排泥總管。
所以在以后類似工程的設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮煙氣凈化污水中含塵量的問(wèn)題,這也是沉淀構(gòu)筑物設(shè)計(jì)負(fù)荷確定的依據(jù)。
4.3供煙氣凈化設(shè)施水泵臺(tái)數(shù)的確定
轉(zhuǎn)爐煙氣凈化污水處理系統(tǒng)的處理水量宜按工程最終規(guī)模時(shí)的轉(zhuǎn)爐座數(shù)考慮。相應(yīng)為使對(duì)煙氣凈化設(shè)施給水水量及壓力的供給穩(wěn)定,應(yīng)盡量采用一爐一泵的原則。為了滿足煙氣凈化設(shè)施用水量變化的要求,可采取流量調(diào)節(jié)的措施。
5主要結(jié)論
水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)要對(duì)主體工藝生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行深入了解,設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)應(yīng)真正對(duì)主體工藝的用水設(shè)施提供符合水量、水壓、水溫、水質(zhì)要求的供水,并能滿足其生產(chǎn)過(guò)程中復(fù)雜多變的狀況。
轉(zhuǎn)爐煙氣凈化污水處理系統(tǒng)中設(shè)置粗顆粒分離機(jī)是必要的,其電機(jī)應(yīng)采取變頻調(diào)速措施。對(duì)于實(shí)際工程,斜板沉淀池設(shè)計(jì)負(fù)荷的確定要充分考慮污水中含塵量占金屬爐料的比例,系統(tǒng)中是否設(shè)置冷卻塔要根據(jù)煙氣凈化主體工藝的要求來(lái)考慮。對(duì)處理系統(tǒng)還應(yīng)做好相應(yīng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和比較。
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