冶金企业浊循环水系统的水质控制

天津冶金50TIANIN METAIJURGY2003年第2期总第126期冶金企业浊循环水系统的水质控制闫剑虹刘建英(天津钢管 集团有限公司，300301)[摘要]冶金企业浊循环水系统的特点是水质比较脏,主工艺用过的水不仅温度升高而且悬浮物、油、氧化铁皮等杂质增加,造成水质恶化。以天津钢管公司热处理直接水系统为例,阐述了水质控制要点及如何保证浊环水系统出水水质合格采取的措施。关键词浊循环水悬浮物化学沉淀 水质控制浊环水系统是敞开式循环冷却水系统的一-种,是表1浊环水系统水质控 制指标项目单位数值钢铁企业所特有的系统。系统中冷却水与冷却介质直pH值7.5- -9.5接接触冷却,故又称为直接水系统。热水的再冷却是Ca^(CaCO,计)mg/I<400通过冷却塔进行的,因此冷却水在循环过程中与空气总硬(CaCO,计)ng/l<800和其它物体接触,许多杂质被带人到水中，部分水在总碱mg/<300通过冷却塔时也会被蒸发损失掉。水中的杂质含量增电导率μus/em<3 000加,各种矿物质和离子含量也不断被浓缩增加。另外总铁mg/l3再加上设备结构和材料等多种因素的综合作用,会产<250悬浮物<60生沉积物的附着、设备腐蚀和微生物的大量滋生,以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等问题。为维持系统2水 质控制点中各种矿物质和离子含量稳定,保证出水水质达标和2.1 来水水质合格工厂长周期地安全生产，回水需要通过水处理构筑物即铁皮坑进口水质合格。任何水构筑物均有其自和选择适当的水处理方案进行处理。含有氧化铁皮的身的处理能力,若超出规范的设计要求,将会导致其水从冲渣沟流人一次铁皮坑，对氧化铁皮进行初次沉超负荷运行,影响其处理效果。因为设计的水处理构淀分离。经过沉淀后的水进人除油系统做进一- 步的处筑物的能力是- -定的，所以对来水的水质必须清楚。理,用水处理化学药剂将油除去,并将悬浮物沉淀分铁皮坑要求来水指标为:悬浮物<600mg/,含油量<20离。同时还应考虑到降低排污量和补水量。以下是以mg/l。天津钢管公司热处理浊环水系统为例,就浊环水系统2.2铁皮坑出水水质的水质控制做系统的阐述。铁皮坑是浊环水系统的第一道处理工序,其作用1系统简介是去除水中的氧化铁皮等杂质。来水铁皮粒径: 1.0mm热处理浊环水系统用于管加工厂淬火、冲铁皮及左右约占55% ;0.1~1.0 mm占35%~40% ,因此水中主喷淋冷却。水中含有大量的氧化铁皮。流程图见图1。要是大颗粒杂质。被处理的水首先进人池中，清水上用户铁皮坑化学除油器一一热水池升溢流至泵吸水井内，其沉降效果取决于来水流量。若来水流量超过设计要求2 650 m/h时，保证不了水-主循环泵. 塔下水池冷却塔-在铁皮坑内的停留时间,大颗粒的氧化铁皮不能靠自图1热处理浊环水系统流程图系统供水量2650m/h,供水温度35C,回水温重自然沉降沉淀下来，铁皮会随水流进人泵吸水井度45 C,系统容积1 800 m'。热处理浊环水系统水质内,从而进人除油器内而加重了除油器的负荷。因此供水流量必循平格控制车? 650 _mn/h以内。且发现在控制指标见表1。溢流堰中国煤化工:淤积区,此处的集中YHCNM HGwww.tjyj.com一-<节能与环保➢-一www.tjyjqk.comtjyj@tjyj.comtjyjzz@tjyj.com2005年第2期总第120期冶金企业浊循环水系统的水质控制5抓渣事实证明效果明显。系统中重碳酸盐随蒸发、浓缩而增加,当其浓度达到在其正常运行后,出水水质:悬浮物<120 mg/,含饱和状态时,会发生下列反应:.油量<20 mg/l。Ca( HCO3)>=CaCO3↓+CO2↑+H202.3化学除油 器出水水质冷却水经过冷却塔向下喷林时,溶解在水中的游除油器实际上是投加除油水处理药剂的斜管沉离CO2要逸出,这就促使上述反应向右进行。因此我淀池。它是由平流沉淀池发展而来的,在沉降区域设们投加阻垢分散剂,主要作用是防止管道中有碳酸钙置许多密集的斜管,使水中的悬浮杂质在斜管中进行沉淀析出,而在管道上造成结垢。同时它也是控制污沉淀。水沿斜管上升流动,分离出的泥渣在重力的作垢的好方法,因为它能将粘合在一起的泥团杂质等分用下沿斜管向下滑至池底,再集中排出。其特点是增散成颗粒使之悬浮于水中,随水流动而不沉积在传热大了沉淀面积,提高了去除率,故也增大了水处理量。表面,从而减少污垢对传热的影响,同时部分悬浮物水利条件改变主要是斜管的直径、斜板的间距在足够还可随排污水排出水系统。其控制量为20 mg/l。杀菌小时,水流处于层流状态。此时颗粒的沉降不受水流剂,采用TS- -809B,作用是杀死水中的细菌和藻类,防干扰,提高了沉降的稳定性,沉降的路径短,缩短了沉止由于微生物大量滋生形成粘泥而堵塞管道。每周投降时间。化学除油器是本系统的重要部位,能很好的加一次,每次100 mg/。去除油和悬浮物。2.3.3斜管 的畅通及及时排泥2.3.1除油器进口水质是否满足要求和及时排泥为避免因斜管被污泥堵塞,沉淀下来的沉淀物不进口水质是否合格非常重要,这一点已在前面论能及时排出从而增加水中悬浮物的含量,必须及时冲述过,但要注意来水超标和抓渣不到位、不及时,也会洗斜管保持畅通,定时排泥,并保证排泥时间。(每8 h造成除油器进水超标。因此，在除油器的进口和出口排泥- -次,每次>3 min)。均设定了化验点，对其进行化验以了解实际运行情应注意冷却塔的处置及防止水池的污染,除油器况。出水进人热水池,经冷却塔降温后进人冷水池,由主2.3.2加药 系统的控制循环泵送到用户。此环节中应注意水池不要被造成水如前所述，冷却水长期循环使用后,必然会带来沉的二次污染。应对冷却塔按时进行维护,在检修时,必积物附着和微生物滋生等问题，因此采用自动加药系须小心废油、废物的合理处置。统,对系统投加絮凝剂、杀菌剂、和阻垢分散剂。必须3实例.保证加药系统的正常运行和药剂的浓度。该系统正式投产运行后,近几年随着产量的不断絮凝剂:主要是聚合氯化铝和聚丙烯酰胺。聚合氯提高,工艺中大量的油、杂质进人水中,来水超标,造化铝实际上是一种无机高分子聚合物，分子式为[Al2成铁皮坑的负荷超量,大量的氧化铁皮和油进人除油(OH)nCln]m，其中0H-和A1+的比值对混凝效果有很器,造成除油器工作效率下降，供、回水失衡。自2002大影响。它对高浊度、低浊度，高色度及低温水有较好年以来,通过对不同控制点进行化验检测,发现主要的混凝效果。形成颗粒大而重,易沉淀,且适用的pH问题出在铁皮坑和加药系统。因为水处理设备受场地值范围较宽。聚丙烯酰胺是一-种水溶性线 型高分子化限制,不可能有大的改变，因此解决好此问题的关键合物,它溶于水中不会电离,因此称为非离子型。它在是必须解决抓渣问题和药剂的投加。根据几年来的运水中对颗粒有较强的吸附结合力,同时它是线型的高行经验,首先制定了抓渣操作制度,对铁皮坑划分了分子,在溶液中能适当伸展,能很好地发挥吸附架桥重点区域,靠近泵池区定为重点抓渣区,规定此区域的絮凝作用。二者复配使用,可使铝盐所形成的细小不能有大量的铁皮存在，同时按前述的各点严格控松散絮凝体在高分子混凝剂的强烈吸附架桥作用下制,保证及时加药和加药浓度。通过采取相应的措施,变得粗大而密实,有利于重力沉降,从而达到水质净化水质明显好转。的目的。投加浓度为聚合氯化铝2.5kg/m2、聚丙烯酰下面通过几组图表、数据进行比较,可看出各控胺12.5 g/m’。制点在中国煤化工阻垢分散剂采用TS -611B。因为在水中都溶解有以HCN MH GT斤所得悬浮物含量为重碳酸盐,它是冷却水发生水垢附着的主要成分。在例,见表2www.tjyj.com一<节能与环保 D -www.tjyjqk.comtjyj@tjyj.comtjyjzz@tjyj.com52TTANINMETALWURGY2003年第2期总第126期表2浊环水系统悬浮物 含量(2002.3)日期单位1357911131517192123227 29 31铁皮坑进口(来水) mg/l 700 710 680 760 680 730 800 770 740 780 690 700 710 700 690 670(<600除油器进口mg/l350320280360270300390340330380270240260240280250(<120)出水(<60)85809010095100120110100120908590858090mg/来水应<600,出水应< 60。现可看出来水、出水均指标，折线为实际值)。超标,水质与指标折线对比见图2.3、4。(直线为控制800700中-. 进口指标600o-铁皮坑进口500135791113151719212325272931图2铁皮坑进口 水质图400-★除油器进口300200.进口指标100图3除油器进口水质图120-●-出水- 出水指标4(图4出水水质图从图2.3.4中可看到各检测点的水质全部在控2002年9月以来,采取措施后各点控制水质明显制指标之上,且2001全年及2002年1-3月该系统的好转,以2003年3月(同期)为例,悬浮物含量见表3。出水水质均也远远大于控制指标。表3浊环水系统悬浮物含量(2003.3)1357911131517192123252729)31铁皮坑进口(来水) mg/l 500 510 530 490 470 600 620 630 580 690 670 590 640 620 680 690(应<600)mg/l 110 80 120 80 70 120 110 110 100 130 140 95 105 100 145 140(应<120)mg/ 405045403852505中国煤化工51(应<60)YHCNMHGwww.tjyj.com一-<节能与环保>www.tjyjqk.comtjyj@tjyj.comtjyjzz@tjyj.com2005年第2期总第128期冶金企业浊循环水系统的水质控制53水质与指标折线对比见图5.6.7(直线为控制指标,折线为实际值)800700来水指标600500十铁皮坑进口 (来水)400113151719212325272931图5铁皮坑进口水质图150100. 进口指标-1一除油器进口]5(131517192123252172931图6除油器进口水质图0t-O-出水10 t- 出水指标20 t0L793151719212325272931图7出水水质图从图5.6.7中可看到各检测点水质及最终出水水环水系统中铁皮坑进口、化学除油器进口、化学除油质均接近控制指标。器出口这三个水质控制点，系统的出水水质完全能达4结论到指标要求。4.1此系统在近两年的运行中,我们通过加强对来水(收稿 2004-10-18 责编苗龙军)水质的监测,充分了解水质情况,针对不同的水质采参考文献.用了加强抓渣力度、强度、划分重点区域;严格控制加[1] 杨钦.严煦世,给水工程[M]北京:中国建筑工业出版社.1987.药系统以保证药剂的合理使用及加药的有效性和及[2] 周本省.工业水系统中金属的腐蚀与防护[M]北京:化学工业出版社, 1993.时排泥保证斜管的畅通等措施,避免了各水处理构筑作者简介物超负荷运行,同时也保证了水质。闫剑虹,工程师。1992 年毕业于包头钢铁学院环境工程系,毕4.2从生产实际的 检测数据中可看出,严格控制好浊业后分配到天津钢管集团有限公司,- - 直从事技术管理工作。(上接第49页)促进职工节能降耗意识的提高,变“要我降耗”为方面因素,但并非不可克服,只要我们眼睛向内,提高“我要降耗”,促进企业降低成本、提高效益,从而促进工艺技术水平,狠抓技术操作水平,减少各种事故,并企业可持续发展。通过加强管理,合理制定激励机制,使全体职工树立4结束语降低钢铁料消耗的意识,从点滴做起,我厂钢铁料消经过我厂攻关组的奋力攻关,钢铁料消耗明显下耗一定能赶上同行业先进水平。降,2004年平均达到1 092 kg/t,同比下降了4 kg/t,在(收稿2004-10-18 责编苗龙军)同行业对标中名次由2003年的第41位上升到第34化去简个位,取得了长足的进步,也为企业赢得了可观的经济陈宝中国煤化工北大学有色金属冶金系,效益。毕业后分:MYHC N M H G炼钢厂。一直从事转炉、由此可知,造成钢铁料消耗高的原因虽然有诸多连铸技术攻关和生产管理等技术工作。www.tjyj.comwww.tjyjqk.comtjyj@tjyj.com<节能与环保 ➢--tjyjzz@tjyj.com