钢铁企业浊环水处理节能减排改造建议Word格式.docx

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3、编制单位概况

徐州水处理研究所是专业从事水处理技术研究、开发、工程承包及水处理设备制造、各种树脂生产的企业，人员叁佰陆拾人，产值过亿元。

先后为三百多家化工、化肥企业提供各种水处理服务（如锅炉用水、工业用水、冷却水及污水处理），还生产各种循环水用药剂。

是一家注册4000万元，全功能的水处理专业企业。

4、项目意义

本项目由三个独立分项组成，项目主要意义是提高水质，保证生产安全前提下，节省大量电能和药剂。

㈠项目中炼钢浊环循环水系统改造后可节省下来三台热水泵。

每台泵的功率200KW，一般二用一备，年省电：

200KW×

2台×

8000小时=3200000度/年，每度电0.65元计算，每年节电价值210万元以上！

且出水水质比目前要好，而药剂费减少30-50%。

省药剂约几十万元。

㈡轧钢厂浊环水项目中技术改造后可节省下来三台热水泵，每台泵功率250KW，一般二用二备，年省电：

250×

8000小时=4000000度/年，每度电0.65元计算价值260万元以上！

㈢转炉除尘水项目循环水系统工程，可节省三台循环泵，每台泵耗电55KW，年省电：

55×

2×

8000小时=880000度/年，每度电0.65元计算价45万元！

本项目如全部实施，水质比处理前提高，节电价值530余万元/年，减少阻垢剂药耗30-50%，每年药剂节省一百万多元。

合计节能约630多万元。

是一项节能明显，又利于生产的双赢项目，厂方无风险，技术有保证。

我所可以先投资，无效不收费，造成的所有损失包赔。

5、企业概况

河北唐银钢铁集团公司是一家集烧结、炼铁、炼钢、轧钢为一身的联合企业，主要用水为转炉余热炉，结晶器用软化水，由软水站供给。

转炉除尘，炼钢连铸二冷水，轧钢浊环水，动力空压站，转炉设备及连铸设备用水由全厂冷却水供给，各自成系统循环使用。

如何既搞好水质，保证生产安全，又能节省费用，节约电能和药剂是本方案的主要解决目标。

第二章转炉除尘循环水建议

2.1概况

炼钢厂有二台炼钢用转炉，活动烟罩利用余热产生蒸汽，引出的炼钢炉热风，经烟气喷淋除尘、降温后，余汽由烟囱外排。

而除尘后水靠位差自流入重力沉降池，沉降下比重大杂质，由绞龙绞出卸入料槽，而污水则自流入斜板平流沉淀池中，进水口加有助沉剂——非离子聚丙烯酰胺。

进入沉淀池下部后，上行至上流式斜板处，再上行并溢出至汇流槽内，流入热水池。

由循环泵打入冷却塔进入清水池，由清水泵打入转炉烟道喷淋除尘，形成水循环，循环水量1800m3/h，流程如下：

主要设备：

①自吸式循环泵3台

电动功率55KW

二用一备

2.2存在问题

2.2.1除尘循环水水质

斜管平流池进口水质悬浮物：

1000~2500mg/L

PH：

9.5~10.5

斜管池出口悬浮物：

80~120mg/L

其余项目变化不大

2.2.2斜管沉淀池处理后悬浮物偏大，加药量大，费用高。

产生原因是斜管池进水加药设计不合理，混合不好，药效发挥不好。

一个具有良好的加药沉淀分离杂质的设备，第一要满足加药后30秒内药品和进水进行充分混合，否则效果差。

贵厂加药直接加在进水槽，由水流混合，距离又仅几米远，效果大打折扣。

第二要满足絮体由小到大增长过程的时间和浓度，才会将药品吸附作用发挥至最大。

第三如水质清洁，不但提高烟气喷淋除尘效果，还可以省去一级加压泵，利用斜管池本身位差，直接流入冷却塔，不会因水质差堵填料，省去三台动力水泵，年省电价约50余万元。

2.3解决办法

2.3.1提高斜板池出水水质，为取消一级泵创造条件。

措施：

①加装进水混合器，保证药剂30秒内混合好。

②增一路平流池直流入冷却塔进水管（原管保留）。

③改冷却塔由带压进水，变成无压进水装置，以适应无压进水要求，不会影响冷却效果，我所已为众多企业改造近百台冷却塔。

2.4改后效果与工期

2.4.1改造可以与生产同步，不会影响正常生产，工期30天。

2.4.2改后出水SS40~60mg/L，加药后＜40mg/L，水质好，省药30%，省电一年88万度，价60万以上。

不足1年收回投资。

2.5改后流程

2.6改造费用估算

①增混合器一台12万元

②增补一路φ1000直流管40m10万元

③改造二台冷却塔进水分配装置12万元

④安装、调试区10万元

斜板沉淀池改造费8万元

设计费9万元

税收

计：

61万元

第三章炼钢浊环循环水改造建议

3.1概况

连铸二冷循环水用于钢坯冷却降温，由喷嘴喷出，收集水流入旋流井，重力分离铁渣，由自吸泵排至平流池，经加阻垢、絮凝、助凝、杀菌处理流入池内，靠重力沉降，清水由自吸泵排至冷却塔，再由清水泵排至连铸用水。

循环水量2400m3/h。

流程如下：

主要设备

①平流池自吸式循环泵3台

电机功率200KW

两二用一备

②清水泵三台

供连铸用水

辅助设施有冷却塔、推泥机、抓斗及二个平流池。

实际循环水量2400m3/h

3.2存在问题

3.2.1主要有水质不稳定，药剂效果不理想。

造成喷嘴处有结垢和堵塞现象。

3.2.2平流沉淀池作为处理含杂质少的来使用，水处理费用大，效果还不好，应选专为处理低浓度的设备——澄清器。

3.2.3设备布置不合格，可以充分利用抽提泵动力，取消处理效果不好的沉淀池，改上新型澄清器——微涡流塔板澄清器，循环水由抽提泵（扬程23~26m）直供澄清器，澄清器仅需0.1MPa压力，即可以工作，抽提泵扬程23-26m，去掉管道阻力，也能满足澄清器进水压力要求，这即提高了水质，减少药剂费30%，又可省去三台循环泵，仅此省电价值几百万元/年，一举三得。

3.3解决办法

3.3.1水质：

平流池进口水：

碱度:

1.1mmol/LCl－:

447mg/L

硬度：

5.65mmol/LDD：

2050

7.55悬浮物:

64mg/L

平流池出水:

碱度:

445mg/L

5.65mmol/LDD：

2080

6.7悬浮物:

44mg/L

悬浮物6-7mg/L其它项变化不大

总磷:

4mg/L

从水质看来,浓缩倍数约1倍,药浪费多。

3.3.2解决水浓缩倍数方法

一是减少系统外补水，二是将二冷水中多余水量排至除尘循环水系统中，减少水的浪费。

3.3.3用澄清器代替平流池

平流沉淀池是为沉淀悬浮物大于500mg/L这样的高浑浊设计的,而用于系统中SS仅45~100mg/L较好水质不合宜。

一来沉淀效果差，二来药剂耗量大，还由于平流池位置低，无法利用位能，必须用泵升压至冷却塔，很费电能。

而我所专利——微涡流澄清器，则是有强力混合、絮体生成、固液分离三功能于一身，处理低浊水水质好，用药少50%，且可利用位置高度取消一级升压泵，年省电价值百万元。

3.4改后流程

3.5改造效果及工期

3.5.1改后效果

省电3200000度/年，价百万元/年

出水水质改善，加药费用降低50%，可解决结水垢问题，年省药剂几十万以上。

3.5.2改造工期

改造不停产。

3.6改造投资估算

①出力2400m3/n微涡流塔板澄清器一台约150万元

②引一路水管至冷却塔（也可利用一部分原有管道）5万元

③加药装置一套2万元

④改造二台冷却塔进水分配装置4万元

⑤安装、调试区4万元

小计：

165万元

第四章轧钢浊环循环水改造建议

轧钢循环水收集水流入旋流井，重力分离铁渣，经加药剂处理后经提升泵打至化学除油器，靠重力沉降，清水由泵排至冷却塔，再由清水泵排至工艺用水。

流程如下

工艺用水----旋流井----化学除油器------提升泵-----冷却塔-----水池—循环泵------工艺用水

自吸式循环泵4台二用二备

电机功率250KW

供轧钢工艺用水

3.2水质要求：

进水150--200mg/L；

出水要求：

＜40mg/L

循环水量3600m3/h

3.2.1存在问题

3.2.2设备布置不合格，可以充分利用抽提泵动力，取消处理效果不好的化学除油器，改上新型澄清器——微涡流塔板澄清器，循环水由抽提泵（扬程23~26m）直供澄清器，澄清器仅需0.1MPa压力，即可以工作，抽提泵扬程23-26m，去掉管道阻力，也能满足澄清器进水压力要求，这即提高了水质，减少药剂费30%，又可省去4台循环泵，仅此省电价值几百万元/年，一举三得。

3.3.1

浓缩倍数1.6倍,排污率大,药浪费多。

3.3.2

平流沉淀池是为沉淀悬浮物大于500mg/L这样的高浑浊设计的,而用于系统中SS仅10~20mg/L较好水质不合宜。

工艺用水-----旋流井提升泵------微涡流澄清器----冷却塔---水池----清水泵----工艺

3.5改造效果及工期：

省电4000000度/年，价值几百万元/年

出水水质改善，加药费用降低50%，可解决结水垢问题，年省药剂30万以上。

工期30天，改造不停产。

①出力2400m3/n微涡流塔板澄清器2台投资约250万元

②引一路水管至二冷水冷却塔（也可利用一部分原有管道）5万元

265万元

第五章结论

5.1本项目是一项节能降耗，提高水质，保证炼钢设备安全运行的方案。

年省电价480余万元，年省药费100万元以上，相加580万元/年，而三项投资合计：

炼钢浊环水项目165万元

转炉除尘浊环水项目25万元

轧钢连浊环水项目315万元

总设计费合计：

505万元

投资不足一年可以回收，效益可观。

三个项目即可一次实施，也可分项进行，机动灵活，供用户选择。

5.2三项改造有分析、有实例，在化肥行业，利用微涡流塔板澄清器企业百家以上，均采用向冷却塔直流供水方式，改造冷却塔由带压进水改为无压进水，不影响冷却及生产。

我所改过百台以上全部成功，邯郸钢铁集团原化肥厂一台出力2000m3/n污水澄清器，即为我所供。

节能项目技术有保证，还可同生产同步，改造保留原系统，安全可靠无风险。

以上建议，供领导选择希望我所的技术能为贵企业。

2.2微涡流塔板澄清器简介

水中杂质去除澄清设备，如脉冲式、水力式、机械式等，一般是按常规设计。

我所经几年深入研究，根据悬浮物物理特性，打破常规设计，推出了一种集混合、絮凝、分离为一身的新型高速澄清器，定名为——微涡流塔板澄清器。

高效塔板的机理：

在凝聚反应过程中，凝聚效果的好坏不仅与原水的性质和加入的凝聚剂有关，而且要使凝聚剂投入水中后分散均匀，脱稳好，时间短，这就是凝聚过程中的水力学问题。

水中微粒凝聚成较大颗粒的絮凝体，除静电作用外，尚靠分子间的吸收力作用。

而分子间的引力与分子间距离的7次方成反比，所以只有在它们非常靠近的情况下才能显示这种引力作用。

因此必须创造一个使微粒互相接近、碰撞的机会，这是凝聚过程中非常重要的条件。

一般来说，当其他条件一定的情况下，凝聚反应的速度是微粒接触次数的函数。

接触次数可用下式表式：

N=n1·

n2·

—G（D1+D2）3

式中：

N——单位体积、单位时间内颗粒接触的次数，mm-3·

S-1

n1，n2——两种直径为D1及D2的颗粒数目。

D——颗粒直径mm。

G——速度梯度，S-1。

从式中可以看出，接触次数与颗粒数目和速度梯度成正比，且与颗粒大小的3次方成正比。

颗粒直径取决于原水及凝聚剂的性质，n1，n2取决于原水中颗粒浓度及加入的药剂量，而速度梯度则由水力条件来决定。

通过加大药剂量来提高N是不经济的，最可行，最经济的方法就是来调控G值，即速度梯度，创造一个有利的水力条件，促使颗粒接触碰撞，以达到高效的目的。

微涡流塔板就是运用水的动力来促使水流形成无数多个小涡旋流，它好比在水中设置了无数个微型搅拌，使水流中的颗粒受到旋涡流的作用而作垂直水流方向的运动，微粒的这种运动增大碰撞机遇，它达到了混合均匀，脱稳好，时间短的混凝效果。

水处理净化证明：

想除去微小的杂质，仅靠沉淀不行，必须用絮凝药剂在特定的设备内进行反应才有效果。

一是先经强烈的水药剂混合，二是药剂反应产生微小絮体，在由慢到快，由弱到强的力度作用下成长为大絮体，这种絮体有极强的吸附功能，将无数小颗粒杂质吸附成大颗粒杂质，在经固液分离，达到净化水质除去杂质的效果，我所研制的新型澄清器就具备以上功能。

1、强力混合药功能

加药量仅占水量的百万分之几，而要求充分水药混合，时间仅给1-2分钟，混合不好，会使水中浊度增加50%以上，可见混合之重要。

混合速度梯度与混合时间的乘积，构成一个设计混合设备的无量纲综合参数，良好混合是成功的重要一环。

本设备采取水泵混合及澄清器混合相结合的方式。

2、絮凝和混凝功能

药剂进入澄清器内置的第一及第二反应室。

室内置多层反应塔板。

借助塔板产生的“微涡流”动力，药剂在多层塔板组成的反应室内逐步长大成大絮体，吸附去水中杂质。

这种微涡流产生的动力，极利于絮体成长而不会搅碎已长大的絮体，资料证明，大絮体如再被搅碎，其下降力下降了6%。

良好的絮体形成是净化水中杂质的保证。

而良好絮体的长大，又得益于“微涡流”技术的采用。

一来处理水质好，二来药剂消耗低，三来反应时间短，仅是常规澄清器1/3左右，这就缩小了反应室容积，减少了设备造价。

为了减少药剂费用，提高处理效果，设备还采用了沉淀活性泥渣重复利用技术，此技术采用使药剂费用下降了30%以上。

3、固液分离

内置固液高速分离装置，斜管分离。

斜管分离技术成熟先进，技术关键是利用斜管隔离作用，人为缩短杂质沉淀距离，从而达到缩短时间进行固液分离的目的。

从斜管下滑入水中大颗粒，还有吸附除杂功能，除去池下部的杂质。

良好的固液分离装置是合格水质的保证。

4、设备基本结构及示意图

新型澄清器示意图：

5、设备布置

综上可见：

新型澄清器集所有净化技术为一体，来源于实践。

又不拘泥于实践，有重大改进。

所以本设备具有投资省、占地小、出水水质好、药剂耗量小等特点。

2012年4月24日