鋼鐵企業(yè)濁環(huán)水處理節(jié)能減排改造建議.doc

河北唐銀鋼鐵有限公司三項濁環(huán)水系統節(jié)能減排技改方案項目經理：孟昭景（項目經理）編 制：孟昭景（工程師）審 核：（高工）西安晨創(chuàng)水處理技術有限公司2012年4月24日河北唐銀鋼鐵有限公司濁環(huán)水處理節(jié)能減排可行性報告一、概論二、轉爐除塵濁環(huán)循環(huán)水節(jié)能降耗技術改造建議三、煉鋼濁環(huán)循環(huán)水節(jié)能降耗技術改造建議四、軋鋼濁環(huán)循環(huán)水節(jié)能降耗技改造建議五、結論第一章 概 論1、項目名稱河北唐銀鋼鐵公司煉鋼、軋鋼、轉爐除塵、濁環(huán)水處理工藝技術改造工程。2、報告編制單位徐州水處理研究所地址：江蘇徐州市馬場湖西路2號電話真址：3、編制單位概況徐州水處理研究所是專業(yè)從事水處理技術研究、開發(fā)、工程承包及水處理設備制造、各種樹脂生產的企業(yè)，人員叁佰陸拾人，產值過億元。先后為三百多家化工、化肥企業(yè)提供各種水處理服務（如鍋爐用水、工業(yè)用水、冷卻水及污水處理），還生產各種循環(huán)水用藥劑。是一家注冊4000萬元，全功能的水處理專業(yè)企業(yè)。4、項目意義本項目由三個獨立分項組成，項目主要意義是提高水質，保證生產安全前提下，節(jié)省大量電能和藥劑。項目中煉鋼濁環(huán)循環(huán)水系統改造后可節(jié)省下來三臺熱水泵。每臺泵的功率200KW，一般二用一備，年省電：200 KW2臺8000小時=3200000度/年，每度電0.65元計算，每年節(jié)電價值210萬元以上！且出水水質比目前要好，而藥劑費減少30-50%。省藥劑約幾十萬元。軋鋼廠濁環(huán)水項目中技術改造后可節(jié)省下來三臺熱水泵，每臺泵功率250KW，一般二用二備，年省電：2502臺8000小時=4000000度/年，每度電0.65元計算價值260萬元以上！且出水水質比目前要好，而藥劑費減少30-50%。轉爐除塵水項目循環(huán)水系統工程，可節(jié)省三臺循環(huán)泵，每臺泵耗電55KW，年省電：5528000小時=880000度/年，每度電0.65元計算價45萬元！且出水水質比目前要好，而藥劑費減少30-50%。本項目如全部實施，水質比處理前提高，節(jié)電價值530余萬元/年，減少阻垢劑藥耗30-50%，每年藥劑節(jié)省一百萬多元。合計節(jié)能約630多萬元。是一項節(jié)能明顯，又利于生產的雙贏項目，廠方無風險，技術有保證。我所可以先投資，無效不收費，造成的所有損失包賠。5、企業(yè)概況河北唐銀鋼鐵集團公司是一家集燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼為一身的聯合企業(yè)，主要用水為轉爐余熱爐，結晶器用軟化水，由軟水站供給。轉爐除塵，煉鋼連鑄二冷水，軋鋼濁環(huán)水，動力空壓站，轉爐設備及連鑄設備用水由全廠冷卻水供給，各自成系統循環(huán)使用。如何既搞好水質，保證生產安全，又能節(jié)省費用，節(jié)約電能和藥劑是本方案的主要解決目標。第二章 轉爐除塵循環(huán)水建議2.1概況煉鋼廠有二臺煉鋼用轉爐，活動煙罩利用余熱產生蒸汽，引出的煉鋼爐熱風，經煙氣噴淋除塵、降溫后，余汽由煙囪外排。而除塵后水靠位差自流入重力沉降池，沉降下比重大雜質，由絞龍絞出卸入料槽，而污水則自流入斜板平流沉淀池中，進水口加有助沉劑非離子聚丙烯酰胺。進入沉淀池下部后，上行至上流式斜板處，再上行并溢出至匯流槽內，流入熱水池。由循環(huán)泵打入冷卻塔進入清水池，由清水泵打入轉爐煙道噴淋除塵，形成水循環(huán)，循環(huán)水量1800m3/h，流程如下：煙道洗淋粗顆粒分離機斜板沉淀池熱水池熱水泵冷卻塔清水池清水泵固液分離加藥加阻垢分散劑主要設備：自吸式循環(huán)泵 3臺 電動功率55KW二用一備2.2存在問題2.2.1除塵循環(huán)水水質斜管平流池進口水質 懸浮物：10002500mg/L PH： 9.510.5斜管池出口 懸浮物：80120mg/L其余項目變化不大2.2.2斜管沉淀池處理后懸浮物偏大，加藥量大，費用高。產生原因是斜管池進水加藥設計不合理，混合不好，藥效發(fā)揮不好。一個具有良好的加藥沉淀分離雜質的設備，第一要滿足加藥后30秒內藥品和進水進行充分混合，否則效果差。貴廠加藥直接加在進水槽，由水流混合，距離又僅幾米遠，效果大打折扣。第二要滿足絮體由小到大增長過程的時間和濃度，才會將藥品吸附作用發(fā)揮至最大。第三如水質清潔，不但提高煙氣噴淋除塵效果，還可以省去一級加壓泵，利用斜管池本身位差，直接流入冷卻塔，不會因水質差堵填料，省去三臺動力水泵，年省電價約50余萬元。2.3解決辦法2.3.1提高斜板池出水水質，為取消一級泵創(chuàng)造條件。措施：加裝進水混合器，保證藥劑30秒內混合好。增一路平流池直流入冷卻塔進水管（原管保留）。改冷卻塔由帶壓進水，變成無壓進水裝置，以適應無壓進水要求，不會影響冷卻效果，我所已為眾多企業(yè)改造近百臺冷卻塔。2.4改后效果與工期2.4.1改造可以與生產同步，不會影響正常生產，工期30天。2.4.2改后出水SS4060mg/L，加藥后40mg/L，水質好，省藥30%，省電一年88萬度，價60萬以上。不足1年收回投資。2.5改后流程 泵清水池冷卻塔混合器斜板池加藥粗顆粒分離機煙道除塵加藥2.6改造費用估算增混合器 一臺 12萬元增補一路1000直流管40m 10萬元改造二臺冷卻塔進水分配裝置 12萬元安裝、調試區(qū) 10萬元斜板沉淀池改造費8萬元設計費9萬元稅收計：61萬元第三章 煉鋼 濁環(huán)循環(huán)水改造建議3.1概況連鑄二冷循環(huán)水用于鋼坯冷卻降溫，由噴嘴噴出，收集水流入旋流井，重力分離鐵渣，由自吸泵排至平流池，經加阻垢、絮凝、助凝、殺菌處理流入池內，靠重力沉降，清水由自吸泵排至冷卻塔，再由清水泵排至連鑄用水。循環(huán)水量2400 m3/h。流程如下：平流池加藥泵旋流井泵冷卻塔泵連鑄用水過濾 主要設備平流池自吸式循環(huán)泵 3臺 電機功率200KW 兩二用一備清水泵 三臺 供連鑄用水輔助設施有冷卻塔、推泥機、抓斗及二個平流池。實際循環(huán)水量2400m3/h3.2存在問題3.2.1主要有水質不穩(wěn)定，藥劑效果不理想。造成噴嘴處有結垢和堵塞現象。3.2.2平流沉淀池作為處理含雜質少的來使用，水處理費用大，效果還不好，應選專為處理低濃度的設備澄清器。3.2.3設備布置不合格，可以充分利用抽提泵動力，取消處理效果不好的沉淀池，改上新型澄清器微渦流塔板澄清器，循環(huán)水由抽提泵（揚程2326m）直供澄清器，澄清器僅需0.1MPa壓力，即可以工作，抽提泵揚程23-26m，去掉管道阻力，也能滿足澄清器進水壓力要求，這即提高了水質，減少藥劑費30%，又可省去三臺循環(huán)泵，僅此省電價值幾百萬元/年，一舉三得。3.3解決辦法3.3.1水質：平流池進口水：堿度:1.1mmol/LCl:447mg/L硬度：5.65 mmol/LDD：2050PH：7.55 懸浮物:64 mg/L平流池出水: 堿度:1.1mmol/LCl:445mg/L硬度：5.65 mmol/LDD：2080PH：6.7 懸浮物:44 mg/L懸浮物6-7mg/L其它項變化不大總磷:4mg/L從水質看來,濃縮倍數約1倍,藥浪費多。3.3.2解決水濃縮倍數方法一是減少系統外補水，二是將二冷水中多余水量排至除塵循環(huán)水系統中，減少水的浪費。3.3.3用澄清器代替平流池平流沉淀池是為沉淀懸浮物大于500mg/L這樣的高渾濁設計的,而用于系統中SS僅45100mg/L較好水質不合宜。一來沉淀效果差，二來藥劑耗量大，還由于平流池位置低，無法利用位能，必須用泵升壓至冷卻塔，很費電能。而我所專利微渦流澄清器，則是有強力混合、絮體生成、固液分離三功能于一身，處理低濁水水質好，用藥少50%，且可利用位置高度取消一級升壓泵，年省電價值百萬元。加藥3.4改后流程提升泵旋流井泵水池冷卻塔微渦流澄清器連鑄用水過濾 3.5改造效果及工期3.5.1改后效果省電3200000度/年，價百萬元/年出水水質改善，加藥費用降低50%，可解決結水垢問題，年省藥劑幾十萬以上。3.5.2改造工期改造不停產。3.6改造投資估算出力2400m3/n微渦流塔板澄清器 一臺約150萬元引一路水管至冷卻塔（也可利用一部分原有管道） 5萬元加藥裝置 一套 2萬元改造二臺冷卻塔進水分配裝置 4萬元安裝、調試區(qū) 4萬元小計：165萬元第四章 軋鋼濁環(huán)循環(huán)水改造建議3.1概況軋鋼循環(huán)水收集水流入旋流井，重力分離鐵渣，經加藥劑處理后經提升泵打至化學除油器，靠重力沉降，清水由泵排至冷卻塔，再由清水泵排至工藝用水。流程如下工藝用水-旋流井-化學除油器-提升泵-冷卻塔-水池循環(huán)泵-工藝用水主要設備： 自吸式循環(huán)泵 4臺 二用二備電機功率250KW 供軋鋼工藝用水3.2水質要求：進水150-200 mg/L；出水要求：40 mg/L循環(huán)水量3600 m3/h3.2.1存在問題3.2.2設備布置不合格，可以充分利用抽提泵動力，取消處理效果不好的化學除油器，改上新型澄清器微渦流塔板澄清器，循環(huán)水由抽提泵（揚程2326m）直供澄清器，澄清器僅需0.1MPa壓力，即可以工作，抽提泵揚程23-26m，去掉管道阻力，也能滿足澄清器進水壓力要求，這即提高了水質，減少藥劑費30%，又可省去4臺循環(huán)泵，僅此省電價值幾百萬元/年，一舉三得。3.3解決辦法3.3.1濃縮倍數1.6倍,排污率大,藥浪費多。.3用澄清器代替平流池平流沉淀池是為沉淀懸浮物大于500mg/L這樣的高渾濁設計的,而用于系統中SS僅1020mg/L較好水質不合宜。一來沉淀效果差，二來藥劑耗量大，還由于平流池位置低，無法利用位能，必須用泵升壓至冷卻塔，很費電能。而我所專利微渦流澄清器，則是有強力混合、絮體生成、固液分離三功能于一身，處理低濁水水質好，用藥少50%，且可利用位置高度取消一級升壓泵，年省電價值百萬元。3.4改后流程 工藝用水-旋流井提升泵-微渦流澄清器-冷卻塔-水池-清水泵-工藝3.5改造效果及工期：3.5.1改后效果省電4000000度/年，價值幾百萬元/年出水水質改善，加藥費用降低50%，可解決結水垢問題，年省藥劑30萬以上。3.5.2改造工期工期30天，改造不停產。3.6改造投資估算出力2400m3/n微渦流塔板澄清器 2臺投資約 250萬元引一路水管至二冷水冷卻塔（也可利用一部分原有管道） 5萬元加藥裝置 一套 2萬元改造二臺冷卻塔進水分配裝置 4萬元安裝、調試區(qū) 4萬元小計：265萬元第五章 結 論5.1本項目是一項節(jié)能降耗，提高水質，保證煉鋼設備安全運行的方案。年省電價480余萬元，年省藥費100萬元以上，相加580萬元/年，而三項投資合計：煉鋼濁環(huán)水項目165萬元轉爐除塵濁環(huán)水項目 25萬元軋鋼連濁環(huán)水項目 315萬元總設計費合計：505萬元投資不足一年可以回收，效益可觀。三個項目即可一次實施，也可分項進行，機動靈活，供用戶選擇。5.2三項改造有分析、有實例，在化肥行業(yè)，利用微渦流塔板澄清器企業(yè)百家以上，均采用向冷卻塔直流供水方式，改造冷卻塔由帶壓進水改為無壓進水，不影響冷卻及生產。我所改過百臺以上全部成功，邯鄲鋼鐵集團原化肥廠一臺出力2000m3/n污水澄清器，即為我所供。節(jié)能項目技術有保證，還可同生產同步，改造保留原系統，安全可靠無風險。以上建議，供領導選擇希望我所的技術能為貴企業(yè)。2.2微渦流塔板澄清器簡介水中雜質去除澄清設備，如脈沖式、水力式、機械式等，一般是按常規(guī)設計。我所經幾年深入研究，根據懸浮物物理特性，打破常規(guī)設計，推出了一種集混合、絮凝、分離為一身的新型高速澄清器，定名為微渦流塔板澄清器。高效塔板的機理：在凝聚反應過程中，凝聚效果的好壞不僅與原水的性質和加入的凝聚劑有關，而且要使凝聚劑投入水中后分散均勻，脫穩(wěn)好，時間短，這就是凝聚過程中的水力學問題。水中微粒凝聚成較大顆粒的絮凝體，除靜電作用外，尚靠分子間的吸收力作用。而分子間的引力與分子間距離的7次方成反比，所以只有在它們非?？拷那闆r下才能顯示這種引力作用。因此必須創(chuàng)造一個使微粒互相接近、碰撞的機會，這是凝聚過程中非常重要的條件。一般來說，當其他條件一定的情況下，凝聚反應的速度是微粒接觸次數的函數。接觸次數可用下式表式：N=n1n2G（D1+D2）3式中：N單位體積、單位時間內顆粒接觸的次數，mm-3S-1n1，n2兩種直徑為D1及D2的顆粒數目。D顆粒直徑mm。G速度梯度，S-1。從式中可以看出，接觸次數與顆粒數目和速度梯度成正比，且與顆粒大小的3次方成正比。顆粒直徑取決于原水及凝聚劑的性質，n1，n2取決于原水中顆粒濃度及加入的藥劑量，而速度梯度則由水力條件來決定。通過加大藥劑量來提高N是不經濟的，最可行，最經濟的方法就是來調控G值，即速度梯度，創(chuàng)造一個有利的水力條件，促使顆粒接觸碰撞，以達到高效的目的。微渦流塔板就是運用水的動力來促使水流形成無數多個小渦旋流，它好比在水中設置了無數個微型攪拌，使水流中的顆粒受到旋渦流的作用而作垂直水流方向的運動，微粒的這種運動增大碰撞機遇，它達到了混合均勻，脫穩(wěn)好，時間短的混凝效果。水處理凈化證明：想除去微小的雜質，僅靠沉淀不行，必須用絮凝藥劑在特定的設備內進行反應才有效果。一是先經強烈的水藥劑混合，二是藥劑反應產生微小絮體，在由慢到快，由弱到強的力度作用下成長為大絮體，這種絮體有極強的吸附功能，將無數小顆粒雜質吸附成大顆粒雜質，在經固液分離，達到凈化水質除去雜質的效果，我所研制的新型澄清器就具備以上功能。1、強力混合藥功能加藥量僅占水量的百萬分之幾，而要求充分水藥混合，時間僅給1-2分鐘，混合不好，會使水中濁度增加50%以上，可見混合之重要。