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(tǒng)節(jié)能減排技改方案項目經(jīng)理：孟昭景（項目經(jīng)理）編 制：孟昭景（工程師）審 核：（高工）西安晨創(chuàng)水處理技術(shù)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(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)循環(huán)水節(jié)能降耗技術(shù)改造建議三、煉鋼濁環(huán)循環(huán)水節(jié)能降耗技術(shù)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(jié)論第一章 概 論1、項目名稱河北唐銀鋼鐵公司煉鋼、軋鋼、轉(zhuǎn)爐除塵、濁環(huán)水處理工藝技術(shù)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(shù)研究、開發(fā)、工程承包及水處理設(shè)備制造、各種樹脂生產(chǎn)的企業(yè)，人員叁佰陸拾人，產(chǎn)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(wù)（如鍋爐用水、工業(yè)用水、冷卻水及污水處理），還生產(chǎn)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(zhì)，保證生產(chǎn)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(tǒng)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(zhì)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(shù)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(zhì)比目前要好，而藥劑費減少30-50%。轉(zhuǎn)爐除塵水項目循環(huán)水系統(tǒng)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(zhì)比目前要好，而藥劑費減少30-50%。本項目如全部實施，水質(zhì)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(chǎn)的雙贏項目，廠方無風(fēng)險，技術(shù)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(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼為一身的聯(lián)合企業(yè)，主要用水為轉(zhuǎn)爐余熱爐，結(jié)晶器用軟化水，由軟水站供給。轉(zhuǎn)爐除塵，煉鋼連鑄二冷水，軋鋼濁環(huán)水，動力空壓站，轉(zhuǎn)爐設(shè)備及連鑄設(shè)備用水由全廠冷卻水供給，各自成系統(tǒng)循環(huán)使用。如何既搞好水質(zhì)，保證生產(chǎn)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(biāo)。第二章 轉(zhuǎn)爐除塵循環(huán)水建議2.1概況煉鋼廠有二臺煉鋼用轉(zhuǎn)爐，活動煙罩利用余熱產(chǎn)生蒸汽，引出的煉鋼爐熱風(fēng)，經(jīng)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(zhì)，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(nèi)，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(zhuǎn)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?zé)崴責(zé)崴美鋮s塔清水池清水泵固液分離加藥加阻垢分散劑主要設(shè)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(zhì)斜管平流池進口水質(zhì) 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(chǎn)生原因是斜管池進水加藥設(shè)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(zhì)的設(shè)備，第一要滿足加藥后30秒內(nèi)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(zhì)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(zhì)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(zhì)，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(nèi)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(yīng)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(chǎn)同步，不會影響正常生產(chǎn)，工期30天。2.4.2改后出水SS4060mg/L，加藥后40mg/L，水質(zhì)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(diào)試區(qū) 10萬元斜板沉淀池改造費8萬元設(shè)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(jīng)加阻垢、絮凝、助凝、殺菌處理流入池內(nèi)，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(shè)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(shè)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(zhì)不穩(wěn)定，藥劑效果不理想。造成噴嘴處有結(jié)垢和堵塞現(xiàn)象。3.2.2平流沉淀池作為處理含雜質(zhì)少的來使用，水處理費用大，效果還不好，應(yīng)選專為處理低濃度的設(shè)備澄清器。3.2.3設(shè)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(zhì)，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(zhì)：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(zhì)看來,濃縮倍數(shù)約1倍,藥浪費多。3.3.2解決水濃縮倍數(shù)方法一是減少系統(tǒng)外補水，二是將二冷水中多余水量排至除塵循環(huán)水系統(tǒng)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(shè)計的,而用于系統(tǒng)中SS僅45100mg/L較好水質(zhì)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(zhì)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(zhì)改善，加藥費用降低50%，可解決結(jié)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(chǎn)。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(diào)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(jīng)加藥劑處理后經(jīng)提升泵打至化學(xué)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(xué)除油器-提升泵-冷卻塔-水池循環(huán)泵-工藝用水主要設(shè)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(zhì)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(shè)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(xué)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(zhì)，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(shù)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(shè)計的,而用于系統(tǒng)中SS僅1020mg/L較好水質(zhì)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(zhì)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(zhì)改善，加藥費用降低50%，可解決結(jié)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(chǎn)。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(diào)試區(qū) 4萬元小計：265萬元第五章 結(jié) 論5.1本項目是一項節(jié)能降耗，提高水質(zhì)，保證煉鋼設(shè)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(zhuǎn)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(shè)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(chǎn)。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(shù)有保證，還可同生產(chǎn)同步，改造保留原系統(tǒng)，安全可靠無風(fēng)險。以上建議，供領(lǐng)導(dǎo)選擇希望我所的技術(shù)能為貴企業(yè)。2.2微渦流塔板澄清器簡介水中雜質(zhì)去除澄清設(shè)備，如脈沖式、水力式、機械式等，一般是按常規(guī)設(shè)計。我所經(jīng)幾年深入研究，根據(jù)懸浮物物理特性，打破常規(guī)設(shè)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(yīng)過程中，凝聚效果的好壞不僅與原水的性質(zhì)和加入的凝聚劑有關(guān)，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(xué)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?；ハ嘟咏?、碰撞的機會，這是凝聚過程中非常重要的條件。一般來說，當(dāng)其他條件一定的情況下，凝聚反應(yīng)的速度是微粒接觸次數(shù)的函數(shù)。接觸次數(shù)可用下式表式：N=n1n2G（D1+D2）3式中：N單位體積、單位時間內(nèi)顆粒接觸的次數(shù)，mm-3S-1n1，n2兩種直徑為D1及D2的顆粒數(shù)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(shù)與顆粒數(shù)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(zhì)，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(jīng)濟的，最可行，最經(jīng)濟的方法就是來調(diào)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(shù)多個小渦旋流，它好比在水中設(shè)置了無數(shù)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(zhì)，僅靠沉淀不行，必須用絮凝藥劑在特定的設(shè)備內(nèi)進行反應(yīng)才有效果。一是先經(jīng)強烈的水藥劑混合，二是藥劑反應(yīng)產(chǎn)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(shù)小顆粒雜質(zhì)吸附成大顆粒雜質(zhì)，在經(jīng)固液分離，達到凈化水質(zhì)除去雜質(zhì)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。