氧化鋁廠生產(chǎn)系統(tǒng)的節(jié)能降耗措施

氧化鋁廠生產(chǎn)系統(tǒng)的節(jié)能降耗措施摘要：氧化鋁工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)已經(jīng)逐步在國(guó)內(nèi)氧化鋁行業(yè)中得到應(yīng)用，也成為了企業(yè)降本增效的必要條件和措施。如何降低新建和已有氧化鋁廠的生產(chǎn)能耗和成本，工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)將成為關(guān)鍵因素，也將成為未來氧化鋁技術(shù)發(fā)展的方向和趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：氧化鋁廠生產(chǎn)系統(tǒng)；節(jié)能降耗措施；為了配合國(guó)家節(jié)能減排政策的實(shí)施,中國(guó)鋁業(yè)公司要求系統(tǒng)內(nèi)的各大氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)必須做到生產(chǎn)廢水零排放。因此各大氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)紛紛對(duì)原有的生產(chǎn)污水處理設(shè)施進(jìn)行改造,以達(dá)到環(huán)保的要求。務(wù)求做到既有利于發(fā)展生產(chǎn),又能最大限度地保護(hù)環(huán)境、體現(xiàn)出可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。一、氧化鋁生產(chǎn)現(xiàn)狀氧化鋁生產(chǎn)工藝主要是燒結(jié)法和拜爾法，生產(chǎn)用新水量在3萬t/d左右。燒結(jié)法工藝與拜耳法相比,工藝復(fù)雜,水的耗用量高。為降低水的消耗,近幾年來通過加強(qiáng)用水節(jié)水管理,利用節(jié)水新技術(shù)、新工藝改造用水設(shè)施,有效提高了水的重復(fù)利用率,生產(chǎn)用新水量逐年降低。氧化鋁生產(chǎn)用新水主要分為生產(chǎn)工藝用水、設(shè)備冷卻用水和輔助生產(chǎn)用水。生產(chǎn)工藝用水主要是產(chǎn)品洗滌用水,部分循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)充水等;設(shè)備冷卻用水主要是熟料回轉(zhuǎn)窯、冷卻機(jī)窯體托輪、化灰機(jī)、溶出濕磨、冷凝器、沉降工序、碳分槽水封、壓濾機(jī)、水柱塞泵、煤粉磨軸瓦冷卻、原料磨冷卻用水、壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)、真空泵系統(tǒng)及泵水封用水;生產(chǎn)輔助用水主要是崗位地面清理、生活用水等。氧化鋁廠產(chǎn)生的廢水主要來源為生產(chǎn)工藝排水、生產(chǎn)生活雜用水排水、部分設(shè)備冷卻水、循環(huán)水系統(tǒng)排污水及工藝排水等。具有總排水量大、水質(zhì)不穩(wěn)定,排水水質(zhì)差異比較大的特點(diǎn)。氧化鋁廠在排出大量懸浮物的同時(shí)排出大量的鋁化合物,鋁化合物的出現(xiàn),使平流沉淀池在完成自然沉淀的過程中參與了加藥沉淀的強(qiáng)制作用。從進(jìn)水懸浮物和沉淀池懸浮物去除率的關(guān)系來看,一般沉淀池,進(jìn)水懸浮物越高,出水水質(zhì)越差,去除率稍上升,而生產(chǎn)廢水處理站在廢水沉淀過程中存在一個(gè)低峰值。例如,廢水提升量增加一倍,水中懸浮物、鋁離子要平均高出14.3%和11.4%。盡管鋁離子參與了沉淀過程,并發(fā)揮了作用,而出水懸浮物和A13+含量仍然很高，這是由于水中堿度太高，水的粘性增加,穩(wěn)定性提高。二、氧化鋁廠生產(chǎn)系統(tǒng)的節(jié)能降耗措施氧化鋁生產(chǎn)廢水處理工藝。氧化鋁廠生產(chǎn)廢水處理站一般都在廠外布置,廢水流經(jīng)的路線比較長(zhǎng),各個(gè)工序之間排出來的廢水比較復(fù)雜,廢水中的物質(zhì)也是各種各樣,例如:破安全帽,電器開關(guān),廢舊電纜,破工作服,笤帚,碎磚,碎石,包裝袋,等等。這些物品在進(jìn)入處理流程前必須將其去除,因此最好是設(shè)計(jì)兩道格柵,一道粗格柵,一道細(xì)格柵(網(wǎng)),漂流的,大的懸浮物和比較小的懸浮物在格柵前被去除。兩道格柵對(duì)后續(xù)的構(gòu)筑物是很好的保護(hù)。直接接在泵的出口,經(jīng)常被塑膠袋,重油塊堵塞,后來在進(jìn)水管內(nèi)加上2x2mm過濾網(wǎng)才避免了堵塞。有時(shí)候廢水流量超過提升泵房的最大提升能力,只好讓其超越溢流。因此在氧化鋁廢水處理站設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)池很有必要。根據(jù)長(zhǎng)時(shí)間調(diào)查，調(diào)節(jié)池水力停留的時(shí)間(HRT)應(yīng)該＞6h。調(diào)節(jié)池的另一個(gè)作用是除油。氧化鋁生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)有不少轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備,尤其是油隔離泵、隔膜泵、大型電動(dòng)機(jī)的油冷器,焙燒爐的燃油泄漏,都有泄漏潤(rùn)滑油的機(jī)會(huì),因此廢水中常有油類。如果這些油不經(jīng)提前去除,將跟隨廢水進(jìn)入沉淀池影響沉淀池出水,尤其是,如果過濾技術(shù)采用纖維過濾技術(shù),這些油類在沉淀池不容易沉淀下來,會(huì)大量吸附在纖維絲上與纖維粘接在一起,無法徹底反洗,影響過濾質(zhì)量。利用在調(diào)節(jié)池6h停留時(shí)間將廢水中的油徹底去除.可以采用隔油池的原理,也可以在調(diào)節(jié)池內(nèi)增加吸附物質(zhì),斜板、斜管沉淀裝置,提高除油效率。廢水處理的構(gòu)筑物運(yùn)行講究工藝參數(shù),其中流量是一個(gè)很重要的參數(shù),而氧化鋁廢水中的高懸浮物,高鋁離子的特點(diǎn)又決定了這種廢水的沉淀性能相當(dāng)好,特別容易在流程中沉淀,結(jié)垢,因此處理工藝中的流量計(jì)量一直沒有確定其型號(hào)。超聲波流量計(jì)不便測(cè)量懸浮物流體;電磁流量計(jì),其他的流量計(jì)測(cè)流量時(shí)又容易因結(jié)垢而失去準(zhǔn)確性、可靠性。在沉淀池前后、過濾池前后布置流量堰對(duì)該構(gòu)筑物運(yùn)行監(jiān)測(cè)很有好處。經(jīng)過沉淀分離后的上清液進(jìn)入過濾裝置,在常規(guī)的水處理過程中,過濾一般是以石英砂作為濾料來截留水中懸浮雜質(zhì)。濾料粒徑通常在0.5mm?1.0mm之間，濾層厚度通常為60cm?80cm,過濾速度通常為8m/h?10m/h。當(dāng)生產(chǎn)廢水濁度較高時(shí)，也可采用雙層濾料過濾的形式，上層采用密度較小,粒徑較大的輕質(zhì)濾料,下層采用密度較大,粒徑較小的重質(zhì)濾料。實(shí)踐表明,雙層濾料能夠有效的提高去污能力，當(dāng)生產(chǎn)廢水經(jīng)過濾層后,粒徑在5um以上的顆粒基本上被截留,經(jīng)過過濾后的水即可通過出水管返回氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)繼續(xù)使用。生產(chǎn)廢水經(jīng)過沉淀處理后,分離產(chǎn)生大量的污泥,這些污泥通常具有很高的堿性,并且易于分解,對(duì)環(huán)境是潛在的污染。由于污泥中通常含有大量的水分,因此在處理前需要先進(jìn)行濃縮,降低含水率。污泥脫水通常有自然干化及機(jī)械脫水、烘干等方法,經(jīng)過脫水后的污泥經(jīng)過壓縮后即可進(jìn)行填埋?？倛D布局節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)。在氧化鋁全廠的總圖布局上，如果布置合理可大大減少物流的輸送距離，節(jié)約物料的輸送能耗和管路損失，也是氧化鋁系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的一個(gè)重要手段。總圖布局的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)主要有按照氧化鋁工藝流程的特點(diǎn)，各個(gè)工藝車間可單向循環(huán)成“回”字形布置，避免物料流向出現(xiàn)往返和交叉，從而可減少物料輸送的能耗。根據(jù)總圖場(chǎng)地的高差，合理布局相鄰車間，利用地勢(shì)的高位差自壓輸送溶液和料漿，減少或取消輸送泵，節(jié)約電耗。如預(yù)脫硅車間可布置在溶出高壓隔膜泵車間的高處，分解槽可根據(jù)場(chǎng)地高差逐級(jí)布置等等。將熱電站、溶出和蒸發(fā)車間布置在相鄰附近，盡量減少蒸汽輸送管線長(zhǎng)度，可有效減少蒸汽管路損失，從而節(jié)約全廠汽耗。在保證消防安全的前提下，車間之間的間距盡可能減小，保證總圖布局緊湊，縮小全廠占地面積，不僅可節(jié)約投資，還可以大大減少輸送物料的能耗。車間配置整合節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)。氧化鋁工藝流程復(fù)雜，車間數(shù)量較多，因此對(duì)于車間配置的優(yōu)化整合，可有效減少動(dòng)力設(shè)備數(shù)量，縮短物料的輸送距離，節(jié)約物料的輸送能耗和管路損失，也是氧化鋁系統(tǒng)節(jié)能的另一個(gè)有效措施。車間配置整合的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)整合工序，減少車間數(shù)量，從而可減少動(dòng)力輸送設(shè)備，節(jié)約電耗。如將原料磨、預(yù)脫硅和高壓泵房整合成一個(gè)原礦漿制備車間，將赤泥沉降、熱水站、赤泥輸送及絮凝劑制備整合成一個(gè)赤泥漿液處理車間，將蒸發(fā)、分解、焙燒等循環(huán)水整合成一個(gè)綜合循環(huán)水系統(tǒng)等。根據(jù)工藝流程路線，將部分車間在空間高度上逐級(jí)配置，利用設(shè)備之間高位差自壓輸送物料，取消部分輸送設(shè)備，節(jié)約電耗。如將成品過濾、控制過濾、排鹽苛化、精液熱交換上下分層配置成一個(gè)綜合過濾車間，將種子過濾、母液浮游物回收配置在分解槽頂，集中成一個(gè)分解過濾車間等。通過采用節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)，可使氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)的能耗水平進(jìn)一步降低，全廠工藝汽耗、電耗和綜合能耗均能節(jié)約10％以上，單位氧化鋁生產(chǎn)成本。隨著能源價(jià)格的上漲，氧化鋁生產(chǎn)的節(jié)能降耗已成為未來氧化鋁工業(yè)降本增效的重要措施之一，在現(xiàn)有氧化鋁企業(yè)已有的生產(chǎn)指標(biāo)下再進(jìn)一步降低能