軋鋼廠生產(chǎn)過(guò)程中需大量循環(huán)水。循環(huán)水經(jīng)過(guò)沉淀、過(guò)濾等處理,會(huì)產(chǎn)生大量含有油和氧化鐵皮的污泥。此部分污泥必須經(jīng)過(guò)濃縮、脫水處理,達(dá)到固液分離,泥餅外運(yùn)。
一、脫水設(shè)備的選定
傳統(tǒng)工藝在處理這類廢水時(shí),通常都采用板框壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī),甚至真空帶式壓濾機(jī)作為脫水設(shè)備。這類過(guò)濾型設(shè)備在處理這種廢水時(shí),碰到兩個(gè)問(wèn)題難以解決。其一,由于氧化鐵皮渣即使在很細(xì)小的顆粒狀態(tài)下,仍呈片狀,并有銳角,在過(guò)濾時(shí),并在壓力情況下使過(guò)濾介質(zhì)(如濾板或?yàn)V布)受到磨損,導(dǎo)致?lián)p壞。這個(gè)過(guò)程,若以帶式壓濾機(jī)為例,30天左右即可使濾帶磨損;其二,由于廢水中含油,所以,在過(guò)濾過(guò)程中,會(huì)導(dǎo)致過(guò)濾介質(zhì)的迅速堵塞,降低使用效率。除此以外,這些過(guò)濾機(jī)械都是開(kāi)放設(shè)備,避免不了異味的散發(fā)。為了使過(guò)濾效率提高,還必須加入大量的絮凝劑,造成操作費(fèi)用過(guò)高,占地面積過(guò)大,沖洗水量大和勞動(dòng)強(qiáng)度高等缺點(diǎn)。
在鞍鋼1780mm熱連軋工程水處理設(shè)計(jì)過(guò)程中,首次將臥螺離心機(jī)應(yīng)用于軋鋼廢水處理。臥螺離心機(jī)是根據(jù)離心機(jī)脫水的原理,離心機(jī)內(nèi)設(shè)轉(zhuǎn)鼓,轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力可以促使懸浮液中比重較大的固體以遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于重力沉淀池中的速度沉降到機(jī)器轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上。在幾秒鐘內(nèi),沉降后的固體便被脫水到所需要的干度。因此,具有占地面積小、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)可靠,且操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
臥螺離心機(jī)工作過(guò)程如下:污泥通過(guò)一根固定的中央送料管送至螺旋輸送器內(nèi)的進(jìn)料腔;在被平穩(wěn)的預(yù)加速后,通過(guò)螺旋輸送器中的出料口進(jìn)入轉(zhuǎn)筒;轉(zhuǎn)筒呈錐柱形,按不同的分離要求設(shè)定相應(yīng)的轉(zhuǎn)速,在分離始終,污泥獲得足夠的圓周速度,并在轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁形成一個(gè)圓柱液環(huán);在離心力的作用下,污泥中的固體顆粒沉降到轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁上;螺旋輸送器以一個(gè)與轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速相差較小的速度旋轉(zhuǎn),將已沉降的固體推至椎體部的末端;液體澄清后,流向轉(zhuǎn)筒圓柱段的末端,經(jīng)可調(diào)堰板流出,這些堰板用來(lái)控制液層的深度,清液被排入一個(gè)固定的集液室,并靠重力排出。
二、設(shè)計(jì)實(shí)例
鞍鋼1780mm熱連軋工程廢水污泥處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)如下;
1. 原始條件
1780mm廢水污泥處理系統(tǒng)處理的污泥主要來(lái)源為過(guò)濾器反沖洗水。設(shè)計(jì)水量520m3/h,懸浮物3100mg/L。
2. 工藝流程
過(guò)濾器反沖洗水排至調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)攪拌機(jī),污泥經(jīng)提升泵提升至濃縮池,污泥經(jīng)濃縮后,上清液經(jīng)泵提升回用或外排。濃縮池底流污泥經(jīng)螺桿污泥泵提升送至離心脫水機(jī),污泥經(jīng)離心脫水,形成含水率小于40%的泥餅,貯存于污泥斗中外運(yùn)。離心機(jī)排出的上清液排入濃縮池內(nèi)。
濃縮池內(nèi)需投加絮凝劑(聚合鋁鐵),離心脫水機(jī)前投加高分子絮凝劑(聚丙烯酰胺)。
3. 主要構(gòu)筑物及設(shè)備
①調(diào)節(jié)池1座。
規(guī)格:7m×14m×4.5m,有效容積:300m3,內(nèi)設(shè)攪拌機(jī)2臺(tái),直徑6m。
②調(diào)節(jié)池提升泵房。
渣漿泵3臺(tái),2臺(tái)工作,1臺(tái)備用。Q=300m3/h,P=0.2MPa。
③濃縮池2座。
濃縮機(jī)2臺(tái),執(zhí)行18m;油水分離器2套,V=20m3;螺桿泵2臺(tái)。
④上清液提升泵房。
離心泵2臺(tái),1臺(tái)工作,1臺(tái)備用。Q=550m3/h,P=0.3MPa。
⑤濃縮池底流提升泵房。
螺桿泥漿泵4臺(tái),2臺(tái)工作,2臺(tái)備用。Q=12.5m3/h,P=0.3MPa。
⑥污泥脫水機(jī)。
臥螺離心機(jī)2臺(tái),每天24h連續(xù)運(yùn)行。Q=12.5m3/h,其中含固體6.0%,即表示單機(jī)進(jìn)料固體量<750Kg/h。脫水泥餅含固率>60%。上清液含懸浮物<1500mg/L。絮凝劑投加量=1.0Kg/t進(jìn)料固體。聚丙烯酰胺投加裝置1套。
⑦貯泥間。
污泥斗2個(gè),V=20m3/個(gè)。
⑧加藥間。
聚合鋁鐵投加裝置1套,Q=150L/h。
三、運(yùn)行管理
此套污泥處理系統(tǒng)于2000年投入運(yùn)行。近兩年來(lái),各運(yùn)行參數(shù)達(dá)到并超過(guò)設(shè)計(jì)值。實(shí)踐證明,臥螺離心機(jī)應(yīng)用于軋鋼廢水處理具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.泥餅含固水平高。
由于軋鋼廢水污泥的主要成分為氧化鐵皮,其比重為5.0g/cm3,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于生活污水污泥及其它廢水污泥比重,而臥螺離心機(jī)脫水的原理是利用固液比重差,固液比重差越大越容易分離,故特別適合離心分離脫水的分離方法?,F(xiàn)鞍鋼1780mm熱連軋工程廢水污泥處理系統(tǒng),污泥經(jīng)離心脫水,泥餅含水率小于40%。
2.結(jié)構(gòu)緊湊,附屬設(shè)備少,占地小。
臥螺離心機(jī)設(shè)備簡(jiǎn)單,與傳統(tǒng)脫水設(shè)備相比,不需專有儲(chǔ)泥罐、壓縮空氣及濾布清洗等設(shè)備。其占地面積僅為板框壓濾機(jī)的十分之一,為帶式壓濾機(jī)的五分之一。
3.運(yùn)行管理維修簡(jiǎn)便。
臥螺離心機(jī)在密閉狀況下運(yùn)行,臭味小,不需要過(guò)濾介質(zhì),維護(hù)較為方便,可長(zhǎng)期自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行,操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度低,工作條件良好。
4.運(yùn)輸和處理成本低。
由于脫水后泥餅含固率高,故運(yùn)輸及泥餅處置階段成本低。由于不需體力勞動(dòng)及專人管理,附屬設(shè)備及介質(zhì)少,處理成本低于傳統(tǒng)處理方法。臥螺離心機(jī)的主要缺點(diǎn)是進(jìn)口設(shè)備一次投資大。
四、結(jié)論
實(shí)踐證明,臥螺離心機(jī)應(yīng)用于軋鋼廢水處理,具有其它脫水方法不可比擬的優(yōu)點(diǎn),雖然一次性投資較大,但是設(shè)計(jì)施工簡(jiǎn)便,泥餅含固水平高,結(jié)構(gòu)緊湊,附屬設(shè)備少,占地小,運(yùn)行管理維修簡(jiǎn)便,運(yùn)輸和處理成本低,是一種國(guó)內(nèi)外普遍認(rèn)可的理想的軋鋼污泥脫水方法。鞍鋼1780mm熱連軋工程廢水污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行近兩年來(lái),各運(yùn)行參數(shù)達(dá)到并超過(guò)設(shè)計(jì)值,國(guó)內(nèi)多家同行企業(yè)來(lái)此參觀學(xué)習(xí),他們正在或計(jì)劃對(duì)其原有系統(tǒng)進(jìn)行改造或新建。