第一篇:高炉渣的处理工艺
高炉渣的处理工艺
姓名:XX
班级:XX
学号:XX 摘要:阐述了拉萨法(RASA)、因巴法(INBA)、图拉法(TYNA)、底滤法(OCP)等当前高炉渣处理工艺的技术现状,通过对这几种高炉渣处理工艺的对比, 认为图拉法 安全性能最好, 因巴法技术最成熟, 明特克法投资与占地面积最小。目前的高炉渣处理存在水耗大、炉渣显热利用率低和硫化物等污染物排放的问题.拟开发的高炉渣干式粒化工艺能有效解决这些问题,是高炉渣处 理利用的发展趋势。
关键词
高炉渣
因巴法
处理
干式粒化
Blast Furnace Slag Treatm en t Technologies
Nanme:Chenbin Class:10steel 2 Student ID:201006010216
Abstract :The methods of the treatment with the blast furnace slag at the present time : RASA,INBA,TYNA and OCP were commented。By con t ra st ing th e se m ethod s th e w r iter th ink s th at th e safety p rop er ty o f T YN A m ethod is th e b e st, th e techno logy o f IN BA m ethod is th e m atu re st , an d th e inve stm en t an d th e cover ing area o f M TC m ethod are th e lea st.These methods exist the problems including consuming so much water,low energy utilized coefficient and the contamination emission such as sulphide,etc. The new developing method - blast furnace slag dry granulation can solve the problems and it is the treatment of utilizing the blast furnace slag.
Key W ords :blast furnace slag INBA method treatment
dry granulation 1前言
高炉渣是高炉炼铁产生的主要废物,对它的处理和再利用是实现铁工业循环经济的重要途径之一。随着科学技术的进步,近年来,高炉渣处理技术有了较大的发展,不少新技术的应用,使得高炉渣的利用进一步扩大。在高炉炼铁生产中 炉渣的处理工艺主要分为干渣和水渣处理两种。干渣法是将高炉渣放进干渣坑用空气冷却 并在渣层面上洒水 采用多层薄层放渣法 冷后破碎成适当粒度的致密渣块。水渣法: 是在炉前用高压水或机械将炉渣冲制成水渣再经过渣水分离 冲渣水循环使用成品水渣可作为水泥原料、混凝土骨料等。现代高炉炼铁生产中, 炉渣的处理主要采用水力冲渣方式进行, 仅在事故应急处理时才采用干渣处理方式。[1]水淬时, 一种是将炉渣直接水淬一种是将炉渣机械破碎后, 再进行水淬。主要处理工艺有: 底滤法、拉萨 法、因巴法、图拉法、明特克法等。2 有代表性的处理工艺 2.1拉萨(RA SA)法
RA SA 法 是由日本钢管公司与英国 RA SA 公司共同开发的炉渣处理工艺 1967 年首次在日本高炉上使用该法处理高炉炉渣。我国宝钢 1 #高炉1980 年首次由日本引进此法 但在2005年大修后采用了新的环保型 IN BA 法。RA SA 法的工艺流程为: 熔渣由渣沟流入冲制箱 与压力水相遇进行水淬。水淬后的渣浆在粗粒分离槽内浓缩,浓缩后的渣浆由渣浆泵。水处理系统设有冷却塔,设置液面调整泵用以控制粗粒分离槽水位。2.2底滤(OCP)法
底滤法是目前国内采用最多的炉渣处方法 其工艺过程为: 高炉炉渣在冲制箱内由多孔喷头喷射的高压水进行水淬后 水淬渣流经粒化槽进入沉渣池。沉渣池中水渣由抓斗抓出堆放干渣场继续脱水。沉渣池内的水及悬浮物由分配渠流入过滤池 过滤池内铺设砾石过滤层 并设型钢保护。过滤后的冲渣水 经集水管由泵加压后送入冷却塔冷却后重复使用。水量损失由新水补充。2.3因巴(IN BA)法
因巴法 为卢森堡 PW 公司与比利时西德玛(SIDMAR)公司共同开发的炉渣处理技术[2] 因巴法分热因巴、冷因巴和环保型因巴三种类型。因巴法炉渣处理系统中, 转鼓过滤器是核心设备转鼓过滤器本体沿圆周方向设有两层不锈钢金属网, 较细层网丝在 内, 起过滤作用;较粗层网丝在外, 起支撑作用。鼓内焊有28 块铺设金属滤网的轴向叶片 桨片 , 使水渣随转鼓的旋转呈圆周运动, 渣在离心力作用下进行 自然脱水。每旋转180 °, 水渣即自动落在皮带上输出鼓外。旋转过程中, 采用压缩空气和清洗水对滤网进行连续性冲洗, 以防滤网堵塞。2.4图拉法 图拉法是高炉熔渣先被机械破碎
然后 进行水淬过程的典型代表。
图拉法炉渣处理工艺过程[3]包括炉渣粒化和冷却、水渣脱水、水渣输送与外运以及冲渣水循环等。
炉渣经渣沟流嘴落至高速旋转的粒化轮上,被机械破碎、粒化,粒化后的炉渣颗粒在空气中被水冷却,水淬。采用圆筒形转鼓脱水器对水
渣进行脱水。
脱水器下方的热水槽需保持一定水位, 以确保炉渣的冷却效果。水经溢流装置进入分为两格一格为沉渣池 一格为清水池 的循环水池。循环水池底部沉渣,由提升装置或渣浆泵打到转鼓脱水器内进行脱水。
熔渣粒化、冷却过程中产生的蒸汽和有害气体混合物由集气装置收集通过烟囱向高空排放。2.5明特法
明特法处理工艺是由首钢与北京明特克冶金炉技术有限公司联合研制
开发的 整套系统于2002年7月在首钢3#高炉(2536m 3)上投入运行。其工艺流程:高炉熔渣从渣沟沟头进入冲渣沟,熔融炉渣被粒化箱 喷射的高速水流击碎
急速冷却而成水渣从粒化池来的渣水混合物落入明特法水渣池中,通过倾斜安装的搅笼机
随搅笼机的转动
将渣从水渣池中徐徐提升上去
达到顶部时翻落下来进入头部漏斗中在提过程中实现渣水分离,成品渣经头部漏斗落入下方的皮带上
水由重力作用回流入渣池中
渣池中有一部分浮渣
经溢流槽流入过滤器中筛斗
通过筛斗中的筛网实现渣水分离
成品渣则留在筛斗中水则透过入回水槽中。
随着脱水器的旋转,筛斗中的渣徐徐上升
达到顶部时翻落下来进入受料斗 通过受料的管道
用高压水将渣冲入渣池中
再经搅笼机进行脱水。
经过滤器过滤后的水,流入渣池进行进一步的过滤
然后进入吸水井经泵打入冲制箱。
3.1各种渣处理工艺特点比较分析
(1)拉萨法。该法与传统渣池法相比 炉渣处 理量大、水渣质量较好、污染公害较少 技术上有一 定的进步因工艺复杂、设备较多、动力消耗高、维修费用大等缺点 故在新建大型高炉上已不再采用。(2)底滤法。该法取消过滤池下设置较深的热水池和阀门室 使滤池的总深度降低;机械设备少施工、操作、维修都较方便 系统故障率低 维修和运行费用低;循环水质好 水渣含水率低 质量好;冲渣系统用水可实现 100 % 循环使用 没有外排污水有利于环保其主要缺点是占地面积大 水渣沟较长且需有足够的坡度 系统投资也较大(3)因巴法。该法具有工艺成熟 系统布置灵活 可实现连续冲渣 水渣质量好等优点主要缺点是设备制作复杂 维修量大 投资 费用高。(4)图拉法。生产实践表明 在高炉渣中带铁高达 4 0% 时 仍能安全生产。彻底解决了传统水淬渣易爆炸的安全隐患问题 安全性高。熔渣处理过程在封闭的状态下进行 环境保护好。循环水量小 动力能耗低。成品渣含水率低、质量好。设备重量轻、占地面积小、投资低。从国内相继投产的几套装置看 因系统配套不 完整 且循环水量有逐步加大的趋势 势必导致脱水器设备尺寸加大 使其设备重量轻的优势丧失 故需对其改进和完善。
(5)明特克法。该法为国内拥有自主知识产权的工艺方法 其设备投资省 备件消耗少 运行成本 低;占地面积小 现场布置灵活;脱水率高 水渣含水率不大于 15 %;输送能力大;系统采用变频系统控
制;冲渣水全净水闭路循环使用 安全环境保护好。3.2当前高炉渣处理工艺存在的问题
目前我国钢铁工业生产中,高炉渣的处理几乎都是采用水淬法进行。但是应该认识到水淬法 渣处理工艺也存在着一些缺点 [4]:(1)水耗高。这对于水资源严重短缺的国家来说,问题尤为严重。(2)在水淬渣过程中产生大量的 H 2S 和 SOX随蒸汽进入大气,造成环境污染。(3)没有回 收炉渣显热。1450 ~ 1500 ℃ 的液态高炉渣极具余热利用价值,但在国内高炉渣余热回收率很低 仅为 10% 左右。4)需干燥处理。高炉水渣含机
水率高达 10% 以上,作为水泥原料时须干燥处理,仍要消耗一定的能源
如上所述,水渣工艺不但浪费大量的新水资源,而且降低能源的使用效率,同时还带来了环。境污染。我国是世界上第一钢铁大国,又是水资 源和能源匮乏的国家,因此更迫切的需要新工艺来对高炉渣进行处理。
4高炉渣处理的发展方向 干式粒化工艺
干式粒化工艺是在不消耗新水的情况下,利用高炉渣与传热介质直接或间接接触进行高炉渣粒化和显热回收的工艺 [5],几乎没有有害气体排出,是一种环境友好型、资源节约型的新式处理工艺。它的明显优势是有效回收了高炉渣的显热,节约了大量新水,而且得到的渣粒非晶相含 量超过 95% [6],能够作为制造水泥的优质原料高炉渣的显热回收包括两个关键的操作 : 一是高炉渣的粒化,另一个就是热量的回收。利用空气回收炉渣的热量,将热空气用作助燃空气,或通过余热锅炉以蒸汽的形式回收热量。在高炉渣热量回收的过程中,熔渣的粒化效果影响着热回收率。熔渣的粒化效果决定了渣粒与换热介质的换 热效果,渣粒越小其换热时间越短,换热效果越 好。
关于高炉渣干式处理方面的研究工作,攀钢研究院曾于 20 世纪 80 年代做过一些模拟试验 这项工作做了部分实验室的冷态模拟,但没有进一步深入研究。在国外,自 20 世纪 70 年代以
来,前苏联、英国、瑞典、德国、日本、澳大利
亚等国就有研究高温熔渣
(包括高炉渣、钢渣)干式粒化技术的记录,有的工艺还进行了工业试,验,但是到目前为止还没有一种真正实现工业
化。5结语
高炉炉渣处理 是炼铁生产的重要一环 选用相关工艺流程时 应从技术先进性、投资大小、系统安全性、环保、成品渣质量、系统作业率、设备检修维 护、占地面积等诸方面情况综合考虑。就目前来看 图拉法安全性能最高.虽然从当前来看水渣处理在高炉渣处理工业的高速发展中发挥了重要作用 但是水资源的短缺已成为除了铁矿资源短缺外的另一个制约我国钢铁工业发展的因素 因此 考虑采用全新的干法粒化系统 解决目前水淬渣存在的耗水量过大的问题已成为高炉渣处理技术值得重点关注的发展趋势。参考文献:
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第二篇:高炉渣处理热水供暖方案探讨
高炉渣处理热水供暖方案探讨
胡学毅
北京首钢设计院1000
43摘要:本文简述了首钢利用高炉渣余热供暖的历程和其间出现的问题,并指出目前采用先进的高炉渣处理系统和供热交换系统可以较好的解决以上问题。文中通过对高炉渣处理系统的热平衡计算,得到了可利用的热量和系统温度的变化范围。文中还对溴化锂热泵机组提高余热供热温度系统的方案、节能环保效果及技术经济指标进行了深入分析。
关键词: 高炉渣处理系统冲渣水冷凝热水供热系统溴化锂热泵机组
1.前言
首钢曹妃甸钢铁基地要实施的是钢铁精品工程,并从可持续发展的战略高度,把资源、环境、能源放在首位,发展循环经济。钢铁企业固体废弃物资源综合利用以及余热资源的利用是发展循环经济的重要内容。在余热利用方面,除利用焦炉排烟气与荒煤气显热来预热焦煤;利用烧结机环冷机废气和主排风烟气进余热锅炉和低温余热发电;高炉渣、转炉渣显热回收等,还有低品位余热水、循环冷却水的热泵利用等新技术。余热利用不仅解决钢铁企业内部的供热需要,而且可提供邻近社区居民生活的热能。本文着重探讨高炉渣的余热利用以及采用吸收式热泵技术解决钢铁企业低品位工业循环水热量的回收利用。
2.首钢利用水渣余热采暖历史回顾
首钢从1972年4月份开始进行水渣池余热采暖工程的试验研究和设计,到1984年利用
2泡渣池热水实现供暖面积51.3万m。90年代4座高炉改造铁水产量提高1倍以上,泡渣
2改成水力冲渣,渣池水供热面积达152万m。其供热工艺流程见图1。
蒸汽
高炉
图1冲渣水供热工艺流程图
系统中设计了预沉池和快滤池,滤后渣水浊度可以达到25mg/L以下,但由于其中含有胶体物质,水质具有腐蚀性,长期运行出现了管道、散热器等处发生结垢、堵塞和腐蚀的普遍现象,使供暖系统维修量和维修成本逐年增加;散热器结垢和堵塞,使其散热量减少,以致在寒冷季节室温达不到设计要求。另外,由于水渣水供热面积逐年增加,原系统负荷已不能 1
满足要求,由于以上原因,于1997年底结束了水渣池25年供暖的历史,由一座供热能力为
210万m的热交换站承担,最大蒸汽用量为250t/h,蒸汽主要由首钢自备电厂抽汽式机组和厂区蒸汽管网提供。虽然由于水质以及系统等问题结束了首钢高炉水渣池供暖的历史,但25年来其为首钢的节能、减少燃煤锅炉对环境的污染仍然功不可没。
目前首钢正在曹妃甸建1000万t的现代化新钢厂,要以尽可能少的资源、能源消耗,尽可能少的废物产生和尽可能小的环境代价,取得最好的经济效益。而进一步采取节约资源、能源,降低污染物排放的举措对于建设节约型现代化钢铁制造业是非常重要的。其中水渣热
水作为新型厂的冬季采暖的热源是一项非常具有潜力的节能环保技术。新厂5500 m高炉渣处理采用了与传统泡渣池和水力冲渣池完全不同的工艺流程,新的渣处理方法-节水环保型明特法渣处理原理见图2。
5出渣
图2节水环保型明特法渣处理原理示意图
1.高炉; 2.冲制粒化箱; 3.冷凝塔; 4.螺旋出渣;
5.滚筒过滤器; 6.贮水池; 7.热水槽; 8.冷却塔; 9.温水槽
从原理图可见,明特法渣处理分为两个循环系统,即冲渣水的循环系统和蒸汽冷凝水的循环系统。通过冷凝塔实现利用渣的热量产生蒸汽,蒸汽在冷凝塔上部被喷淋冷凝,蒸汽的潜热加热喷淋水成80℃以上的热水,再把热水送进冷却塔冷却为55℃温水,热量通过水的蒸发和冷却再排入大气。由于冷凝水的循环系统不与冲渣水直接接触,所以水质要比原来泡渣水和冲渣水要好得多,另外,还可以通过热交换器对采暖系统的密闭循环水与开式冷凝的循环水进行隔离。而以前供热系统中存在的对散热设备的结垢、堵塞、腐蚀等现象均不会发生了。
3.高炉明特法冲渣水的热平衡计算
3.1 计算基本参数
以5 500 m高炉为例,高炉日产铁水25 300t,平均产渣量264t/h,有4个出铁口,配置两套节水环保型明特法渣处理系统,每套系统负责两个出铁口,两套系统交替使用,少量时间重叠运行。系统补水量157t/h,其中渣带走的水量45t/h,其余蒸发到大气中。热水
池、贮水池等两个系统总散热面积458m,池壁等散热面积约1000m。3.2 各项热量计算
① 高炉渣的热量Qz(kJ/h)
Qz=GzCz=264 000×1 800=47 520×10(kJ/h)
其中Gz -高炉小时平均出渣量kg;
Cz-渣的含热量kJ/kg。
② 补充水的热量QBs(kJ/h)
QBs=4.18×GBtB=4.18×157 000×35=2 296.9×10(kJ/h)其中GB -系统补充水量kg/h;
tB-补充水温度℃。
③ 渣带走水的热量QP(kJ/h)
QP=4.18×GPth=4.18×45 000×80=1 504.8×10(kJ/h)其中GP -渣带走的水量kg;
th-冲渣水池的水温℃。
④ 渣带走的热量QZP(kJ/h)
QZP=GzCZbth=264 000×0.878×80=1 854.3×10(kJ/h)其中GZb -渣的比热kJ/kg℃ ⑤ 池水面蒸发热量QS(kJ/h)
QS=(4.05+9V)PF=(4.05+9×3)×2 286×458=3 250.9×10(kJ/h)其中V -池表面风速 m/s,这里表面风速取3 m/s;P - 对应池水温度的水蒸发分压力Pa;
F -池水的表面积 m。
⑥ 池壁等的散热量QB(kJ/h)
QB=KbFb(th-tb)=0.5×1 000×(70-15)=2.75×10(kJ/h)
其中Kb-传热系数 kJ/℃ m;
Fb—池壁面积m
tb-大地的平均计算温度℃。
⑦ 冷却塔带走的热量QL(kJ/h)
QL= 4.18(G1t1-G2t2)= 4.18×(3 120 000×80-2 880 000×55)=38 121.6×10(kJ/h)其中G1-进冷却塔的水量Kg;
t1-进冷却塔水温度℃; G2-出冷却塔的水量Kg; T2-出冷却塔水温度℃。
⑧ 渣水热平衡
Qz+QBs =QL+QP+QZP+QS+QB+Q
其中:Q为出渣期间使热水升温的热量(kJ/kg)Q=4.18×GZS×Δt
其中GZS -池的总容水量kg;
Δt-池水温升℃。根据平衡式可以得出:
Q=5 082.6×10(kJ/h)
Δt=Q/(4.18×Gzs)= 5 082.6×10/(4.18×1 500 000)=8.1℃
即连续出渣1小时可使总循环水的温度上升8.1℃左右,由于两套渣处理系统交替使用,水池的温度可在不出渣的系统中得到降温,由于出渣的时间长短不同,水池温度的波动高于10℃以上。QL/Qz=0.8,即高炉渣的80%的热量是可以利用的。
4.新高炉冲渣水供采暖系统方案
高炉采用明特法渣处理后,从冷凝塔冷凝下来的热水水质要明显好于泡渣水和普通冲渣水,特别是杂质、絮状物和钙镁离子等。对于水中含有少量的可溶性挥发物,如硫化物等可通过调节系统水的PH值来去除。
采暖热水引出系统见图3。冲渣热水循环与采暖供热系统间采用了水-水间接换热器,该系统主要有以下几点值得说明:
① 不影响原明特法渣处理的热水冷却系统;
② 采暖系统可采用闭式循环系统,可确保供空调系统和散热器的水质要求;
③ 明特法热水系统水质呈弱酸性,可采取调整热水系统PH值的方法,换热器采用耐
腐蚀材料或采取防腐措施加以解决;
④ 循环系统的流量和温度调整。从图3的工作原理可以看出,两套系统交替出渣,需设电动阀进行切换,冬季采暖期关1阀开2阀,热水池的热水通过泵进入热交换器,返回冷却塔下的温水槽,温水槽的水经冷凝塔被加热后返回热水池,完成热交换的循环。
各分区冷热供应站
热交换站
121
1#热水槽
1#冷凝塔
5500m3
2#热水槽
2#冷凝塔
高炉
图3采暖热水引出系统流程图
通过调节1、2阀的开度,可以分配上冷却塔和热交换站的水量,以调整热量平衡。非
采暖期关闭2阀,开1阀,热水上冷却塔冷却。若热交换站建在渣处理设施的附近,可利用原45m扬程热水泵的循环回到6m高的温水槽。
5.供热方案探讨及其经济分析
5.1 供热方案探讨
如某钢铁公司厂区集中供热利用高炉冲渣余热水方案,初步统计厂区供暖,130℃高温水直接厂区供暖127 900kW,准备采用余热95℃/70℃采暖热水 95 000kW,65℃/55℃空调供热12 100kW。冲渣热水端供水80℃,回水55℃,温度波动+5℃,温差25℃,最大循环
水量3 120m/h,最大可供热量105 893kW。经换热器后供暖端供水65℃,回水45℃,温差
20℃,最大循环水量3 900m/h。考虑管网和热交换过程中有10%的热损失,最大可供热量为95 304kW。空调系统热负荷直接由热交换的水供给,厂区95℃/70℃的热水需采用第一类用蒸汽为动力的溴化锂热泵机组,把65℃/45℃的水提高至95℃/70℃。一类溴化锂热泵机组COP在1.8左右,即用1份的蒸汽热量,可提供1.8份的95℃/70℃的热水的热量。另外0.8份热量由65℃/45℃水渣余热水提供。如按供热95 000kW计算,需余热水42 222kW,蒸汽90t/h。水渣热水剩余40 982kW,可作他用,如提供生活热水,用于食堂、澡堂等处,总体上需看水渣余热水有没有被充分利用,首先应考虑增加65℃/45℃水的直接供暖面积。一类溴化锂热泵机组供热方案见图4。
第一类热泵
0.6MPa凝结水调采暖用户
阀阀阀A热水出热水出暖用户
高炉水渣热水
图4一类溴化锂热泵机组供热方案
由于采暖期各个时间段需要的供热量不同,如北京地区按150天计,在采暖初期15天和采暖末期15天关闭热泵机组,并将热泵的余热水和热水阀门C、D、E、F关闭,打开余热水和热水管路间的连通管路的阀门A、B,直接用65℃的余热水供暖,节省能源。在主采暖期120天内,将热泵的余热水和热水阀门C、D、E、F打开,关闭余热水和热水管路间的连接管路的阀门A、B,采用热泵制热。5.2 采用高炉冲渣水余热供热的经济分析
如按在采暖期平均热负荷为最大热负荷的70%,采暖天150天计,不采用水渣余热供热时需蒸汽128.8t/h。采用余热与热泵机组联合供热后平均需蒸汽63t/h,少用蒸汽65.8t/h,采暖期总共少用蒸汽236 880t,若按每吨蒸汽70元计,则每年可节省运行费用1 658万元;余热利用后冲渣补水可以平均减少77t/h,采暖期节水277 200t,若按海水淡化成本5元/t计,可节省水费138.6万元;余热应用后要增加设备运行费用约为200万元,三项合计可节省运行费用1596.6万元。采用余热利用方案后需要增加设备的投资估计在2 500万元左右,回收年限1.57年。
6.结束语
1)采用新型高炉渣处理工艺和密闭循环采暖系统,可以防止冲渣水对供热末端设备的堵
塞、结垢和腐蚀等问题出现。
2)冲渣水的温度随冲渣情况波动,渣的80%余热可以被利用,采暖年余热利用率在23%
左右,其利用率与采暖的地区和利用情况有关。
3)采用一类溴化锂热泵机组,可以把65℃/45℃余热水提高到95℃/70℃热水,其COP在1.8左右。余热回收供热系统可节省约50%的蒸汽,增加65℃/45℃供暖面积,可以减少蒸汽用量,减少设备投资,提高余热的利用率。
4)余热回收供热系统与蒸汽-水供热系统比较,减少了蒸汽能源和渣处理补水的消耗和运
行费用,其投资回收年限在1~2年。
第三篇:炉渣承包合同
炉渣承包合同
甲方:
乙方:
甲乙双方本着平等自愿的原则,经协商就乙方收购甲方炉渣一事,达成如下协议;
以保证双方在承包期内依据本合同的有关规定,严格履行合同约定。
一、合同期限;年月日至年月日;
二、合同内容;乙方一次性承包甲方()本采暖期所有炉渣、灰;
三、合同金额;
四、付款方式:一次性付款;
五、责任和义务;
1、甲方保证供给乙方的炉渣数量不小于方,如达不到此数量,甲方必须按每方元赔偿乙方。
2、甲方在签署本合同并收到乙方炉渣款后,在承包期内不得向第三方出售炉渣。
3、乙方在合同期内必须遵守甲方的服从和配合运行生产部门的安排及管理。
4、乙方在合同期内所发生的一切事故或责任由乙方承担。
5、本合同一式两份,双方签字盖章后生效,甲乙双方各执一份,本合同未尽事宜双方可协商解决。
甲方:乙方:
年月日年月日
第四篇:高含油有机化工废水生化处理工艺探析(精选)
高含油有机化工废水生化处理工艺探析
摘 要: 高含油有机化工废水中含有油及悬浮物,成分为: CODcr, 1800mg/L;挥发酚, 10~15mg/L;油, 1000 ~1200mg/L;硫化物, 20~30mg/L;氨氮, 100mg/L;悬浮物, 100~200mg/L;氰化物, 0.3~0.5mg/L;BOD5/COD≥ 0.30。其处理方法是工业废水中的难点之一,介绍了含有油及悬浮物的高含油有机化工废水的硫化物,生化处理,污泥处理等处理方法,从处理后的水样分析数据看,达到了国家排放标准。
关键词: 有机化工污水;除油处理;生化处理;污泥处理;工艺参数;硫化物;硫化物
高含油有机化工废水中主要含有油及悬浮物,其处理方法是工业废水中的难点之一。以某污水处理装置设计规模为250 t/h,其中含硫污水经汽提后的出水及化工污水(以下简称化工污水)合计30 t/h,含油污水220 t/h。根据污水水质,整个污水处理工艺分为除油处理、生化处理及污泥处理3部分。除油处理部分除油部分的工艺流程见图1。图1 除油部分的工艺流程 Fig 1 Process flow of deoiling treatm ent从图1可见,化工污水由厂区内污水提升泵送至1000m3化工污水调节罐(D-101),保证后续处理水质的稳定。调节罐设有双层收油堰板,对含油污水进行初步隔油。调节罐出水自流至平流斜管隔油池(T-101)。为提高隔油效果,平流隔油后段设置斜管段,去除大部分浮油及粗分散油。池中设置链条式刮油刮泥机和集油管,操作人员要定期进行刮油和收油。集油池内设有蒸汽加热管道,防止污油凝固,并初步沉降脱水,收集的污油用污油提升泵(P-105)送至污油脱水罐(D-104)。隔油池出水与化工污水合并进入气浮池(T-102)。气浮采用部分回流出水加压溶气气浮流程, 并投加混凝剂聚合铝(PAC)20mg/L进行破稳凝聚,以提高气浮的效果,去除污水中的乳化油和细分散油。气浮出水由回流泵(P-101)加压100% 回流,在气浮池内分为两段释放。进水加絮凝剂在反应段经机械混合及搅拌反应后,进入气浮池溶气分离段与回流溶气水混合。溶气水经减压释放器释放出微气泡吸附油珠,将油珠托起,达到油水分离的目的。气浮池中设有链条式刮沫机,连续刮出表面泡沫,并配置可调式出水堰板,以适应水量和浮渣量的变化。含油污水经过气浮进一步去除乳化油后,其出水含油量要求不大于20mg/L。气浮池出水经污水提升泵(P-102)提升进入生化处理部分。为了保证出水连续,污水提升泵与出水段液位计变频连锁。隔油与气浮的COD去除率约为30%,进水 COD由1800mg/L降至1260mg/L。调节罐与隔油池收集的污油用泵(P-105)送入污油脱水罐(D-104)进行沉降脱水后,再经污油输送泵(P-106)加压进入全厂污油灌区。污油脱水灌区设有200m3的污油罐2座。生化处理部分如图2可见,生化处理部分采用推流式鼓风瀑气与膜法A/O处理工艺相结合,进行两级生化处理。气浮出水经泵(P-102)提升进入一级生化池(T-103)选择段,进水与二次沉淀池回流污泥在选择段充分接触混合,再通过瀑气区鼓风瀑气, 混合液得到足够的溶解氧并使活性污泥和污水充分接触,进行碳化和硝化反应。污水中的可溶性有机污染物为活性污泥吸附,并被存活在活性污泥上的微生物降解。出水自流进二次沉淀池(T-104),进行泥水分离,污泥由回流泵(P-103)提升,回流至瀑气池首端选择段(回流比为100%), 出水自流进入二级生化池(T-105)。一级生化池设计COD去除率为75%,进水COD由1260mg/L 降至315mg/L。
图2 生化处理部分的工艺流程 Fig 2 Process flow of biotreatm ent二级生化池(T-105)采用缺氧-好氧(A/O)工艺,对污水进行二级生化处理及反硝化处理。池内采用悬浮球形填料,以利于生物膜的成长。采用A/O处理工艺,在去除COD的同时可以进行生物反硝化脱氮,保证出水氨氮指标合格。A 段池内设置提升式微孔瀑气器进行布气搅拌,采用电动阀门控制间断进气周期时间,并能进行调整。使A段处于缺氧状态,溶解氧控制在0~ 1mg/L(一般为0.5mg/L)。0段池内也采用提升式微孔瀑气器进行布气,以保证好氧氧化所需的溶解氧,O段溶解氧控制在1~2mg/L。二级生化池出水首先进入混凝反应池,投加聚丙烯酰氨充分混合、反应,出水进入混凝沉淀池,进行泥水分离,以提高出水达标排放率。沉淀池的剩余污泥由提升泵(P-104)提升送至三泥脱水罐(D-105)。二级生化池设计COD去除率为71%,进水 COD降至90mg/L。生化池中的瀑气设备采用提升式微孔瀑气器,这种瀑气器充氧效果好,氧的利用效率较高, 不易堵塞。利用液压提升装置,可随时简便地将瀑气器摇出水面清洗、检查。污泥处理部分污泥处理部分的工艺流程见图3。图3 污泥处理部分的工艺流程 Fig 3 Process flow of active sludge treatm ent隔油池的池底油泥、气浮池收集的浮渣及底泥,二次沉淀池的浮渣及剩余污泥、混凝沉淀池的浮渣,污油罐、调节罐罐底油自流至油泥浮渣池(T-108),经油泥浮渣泵(P-107)送至三泥脱水罐(T-105)浓缩脱水。混凝沉淀池的剩余污泥定期用泵(P-104)送至三泥脱水罐。浓缩脱水的油泥用离心机进料泵(P-108)送入离心脱水机(M-114)脱水,干污泥用脱水污泥输送泵(P-109)送出,装车外送。脱出的污水自流进入含油污水池(T-109),用含油污水提升泵(P-110)送至含油污水调节罐,重新处理。离心脱水需加两种高分子絮凝剂,阴离子型和阳离子型聚丙烯酰氨。两种絮凝剂均配制成 1‰的水溶液,然后用加药泵定量送入离心脱水机入口。三泥脱水罐的污泥含水率可以从99%降至97%,经离心脱水后可以降至82%,体积可以缩小18倍。主要工艺参数 4.1 污水处理主要进出水指标 1)进水水质设计水量250 t/h,进水水质如下: CODcr1800 mg/L;挥发酚10~15 mg/L;油 1000~1200mg/L;硫化物20~30mg/L;pH7~9;氨氮100 mg/L;悬浮物100~200 mg/L;氰化物 0.3~0.5mg/L;BOD5/COD≥0.30。2)出水水质 CODcr≤90mg/L;挥发物0.5mg/L;BOD5≤20 mg/L;硫化物1.0mg/L;pH6~9;氨氮15mg/L;氰化物0.5mg/L;悬浮物70mg/L;油≤7.5mg/L。4.2 主要构造物设计参数 1)隔油池单间处理量110m3/h;停留时间t=2.0 h;有效水深2m;池宽B=4.5m;水平流速V=0.0034m/s。2)气浮池单间处理量125m3/h;分离段停留时间t=55 min(一段)+40min(二段);溶气罐停留时间4.3 min;回流比100%(两段释放)。3)一级生化池正常进水CODcr 1260 mg/L;容积负荷率 COD0.9 kg/m3·d;有效水深5.5m;实际停留时间12.5 h;污泥回流比100%。4)级沉淀池处理量250 m3/h;表面负荷0.8 m3/m2·h;有效水深3.5m;实际停留时间2 h。5)二级生化池正常进水CODcr315mg/L;容积负荷率COD 0.3 kg/m3·d;有效水深5.5m;停留时间10 h;0段容积负荷率COD0.3 kg/m3·d;有效水深5.5m;停留时间10 h。6)混凝反应池反应时间10.44min。7)混凝沉淀池处理量250 m3/h;表面负荷0.8 m3/m2·h;有效水深2.5m;停留时间3.14 h。8)含油污水调节罐容积2000m3;调节时间9 h。9)化工污水调节罐容积1000m3;调节时间33 h。10)污油脱水罐 φ6000×8030,V=200m3, 2座 11)三泥脱水罐 φ5000×9318,V=100m3, 3座 4.3 占地面积及消耗指标 1)占地面机污水场占地约160m×70m 2)消耗指标电(380V)500万kWh/a;新鲜水1 t/h;蒸汽 0.3 t/h;聚丙烯酰氨10 t/a;聚合铝40 t/a;磷酸氢二钠120 t/a。结论用生化处理含有油及悬浮物的高含油有机化工废水,出水水质为: CODcr≤90mg/L;挥发物0.5mg/L;BOD5≤20 mg/L;硫化物1.0mg/L;pH6~9;氨氮15mg/L;氰化物0.5mg/L;悬浮物70mg/L;油≤7.5mg/L。经过处理后,CODcr下降了95%,挥发物下降了95%,含油量下降了99.25%,氨氮下降了 85%,悬浮物下降了53%,达到了国家排放标准。
参考文献:
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学 号:20092042026
班 级:20092042
时 间:2010年12月30号
第五篇:表面处理工艺
表面处理工艺
表面处理工艺大全
表面处理工艺:机壳漆
机壳漆金属感极好,耐醇性佳,可复涂PU或UV光油。玩具油漆重金属含量符合国际安全标准。包括CPSC含铅量标准、美国测试标准ASTMF 963、欧洲标准EN71、EN1122。表面处理工艺:变色龙
随不同角度而变化出不同颜色。是一种多角度幻变特殊涂料,使你的商品价值提高,创造出无懈可击的超卓外观效果。表面处理工艺:电镀银涂料
电镀银漆是一款无毒仿电镀效果油漆,适用ABS、PC、金属工件,具有极佳的仿电镀效果和优异的耐醇性。
表面处理工艺:橡胶漆
适用范围:ABS、PC、PS、PP、PA以及五金工件。
产品特点:本产品为单组份油漆,质感如同软性橡胶,富有弹性,手感柔和,具有防污、防溶剂等功能。这种油漆干燥后可得涂丝印。重金属含量符合国际安全标准。包括CPSC含铅量标准、美国测试标准ASTMF 963、欧洲标准EN71、EN1122。表面处理工艺:导电漆
适用于各种 PS 及 ABS 塑料制品;导电导磁、对外界电磁波、磁力线都能起到屏蔽作用;在电气功能上达到以塑料代替金属的目的。电阻值可根据客人要求调试。重金属含量符合国际安全标准,包括 CPSC 含铅量标准、美国测试标准 ASTMF-963、欧洲标准 EN71、EN1122。表面处理工艺:UV
高性能UV固化光油
表面处理工艺:珠光粉-ZG001
珠光颜料广泛应用于化妆品、塑料、印刷油墨及汽车涂料等行业。珠光颜料的主要类型有:天然鱼鳞珠光颜料、氯氧化铋结晶珠光颜料、云母涂覆珠光颜料。表面处理工艺:夜光漆
夜光粉是一种能在黑暗中发光的粉末添加剂;它可以与任何一种透明涂层或外涂层混和使用,效果更显著,晚上发光时间长达8小时!激光雕刻
用激光雕刻刀作雕刻,比用普通雕刻刀更方便,更迅速。用普通雕刻刀在坚硬的材料上,比如在花冈岩、钢板上作雕刻,或者是在一些比较柔软的材料,比如皮革上作雕刻,就比较吃力,刻一幅图案要花比较长的时间。如果使用激光雕刻则不同,因为它是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射,使表层材料气化或发生颜色变化的化学反应,从而留下永久性标记的一种雕刻方法。它根本就没有和材料接触,材料硬或者柔软,并不妨碍 “雕刻” 的速度。所以激光雕刻技术是激光加工最大的应用领域之一。用这种雕刻刀作雕刻不管在坚硬的材料,或者是在柔软的材料上雕刻,刻划的速度一样。倘若与计算机相配合,控制激光束移动,雕刻工作还可以自动化。把要雕刻的图案放在光电扫描仪上,扫描仪输出的讯号经过计算机处理后,用来控制激光束的动作,就可以自动地在木板上,玻璃上,皮革上按照我们的图样雕刻出来。同时,聚焦起来的激光束很细,相当于非常灵巧的雕刻刀,雕刻的线条细,图案上的细节也能够给雕刻出来。激光雕刻可以打出各种文字、符号和图案等,字符大小可以从毫米到微米量级,这对产品的防伪有特殊的意义。激光雕刻是近年巳发展至可实现亚微米雕刻,已广泛用于微电子工业和生物工程。
优点:
1、精美、防伪、永久保存、极大提高产品档次。
表面处理工艺
2、比传统腐蚀精美,没有丝印、移印的图案易被擦掉以至模糊不清的缺点。
3、电脑控制、图文可随意改动。
4、显著增强竞争能力,速度快接近0%的废品率。
5、没有污染、没有化学物质污染产品表面。
6、加工精度可达到0.01mm,保证同一批次的加工效果完全一致 水转印工艺简介
水转印是一项融合了复杂的化学及水压原理而形成的一种转印技术。此技术是针对一般传统印刷及热转印、移印、网印(丝印)表面涂装所不能克服的复杂造型及死角问题所研发出来的一种革命性的转印技术。
特点:
1、水转印工艺适用于任何素材的复杂外形及表面(如塑料ABS、PC、PP、尼龙、木材、金属、玻璃、电木、陶瓷等)
2、水转印工艺防水不轻易褪色,使美观的外表持久不变。
3、超过数百种的天然花纹。如木纹、石纹、卡通和各种动物图案。也可以设计自己独有的花纹。
适用范围:
1、国防工业类:钢盔、对讲机、枪柄、望远镜等;
2、电器类:电视机外壳、遥控器、电话机、手电筒、电冰箱、洗衣机、抽油烟机、计算机、鼠标等;
3、汽车类:汽车仪表板、后视镜、排档头、茶杯架、剎车板、轮圈盖、水箱护罩等;
4、家俱类:锁头、把手、开关面板、钢管、沙发扶手、办公家俱等;
5、鞋类:鞋根、鞋大底、溜冰鞋、运动鞋等;
6、运动器材类:网球拍、高尔夫球杆、撞球杆、定时器、钓杆、浮标等;
7、文具用品类:订书机、笔管、激光指示器、印盒、乐器等;
8、其它类:香水瓶盖、皮箱、珠宝盒、灯罩、花瓶、化妆盒、口红盒、照相机、卫浴设备等
热转印工艺
热转印是通过预热压将热转印花膜图案转印到工件表面。利用热转印膜印刷可将柯色图案一次成图,无需套色,简单的设备也可印出逼真的图案,且色彩鲜艳、亮泽、画面栩栩如生。热转印工艺极富装饰价值,可使产品附加值大增。
★热转印的产品特点:
① 柯色图案一次成形,无需套色。② 设备简单,印工精致。③ 附着力强,耐高温耐磨。④ 色彩鲜艳亮泽,永不褪色。⑤ 符合绿色环保印刷标准,无环境污染
★适用底材:
ABS、PS、PVC、AS、PC、PU、PMMA、PET、PP、PE等塑胶之表面,以及金属、玻璃、木材等材料的涂层面。
★ 热转印技术的优越性:
图案印刷精度高--图案由八色以上大型凹版印刷机,完成以PET薄膜涂布为基材,采用精细的专业铜版,实现高精细度的图形印刷。拉丝工艺
拉丝可根据装饰需要,制成直纹、乱纹、螺纹、波纹和旋纹等几种。
直纹拉丝是指在铝板表面用机械磨擦的方法加工出直线纹路。它具有刷除铝板表面划痕和装饰铝板表面的双重作用。直纹拉丝有连续丝纹和断续丝纹两种。连续丝纹可用百洁布或不锈钢刷通过对铝板表面进行连续水平直线磨擦(如在有靠现装置的条件下手工技磨或用刨床夹住钢丝刷在铝板上磨刷)获取。改变不锈钢刷的钢丝直径,可获得不同粗细的纹路。断续丝纹一般在刷光机或擦纹机上加工制得。制取原理:采用两组同向旋转的差动轮,上组为快速旋转的磨辊,下组为慢速转动
表面处理工艺 的胶辊,铝或铝合金板从两组辊轮中经过,被刷出细腻的断续直纹。乱纹拉丝是在高速运转的铜丝刷下,使铝板前后左右移动磨擦所获得的一种无规则、无明显纹路的亚光丝纹。这种加工,对铝或铝合金板的表面要求较高。波纹一般在刷光机或擦纹机上制取。利用上组磨辊的轴向运动,在铝或铝合金板表面磨刷,得出波浪式纹路。旋纹也称旋光,是采用圆柱状毛毡或研石尼龙轮装在钻床上,用煤油调和抛光油膏,对铝或铝合金板表面进行旋转抛磨所获取的一种丝纹。它多用于圆形标牌和小型装饰性表盘的装饰性加工。螺纹是用一台在轴上装有圆形毛毡的小电机,将其固定在桌面上,与桌子边沿成60度左右的角度,另外做一个装有固定铝板压茶的拖板,在拖板上贴一条边沿齐直的聚酯薄膜用来限制螺纹竞度。利用毛毡的旋转与拖板的直线移动,在铝板表面旋擦出宽度一致的螺纹纹路。
手机按键表面的金属拉丝效果,是雷射环状拉丝,有专用设备,原理差不多,更精密。喷砂
一、功能或用途
.工件表面的清理
可用作对金属的锈蚀层、热处理件表面的残盐和氧化层、轧制件表面的氧化层、锻造件表面的氧化层、焊接件表面的氧化层、铸件表面的型砂及氧化层、机加件表面的残留污物和微小毛刺、旧机件表面等进行处理,以去除表面附着层,显露基体本色 , 表面清理质量可达到 Sa3 级。.工件表面涂覆前的预处理
可用作各种电镀工艺、刷镀工艺、喷涂工艺和粘接工艺的前处理工序,以获得活性表面,提高镀层、涂层和粘接件之间的附着力。.改变工件的物理机械性能
可以改变工件表面应力状态,改善配合偶件的润滑条件,降低偶件运动过程中的噪音。可使工件表面硬化,提高零件的耐磨性和抗疲劳强度。.工件表面的光饰加工
可以改变工件表面粗糙度 Ra 值。可以产生亚光或漫反射的工件表面,以达到光饰加工的目的。
二、主要参数
影响喷砂加工的主要参数:磨料种类、磨料粒度、磨液浓度、喷射距离、喷射角度、喷射时间、压缩空气压力等。
三、环保特点.极大地改善了粉尘对环境的污染和对工人健康的危害。.可直接安装在生产线上,节省生产面积 , 有利工件周转。.工作方法灵活,工艺参数可变,能适应不同材质和不同精度零件的光饰加工要求。.在工作过程中磨料循环使用,消耗量些 .主要零部件使用寿命长,且便于维修。
常用喷砂工艺参数
获得表面结果的三要素:
压缩空气对喷射流的加速作用(喷砂压力大小的调节)P
磨料的类型(S)
喷枪的距离(H)、角度(θ)
1. 压力大小的调节对表面结果的影响
在S、H、θ三个量设定后,P值越大,喷射流的速度越高,喷砂效率亦越高,被加工件表面越粗糙,反之,表面由相对较光滑。
2. 喷枪的距离、角度的变化对表面结果的影响
在P、S值设定后,此项为手工喷砂技术的关键,喷枪距工件一般为 50-150mm,喷枪距工件越远,喷射流的效率越低,工件表面亦越光滑。喷枪与工件的夹角越小,喷射流的效率亦越低,工件表面也越光滑。
表面处理工艺
3. 磨料类型对表面结果的影响
磨料按颗粒状态分为球形,菱形两类,喷砂通常采用的金刚砂(白钢玉、棕刚玉)为菱形磨料。玻璃珠为球形磨料。在P、H、θ三值设定后,球形磨料喷砂得到的表面结果较光滑,菱形磨料得到的表面则相对较粗糙,而同一种磨料又有粗细之分,国内按筛网数目划分磨料的粗细度,一般称为多少号,号数越高,颗粒度越小,在P、H、θ值设定后,同一种磨料喷砂号数越高,得到的表面结果越光滑。
下表为不同材质产品为达到不同的处理目的而通常采用的手段(仅供参考)