炼钢区二连扎水处理工程毕业设计

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1、 炼钢区二连扎水处理工程毕业设计摘要水是人类最宝贵的自然资源之一，更是人类和一切生物赖以生存和不可缺少的重要资源，我国的水资源总量不少，但是我国人口众多，人均占有量就显得很贫乏了，可是更令人不安的是这有限的水资源还遭受着不同程度的污染，甚至有些地方是严重污染。在工业生产中，每日排放的废水的量是非常惊人的，工业是我国水污染的主要因素，在工业中，钢铁工业又是重大水污染者之一。目前我国钢铁工业的废水处理和回收利用的技术很落后，这样就造成我国大量淡水资源的污染和浪费。本次课题设计的主要内容是衡阳华菱钢管公司水资源的综合利用工程中的二连扎水处理工程。二连扎废水中主要的污染物质是氧化铁皮和油类物质，如果不

2、加以处理，在回收利用时氧化铁皮会造成管道堵塞，水质下降等故障，这样就不能很好的保证生产车间的顺利生产；含油类物质排入水环境中，会造成水污染，导致水质恶化。本次课题设计的重点就是对二连扎水中的氧化铁皮和含油类物质进行初步的去除，考虑本工程项目总的设计规划及工艺段废水的回收利用的要求，只需进行简单的处理。关键词：废水； 回用； 旋流； 除油器SummaryWater is one of humanitys most precious natural resources；and water is mankinds survival and all biological resources impor

3、tant and indispensable, Water is all biological and human existence and indispensable importance of our water resources many total, but China has a large population, per capita consumption has become very poor, but even more disturbing is that the limited water resources is also suffering from vario

4、us degrees of pollution, and there are even serious pollution.In industrial production, the daily volume of wastewater discharge is very alarming, Chinas industrial water pollution is a major factor in the industry, the steel industry is one of the major water pollution. The waste water treatment an

5、d technology recycled of the steel and iron industry of our country are very backward at present, cause pollution and waste of a large number of fresh water resource in our country in this way.Main content that subject design is Hengyang steel tube company comprehensive reuse water resource, water c

6、hestnut of China, pitch the water treatment project in succession. Two is pitched in the waste water in succession the main polluter oxidizes iron sheet and oils material , if does not deal with , it will cause the pipeline to stop up to oxidize the iron sheet while recycling, such troubles as water

7、 quality drops, the production that in this way cant well guarantee a smooth workshop ; Includes oils material enter water environment , will cause the water pollution , lead to the fact water quality worsens. Focal point that subject design this to pitch to oxidize iron sheet and include to two oil

8、s material go on preliminary removal water in succession, consider the requirement for recycling of a section of waste water of this design planning and craft with total project, only need to carry on simple treatment.keywords: sewage; recycles; cyclone; oil remover目录第1章 概述11.1 工程设计的背景11.2 工程的技术规格和相

9、关内容21.2.1 工程主要内容21.2.2 基本要求21.2.3 当地标准和厂区自然条件：31.3 轧钢生产工艺流程71.4 工程的基本情况71.5 钢铁废水中污染物的来源和排放标准91.5.1 污染物来源91.5.2 污水排放标准9第2章 钢铁废水处理的基本状况102.1 概述102.2 轧钢废水传统处理工艺122.3 柳钢的废水综合处理技术122.4 合肥钢铁公司废水的综合利用132.5 鞍钢废水处理技术13第3章 工艺流程的说明153.1工艺流程的确定153.2 旋流沉淀池设计说明163.2.1旋流沉淀池的概述163.2.2 旋流沉淀池的优点和缺点173.2.3 旋流沉淀池型号的选择1

10、73.3 化学除油器183.3.1 化学除油器的选型183.3.2 工作原理193.3.3 MHCYG型化学除油器的性能特点193.3.4 油絮凝剂的概述203.3.5 安装注意事项203.4 冷却塔213.4.1 选择冷却构筑物时需考虑的主要因素213.4.2 各种冷却构筑物优缺点、适用条件及比较233.4.3 一般技术指标233.4.4 冷却塔型的选型23第4章 工艺流程的计算264.1 旋流沉淀池设计计算264.1.1 旋流沉淀池设计参数264.1.2 旋流沉淀池计算264.2 化学除油器设计计算304.2.1 化学除油器的基本参数304.2.2 化学除油器设计计算314.3 冷却塔设计

11、计算334.3.1 冷却塔基本参数334.3.2 冷却塔设计计算334.4 清水池和污泥浓缩池的设计计算384.4.1 清水池384.4.2 重力浓缩池394.5 高程的估算与工程概算394.5.1 高程计算394.5.2 工程概算41第5章 结论与建议43参考文献44致谢45附录46第1章 概述1.1 工程设计的背景湖南省衡阳华菱钢管有限公司始建于1958年，现厂区占地200万m2，员工6100人。现系省管大型一档工业企业、全国第二大专业钢管生产企业、中南地区最大的钢管生产基地、我国最大的小口径钢管生产厂家。衡阳华菱钢管有限公司现有总资产54亿余元，具备年产100万吨管、100万吨钢的生产能

12、力。拥有50、89、108、二连轧等4条钢管生产线和二套连铸圆钢坯生产系统。近年来，衡阳华菱钢管有限公司通过淘汰落后生产工艺、优化工艺结构和产品结构，在节水、节能降耗及环境保护方面做了大量的工作，取得了一定的成效。但是，由于历史的原因和水源条件的优越，在节约新水和工业废水有效利用上，衡阳华菱钢管有限公司与国内同行业的先进企业比尚有一定的差距。由此可见，衡阳华菱钢管有限公司必须加强对工业废水的有效利用，提高水资源的重复利用率，降低新水消耗。衡阳华菱钢管有限公司年排放废水量约为200万吨，年排污染物主要有：悬浮物200吨、CODCr300吨、石油类25吨。废水通过七个排水口排入幸福河，然后在衡阳市

13、江东自来水厂取水口上游4.5km处汇入湘江，对幸福河乃至湘江饮用水源造成不同程度污染，影响幸福河和湘江沿岸农田的灌溉及饮用水的安全。由于废水的大量外排而直接导致水的重复利用率降低，衡钢公司现有的给水由衡阳市自来水公司南水厂和北水厂各一条DN500总水管供给，供水能力为1.6万m3/d，已呈饱和状态，水量不足严重制约了衡钢的发展。同时南水厂给水总管因时间长、设施老化，经常出现爆管，也在一定程度上影响了衡钢的正常生产。衡阳华菱钢管有限公司轧管区、炼钢区虽有废水处理和回用水利用设施，但能力仍不足，而且有些设施不完善，工艺落后，处理效果较差，因此须完善或改造这些水处理设施。综上所述，为保障衡阳市及湘江

14、沿岸人民生活饮用水的安全，降低企业水资源的消耗，减少水资源的浪费，提高水的重复利用率，保障衡钢公司的可持续发展，公司实施全厂废水资源利用工程势在必行。1.2 工程的技术规格和相关内容1.2.1 工程主要内容名称：衡钢废水资源综合利用工程（一期）工程主要内容：废水资源综合利用系统，包括总图、土建、机械、电气、仪表、液压、润滑、管网、道路、绿化等的设计、加工、采购、施工和安装、调试（无负荷调试，带负荷试车），直至性能指标验收合格的项目总包，即交钥匙工程。（其中绿化中标方只负责设计，施工由业主负责）工程项目：污水处理厂、50酸性废水治理、89石墨污泥处理、108浊环水除油和过滤、管加工含油石墨污水及

15、污泥处理、管坯酸性废水处理、医院废水处理、废酸处理站易地改造、煤气洗涤水处理、二连轧浊环水及污泥处理。分界点：业主只负责污水收集管网和供水管网的设计和施工，接点距中标方总包工程进、出水口10M内。自来水业主提供至接点处（距用户点5米之内），电由业主接至中标方的动力变压器。中标方负责土建、机械、电气、流体设备安装调试所需的主材、辅材等所有施工材料和起重工具、运输设备以及建筑材料到现场后的保管均由中标方负责；中标方要对业主的现场运输条件予以充分的重视。1.2.2 基本要求（1）处理后的水必须满足工业净环水和浊环水补充水要求、绿化用水要求、生活杂用水要求。处理后出水必须达到CJ/T481999生活杂

16、用水水质标准和钢铁工业循环冷却水GB50050-95水质要求，主要指标见表1-1。表1-1 处理后出水水质主要指标污染物名称标准污染物名称标准PH6.5-9.0氯化物250 mg/L悬浮固体10 mg/L总硬度（以CaCO3计）450 mg/L浊度5度总碱度（以CaCO3计）350 mg/LBOD510 mg/L氨氮10 mg/LCODcr30 mg/L总磷(以P计)1 mg/L铁0.3 mg/L溶解性总固体1000 mg/L锰0.2 mg/L粪大肠菌群2000个/L石油类3 mg/L嗅无不快感觉游离余氯管网末端不少于0.2 mg/L污泥含水率小于68%，满足泥饼外运要求。（2）污水处理和污泥

17、处理工艺达到国内先进水平，技术成熟可靠。（3）布局紧凑、美观，占地面积小。（4）运行成本低，维护管理简便。（5）投资省。1.2.3 当地标准和厂区自然条件：（1）电源：电压：两回 6kv，交流，三相，频率：50Hz（2）供水：衡阳市自来水，供水压力0.10.3MPA；水质见表1-2(下页)。（3）气候、气象衡阳市属湿润型热带大陆气候，由于受亚热带季风影响，气候四季分明，其表现为：热量充足、雨水较多、季节分明、严寒期短、夏热期长、降霜期短、寒潮频繁。表1-2 衡钢工业用新水水质情况项目数量总硬度(以caco3计)(mg/L)106暂硬度(以caco3计) (mg/L)75-85永硬(以caco3

18、计) (mg/L)15-20浊度(mg/L)2-5水温(0C)10-25pH6-8硫酸盐(mg/L)25氯化物(mg/L)6溶解氧(mg/L)8-10耗氧量(mg/L)1.5-2碱度(mg/L)100（4）气温年平均气温 17.9最高月平均气温 29.8最低月平均气温 -1.6极端最高气温 40.8极端最低气温 -7.9（5）降雨量年平均降雨量 1337.4mm主要集中在46月份，约占全年降雨量的40%以上。（6）日照年平均日照时间 1663.5h（7） 蒸发量年平均蒸发量 1468.7mm（8）气压年平均大气压：a）冬季：1012.4hpa b)夏季：992.8 hpa（9）相对湿度全年相对

19、湿度：冬季最冷月80；夏季最热月71；湿球温度：28（10）无霜期年平均无霜期 292.5天，无霜期最多342天，最少257天。（11）风向年主导风向 东北风夏季主导风 东南风冬季主导风向 东北风年平均静风频率 25%夏季最高静风频率 40%（12）风速年平均风速 2m/s最大风速 25m/s冬季平均风速1.7m/s夏季平均风速2.3m/s（13）地震基本烈度：小于6度（14）风荷载： 0.35KN/m2（15）雪荷载： 0.25 KN/m2（16）水文资料幸福河是沿河两岸工业废水和生活污水的受纳水体，发源于衡阳市湘江乡杨柳村，流经湘江、岳屏两乡十二个村，于衡阳市江东自来水厂上游4.5km处的

20、湘江乡金龙村附近汇入湘江，水体呈西南走向，一般认为将该港分为三段，其中衡钢附近为上游，该段水流较缓，水面宽平均1.8m左右；氮肥厂至绝缘材料厂一段为中游，由于接纳数十家企业污水和地面水径流，水面逐渐加宽，平均约为4.5m，流速加大；其余为下游，该段中部有一自然渠从右侧汇入，水面明显加宽，平均宽8.8m，水位增加。幸福河水量随季节变化较大，一般可分为洪水期、平水期和枯水期。幸福河全长18.75km，流域面积达20km2，下游入湘江段称为铜桥港，洪水期流量为1.66m3/s，枯水期流量为0.46m3/s。湘江是湖南省的第一大河流，全长856km，流域面积94660km，是衡阳市主要供水水源。湘江在

21、衡阳市境内干流长266.1km，大源渡航电枢纽建坝蓄水后，河宽平均600m左右，湘江衡阳段平均流量为1320m3/s，最大流量为2780m3/s，最小流量为489m3/s，平均流速为0.31m/s，年平均水温20.8。在幸福河入湘江口下游约4.5km处湘江对岸有衡阳市江东水厂。江东水厂下游1.5km处有城南水厂，再下游约1.2km处有演武坪水厂和城北水厂。该区地下水赋存与第四系地层中，属承压水，其稳定水位为0.48.2m，相当于绝对标高66.874.3m，承压水头高度在0.87.1m之间。地下水的主要补给源为大气降水。该地下水在弱水性土层中出现时，对各类水泥搅拌制成的混凝土均无侵蚀性。 （17

22、）地质条件污水处理厂建厂地址地质资料如下：A、填土：回填土约8米，已有12年。B、耕表土：分布不均，厚度较薄，工程地质性能差，不能作为天然地基持力层。C、粉质粘土：该层全场分布较广，根据土样分析结果，属中等-低压缩性，可塑硬塑状，标准贯入击数标准值为16击，工程力学性质较好，可作为基础持力层。D、粉砂：厚度小，工程性能较差，不能作为天然地基持力层，可以作为持力层的下卧地层。E、强风化泥岩：局部分布，工程性能较好，可作为地基持力层。F、强风化粉砂质泥岩：该层标准贯入击数平均值为59击，结合地区经验，该层为较好的天然地基持力层。1.3 轧钢生产工艺流程衡阳华菱钢管有限公司轧钢区热轧及一般管生产工艺

23、及污染物的排放流程如图1-1。1.4 工程的基本情况二连轧水系统浊环水水质越来越来差，水中SS和油严重超标，几乎变成泥浆水，管道内可能积渣，供水能力下降，已影响二连轧分厂生产。目前二连轧钢废水处理系统存在以下几一些问题，导致二连轧钢废水处理系统的处理能力下降，二连轧水系统浊环水水质越来越来差，水中SS和油严重超标，几乎变成泥浆水，管道内可能积渣，供水能力下降，已影响二连轧分厂生产。旋流池抓渣不及时、不彻底，致使旋流池沉淀效果下降甚至无效果，还可能搅起已沉淀的渣，同时水泵将大量的氧化铁皮抽到化学除油器；随着二连轧分厂产量的提高，进入水系统的氧化铁皮和石墨大增，而絮凝药剂的用量和配方没有改进，加药

24、不正常，致使化学除油器处理效果不好，特别是来自旋流池的氧化铁皮增加了化学除油器的负荷，不但处理效果差，而且压跨了斜管，造成排泥不畅，淤泥不能及时排走，不但降低水力停留时间，而且淤泥进入冷水池。目前二连轧废水处理已经有的设备见表1-3(下页)。为了解决二连轧废水的处理和回用，须设计一套对二连轧废水进行处理的废水处理设备。测长、称重 固废 锯 断 称 重 烟尘 加 热 烟尘 穿 孔 吹氨、喷硼砂 新芯棒预热 穿 棒 芯棒冷却、润滑 废水 高压水除磷 废水 粉尘 连轧管 在线脱管 芯棒返回 固废 切 尾 再加热 烟尘 在线常化 高压水除磷 废水 定径机定径冷却、切断矫 直吹 灰 粉尘无损探伤硬度试验

25、、取样 人工外表面检查 修 磨废水 喷印标记 收集入中间库 专用管 倒棱机 一般管 改 尺 收集入库图1-1 热轧及一般管精整生产工艺流程表1-3 二连轧废水处理设备表型号流量数量厂家化学除油器HCYG-V500吨/小时4台江苏星驰环保有限公司水泵NPS300-4401121吨/小时3台河北普惠机电设备有限公司水泵125WFB540吨/小时2台无锡久力牌水泵厂立式深井泵350LT-30-6.0900吨/小时3台长沙耐普泵业有限公司1.5 钢铁废水中污染物的来源和排放标准1.5.1 污染物来源钢铁工业的废水主要来源于选矿、烧结、焦化、炼铁、炼钢、连铸、轧钢等工艺排水及钢铁联合企业（指烧结、焦化、

26、炼铁、炼钢等基本平衡的钢铁企业）的排水。其主要污染物来自焦化废水、高炉煤气洗涤水、铸机排水及冲渣水等1。1.5.2 污水排放标准钢铁工业废水的排放执行GB1345692钢铁工业水污染物排放标准1。主要考核指标：COD、石油类。标准值见表1-4。表1-4 钢铁工业主要考核指标及排放标准项目COD石油类一级二级三级一级二级三级钢铁及联合企业1989.1月前1502005001520301989-1992.71001505001010301992.7月后10015050081030第2章 钢铁废水处理的基本状况2.1 概述钢铁工业是造成水污染的重大因素之一。从原冶金部统计的85家钢铁企业用水和排放情

27、况，自1995年以来，进步还是不小的，但是距离对环境污染来说，还有大量的工作要做。1998年我国85家企业总的情况是：工业用水重复利用率不到85%，废水处理率虽已达到97%，但是外排废水达标率不到85%，每吨钢材耗新水高达34m3，每吨钢材排废水高达24m3。轧钢系统1997年工业用水的总情况是：重复利用率84.94%，废水处理率97.74%，外排废水达标率96.22%，每吨钢材用水27.53 m3，每吨钢材耗新水4.15 m3。不同的企业水平参差不齐。以上海宝钢为例，工业水重复利用率97.63%，废水处理为100%，外排废水达标率87.5%，每吨钢材用水29.12 m3，每吨钢材耗新水0.6

28、9 m3。邯钢工业水重复利用率95%，废水处理为100%，外排废水达标率100%，每吨钢材用水29.59 m3，每吨钢材耗新水1.48 m3，但是有的企业重复利用率只有52%，每吨钢材用水量高达75 m3，消耗新水16 m3。也有部分企业没有分工艺用水和处理状况的统计，这样就很难对每个工艺用水情况进行分析、研究来达到减少水的用量和提高外排水质量的目的。下面附上钢铁企业综合用水和部分企业用水情况材料，提供参考。（1）统计企业平均用水、排水情况见表1-5(下页)。（2）部分企业轧钢用水和废水处理情况见表1-6(下页)。从以上情况可以得出这样的结论，钢铁企业提高水的循环率，减少新水用量，节约用水的潜

29、力还很大，如果每个单位都能达到宝钢或邯钢的水平，将对保护我国宝贵的水资源做出重大的贡献。在过去的10多年里，钢铁工业关于节约水和治理废水已经积累了很多的经验，形成了一整套的方针政策，加上这些年来对各类废水治理技术不断改进和开发，因此要实现有关的先进技术指标，是完全有条件的。表1-5 统计企业平均用水、排水情况项目199519961997199820002005重复利用率%80.9682.0182.9383.478590废水处理率%96.1696.6295.6897.0898100外排废水达标率%82.1781.8380.0083.1185100吨钢耗新水(m3)45.1741.7337.633

30、4.173530吨钢排废水(m3)34.4631.6827.8324.312520表1-6 部分企业轧钢用水和废水处理情况名称重复利用率%废水处理率%外排废水达标率%吨钢耗新水(m3)吨钢排废水(m3)1997年钢材产量200万吨的企业宝钢97.6310087.529.120.69鞍钢97.0010010036.931.11首钢95.9710010033.431.35武钢72.2610095.3746.8513.00马钢73.6089.7198.032.518.58上钢三厂57.5310010019.568.311997年刚才产量80200万吨的企业邯钢9510010029.591.48南（京

31、）钢78.441009326.705.76杭钢82.121009774.914.19三钢52.341008533.0815.77菜钢90.1210098.328.122.78涟钢92.9310099.2832.492.30昆钢70.391009519.005.63国内轧钢厂对轧钢废水中的悬浮物的去除常采用三级处理。在轧制过程中，轧机的冷却水、冲洗水等废水，汇集在氧化铁皮沟流入一次沉淀池，经过初沉后，有泵打入二次沉淀池处理，通过油水分离器，再进入过滤器过滤。2.2 轧钢废水传统处理工艺 对轧钢废水的处理技术中。我国传统的处理工艺流程见图1-2。 一 二 油 压 冷 轧 铁 次 次 水 力 却 清

32、 沉 沉 分 过 塔 水 排放机 皮 淀 淀 离 滤 池污 泥 脱 水 装 置 回用图1-2 轧钢废水传统处理工艺流程示意该工艺主要问题是：工艺流程长，处理构筑物占地面积大，投资费用高，污泥含水率高，需污泥脱水装置脱水，不能连续作业。2.3 柳钢的废水综合处理技术柳钢中板厂原水处理系统采用传统的斜板沉淀加平流池除油处理方法。废水处理系统运行效果差，处理后水质不能达到生产工艺要求，不能适应生产发展和满足环保要求。针对中板生产废水中超微细颗粒物多、浊高度的特点，采用稀土磁盘净化加气浮技术结合投加辅助破乳降浊剂方法，对浊环水系统水质进行综合处理。其流程见图1-3。 生 旋 稀 气 除 冷产 流 土

33、浮 油 却 线 井 磁 机 器 塔 盘 滤渣回用图1-3 柳钢废水处理工艺流程但是稀土磁盘净化器分离出来的滤渣含水率高，压榨机处理能力偏小，压滤废水量大，增加回流旋流井后稀土磁盘净化器负荷。气浮机撇出来的浮油含水高，回收处理难度大。2.4 合肥钢铁公司废水的综合利用合肥钢铁公司轧钢废水中主要污染物为氧化铁皮和油，治理改造后要求处理后的循环水质为：悬浮物含量50mg/L，油含量5 mg/L。在总结轧钢废水处理技术的基础上，结合轧钢作业生产区的特点，采用浮油回收电磁凝聚斜板沉淀的方法对一厂区轧钢废水进行集中处理，闭路循环使用。各厂轧钢废水首先由轧钢废水总沟汇入隔油池(利用现有土水池改建而成)，经除

34、油设施除油，再由升压泵组提升送至电磁凝聚器磁化处理然后自流入斜板沉淀器，废水经沉淀处理后，进入现有5000 m3蓄水池，再经现有二级加压泵站送至各轧钢厂循环使用，补充水来自南淝河现有一级水源泵站。斜板沉淀器沉淀的氧化铁皮，由沉淀器底部的螺旋输泥机输出，经泥浆气力提升器送至氧化铁皮脱水槽脱水，脱水后的氧化铁皮，用电动抓斗装车送烧结厂回收利用。 一 各 次 隔 电 斜板沉淀器 加轧 铁 油 磁 5000m3 压钢 皮 池 凝 蓄水池 泵厂 沉 聚 螺旋输泥机 站 淀 浮油回收 脱水处理图1-4 合肥钢铁公司轧钢废水治理工艺流程 经除油设施回收的废油也可重新利用。 轧钢废水循环治理工艺流程见图1-4

35、。轧钢废水循环治理工程，于1996年投入运行，经合肥市环境监测站和合钢公司环境监测站对治理效果进行监测，结果表明，各项治理指标均达到循环水质要求，治理效果明显。2.5 鞍钢废水处理技术鞍钢北大沟污水处理厂承担着鞍钢无缝钢管厂、小型型材厂、冷轧厂等轧钢厂排出的生产废水的处理，原设计处理能力2800t/d,处理后的水500t排入辽河水系，2300t回用。针对轧钢厂生产废水含油指标高、处理难度大等特点，我们首次在污水处理中采用了除油效果好的气浮法。其具体的工艺流程见图1-5。 空压机 贮气罐 容气罐污水 一次沉淀池 混凝反应器 气浮池 曝气池 溢流出水 回用 过滤 泥浆泵 污泥浓缩池 脱水机 泥饼外

36、运图1-5 废水处理工艺流程鞍钢 整体工艺设计操作简单,维护保养方便，设备投资少、处理效果好、运行成本低。利用此工艺流程后出水水质保证满足回用水水质要求。第3章 工艺流程的说明3.1工艺流程的确定衡阳华菱钢管公司的二连轧钢铁废水的水质基本情况是：工艺废水生产总量为3556m3/h，循环水量为3393m3/h，其中需要处理的水量为：20402880 m3/h，经过旋流沉淀池处理后的水一部分用泵送车间冲氧化铁皮，另外一部分水（约为2000 m3/h）用泵送到化学除油器处理。废水中主要的污染物为氧化铁皮和含油类物质，氧化铁皮的含量大约为：1000mg/L，油类物质大约为：80mg/L。结合公司的技术

37、资料，其工艺流程产生的废水经处理后，进行回收利用，在设计中确定我采用的工艺流程如下图1-6。一 集废次化 中旋学冷清进流除却水行沉油塔池处水淀 器 理废渣废渣回用图1-6轧钢废水处理工艺流程图该工艺比传统的工艺流程简单，运行费用少，能过连续进行污水处理，可以将污水中的氧化铁皮和油类物质有效去除，污泥处理也可以不需要一整套的脱水装置。比其他的工艺流程节省工程施工费用，同时工艺处理效率也能满足工厂回用水的要求。使二连轧的废水可循环利用，节约了水资源，减少了环境的污染。衡阳华菱钢管有限公司的技改工程工程废水采用旋流沉淀池4化学除油器冷却塔处理工艺流程，废水经过旋流沉淀池后，进入化学除油器，经过多级回

38、路出水。在化学除油器中投加絮凝剂和除油剂，废水中的悬浮物和石油类物质就沉至下部污泥斗，清水从上部溢流口进入吸水井，下部污泥进入污泥收集槽，用污泥泵抽至污泥处理站进行脱水处理。衡阳华菱钢管有限公司现在有89、108分厂分别采用旋流沉淀池化学除油器砂滤三级处理工艺流程处理后的废水均能达标排放。以上三种废水处理工艺流程在冶金钢铁工业行业均为较成熟的废水处理工艺流程，处理率可以达到90%以上，实践证明此处理工艺是切实可行的。3.2 旋流沉淀池设计说明3.2.1旋流沉淀池的概述在钢铁行业的炼钢及轧钢厂的浊循环水回水中含有大量大颗粒、大比重的氧化铁皮，其悬浮物含量通常为5002000mg/L粒径10mm0

39、.005mm。再加上钢铁行业的特点，在浊循环水回水中有时还含有一些铁块木块等较大型废弃物，其沉渣不能用一般城市污水处理中使用的方法清除，而只能使用抓斗清除。因此常使用一种特殊的竖流式沉淀池5旋流沉淀池。旋流沉淀池因沉渣能集中于池底较小区域内，便于抓斗清渣，而且占地面积小，特别适用于炼钢及轧钢厂浊环水的预处理。重力旋流沉淀池2是一种特殊型式沉淀池，与平流式沉淀池相比有许多优点,见表1-7。表1-7 重力式沉淀池和平流式沉淀池比较 序号名称平流池旋流池1出水悬浮物质（mg/L）10020050802沉淀效率（%）8090953水力负荷（m3m-2L-1）0.7225354占地面积（%）100155

40、基建投资比例（%）100606运营费用比例（%）100657清渣情况刮集后抓渣直接抓渣8除油集油后除油直接除油旋流沉淀池的水首先通过与铁皮沟相连接的一根进水管沿切线方向进入旋流沉淀池的中心筒，水流在中心简内旋转下降，同时浊循环水中的大颖粒氧化铁皮则在离心力和重力的共同作用下沿中心筒壁迅速沉至池底，水流下降至中心简下部时再由中心简外折返向上，水流中的小颗粒氧化铁皮在这个向上的过程中继续沉淀，水流上升至沉淀池上部出水堰时被排出，处理过程结束。沉至池底的沉渣用抓斗通过中心简清除。3.2.2 旋流沉淀池的优点和缺点旋流沉淀池的主要优点是：进水口在沉淀池的上部，沉渣不会堵塞进水口，其使用范围比较广泛。对

41、氧化铁皮的去除效果很好，效率比较高。设备的费用比较低，维护比较方便。旋流沉淀池的主要缺点:（1）占地面积大，因为决定其中心简的大小的主要依据是为保证抓斗的正常开启，因此，在处理水量相同的情况下，下旋式沉淀池多出了中心简的地面，而且结构比较复杂，造价相应较高。（2）抓斗在通过中心圆筒清渣时，由于中心简直径较小，水流旋转速度较快.因而在无操作经验的情况下抓斗的吊绳容易因旋拧而造成抓渣困难。（3）除油比较困难。3.2.3 旋流沉淀池型号的选择旋流沉淀池分为上旋式和下旋式两种，目前我国多数的企业在运用时趋向于采用下旋型重力式旋流沉淀池，也可以避免了上旋型重力式沉淀池进水管过深，容易堵塞进水管口的缺点。

42、生产实践证明：上旋式旋流沉淀池不如下旋式旋流沉淀池优越。首先是上旋式旋流沉淀池含铁皮的污水从内筒切线入口标高很低。致使旋流池纵向加深.基建投资增加。内筒切线入口污水管需要竖管目要转弯，因此容易堵塞。检修时十分困难；内筒切线进水在上旋升流的过程中，常搅动己沉降池底的泥渣，使出水悬浮物增至80mg/1,左右；污水中的浮油多集中在内筒水而上，抓渣时抓斗及钢丝绳被油泥粘结，不便清洗。相比之下，下旋式旋流沉淀池含铁皮的污水从内筒切线入口标高抬起。进水管可按铁皮沟的坡度入池，或保证0.50.6m的作用水头以跌水方式入池，均使旋流池纵向缩短，施工方便基建投资节省，容易清理。污水在下旋流动及从内筒升流的过程中

43、不搅动池底中心沉渣，保证出水悬浮物在50mg/L左右。综上原因，日前己不再设计上旋式旋流沉淀池，而广泛采用下旋式旋流沉淀池。 近几年来，在处理连铸、轧钢车间浊环水，当水量大欲3000m3/h时，多采用外筒切线进水的下旋式旋流沉淀池。因为外筒切线进水时，由于有内筒外壁的隔挡，起到障板的作用。除使污水在池中分配均匀外，同时使内筒上升水流稳定，因而出水悬浮物含量波动小。另外浮油多聚集在外筒水面上；除油更方便。内筒水而上只有很少量的浮油，给出水进一步除油减轻了负荷。 3.3 化学除油器3.3.1 化学除油器的选型目前我国许多的环保公司生产许多的型号的化学除油器，各自的性能和利用场所，每型号的化学除油器

44、的原理和功效有所不同，在设计研发时对处理的废水的水量大小也不一样，以下就目前比较先进的两种化学除油器的简单情况进行比较选择。江苏省宜兴市明洋环保有限公司研发生产的HXCY型化学除油器专为处理钢铁企业、油田、石油化工、机械加工等行业的含油废水而设计的。目前开发了HXCY-50、HXCY-100、HXCY-200、HXCY-300、HXCY-400、HXCY-500六种规格其处理水量分别为50m3/h、100m3/h、200m3/h、300m3/h、400m3/h、500m3/h。MHCYG型化学除油器是在传统化学除油器的基础上，吸收国外先进技术而研制开发的新一代产品，被广泛应用于钢铁企业、油田、

45、石油化工、造船拆船厂、油轮清洗、采矿、机械加工等行业的含油污水而设计。根据以上两种型号的功能和基本参数选择MHCYG型化学除油器用于设计。3.3.2 工作原理化学除油器是通过投加化学药剂，经混合反应后使水中的油类、悬浮物等通过凝聚、絮凝作用沉降分离出来，达到净化水质的目的。当进水含油小于130mg/L，悬浮物（SS）含量在250mg/L左右时，其出水含油稳定在10mg/L以下，悬浮物含量在40mg/L以下。 投加的药剂分凝聚剂和油絮凝剂10两种。凝聚剂为具有较强的破乳作用的电介质类凝聚剂，油絮凝剂为特制凝聚剂。其除油机理为：投加电介质类凝聚剂后，它能中和水中胶体颗粒的表面负荷，压缩扩展层的厚度

46、，降低胶粒的电位，使胶粒脱稳而互相凝结，这就是凝聚作用。油絮凝剂是具有很多支链的线性天然高分子物，含有大量适宜的离子性基团和活性基团，它对污水中固体悬浮物粒和乳化油珠有极强的吸附架桥能力，它能使聚凝形成微粒通过高分子吸附架桥，颗粒逐渐变大，最终形成了密实、粗大的絮团而沉降，达到净化水质的目的。 投加凝聚剂属电介类，如聚合氯化铝、聚合氯化铁、三氯化铁、碱式氯化铝等，尤其以聚合氯化铝为最佳，投入化学除油器的第一混合式。投加的油絮凝剂是特制的天然高分子高效油絮凝剂，投入化学除油器的第二反应室。两种药剂分开投加，且投加次序不能颠倒。投加量均为1015mg/L左右，两种药剂均为无毒无害药剂。 经投药并通

47、过第一、第二混合室后的污水进入超脉冲反应室，在反应室中，水中的浮油和乳化油以及悬浮物经过药剂的凝聚、絮凝作用形成大颗粒的絮花，然后进入斜管沉淀室，使絮花在沉淀室中沉降，上清液经溢流堰由出水管排出，沉泥沉积在设备下部的泥斗中，定期排出。排泥周期为12小时左右，每次排泥35min，排出的沉泥排至渣坑，然后经脱水后外运或利用。 3.3.3 MHCYG型化学除油器的性能特点（1）MHCYG型化学除油器能将设备沉淀池内积聚的泥渣循环流动，与原水中的杂质、油分子相通互碰撞、接触吸附，充分发挥投加药剂的作用，其处理效率和效果是传统化学除油器的二倍。 （2）运行成本进一步降低。一是由于药剂作用充分发挥，可节省

48、药剂投加量；二是降低了电能消耗。其药剂的投加量是传统化学除油器的70%，而电能消耗可比传统化学器节省60%以上。 （3）运行稳定、适应性强。由于设备容积大，且部分污水在设备 回流，增加了药剂在污水中碰撞及吸附机率。增加了药剂的混凝作用，加速了悬浮物及油份的絮凝沉降速度，提高了处理效果。（4）管理更为方便。MHCYG型化学除油器为单斗排泥，且泥斗容积大，操作方便，排泥周期调节余地大，泥浆回流量可人工调节，只要升降叶轮装置高度即可。其调节范围为200mm。当设计选用单台设备运行时，可以不需泥浆泵从泥斗中吸泥直接送去压滤，或将沉淀物送回旋流池，节省了后部工序处理投资。且减少了占地面积，更适合老流程的

49、改造。 3.3.4 油絮凝剂的概述油絮凝剂是一种阴离子型高分子絮凝剂，该高分子絮凝剂具有絮凝性能强，除油以及除悬浮物质效率高，使用方便，价格便宜，无毒无害的特点，同时具有良好的阻垢，缓腐蚀作用。高分子絮凝剂是由天然高分子植物化学改性而成的，它与无机电介质类絮凝剂配合使用，能促进水中的油类物质和悬浮物质无机颗粒等分子间的架桥凝聚作用，使絮凝团增大，沉降加快，使含油污水处理获得最好效果。3.3.5 安装注意事项 使用方法及注意事项：（1）油絮凝剂稀释，将油絮凝剂与适量的清水混合，通过平缓、间歇搅拌使之溶解，渐渐加水，最后配制成浓度不大于4%的溶液。PAC（聚合氯化铝）的溶解，根据所用固体或液体PA

50、C的具体情况，把PAC与适量的清水混合，通过搅拌使之溶解，配成1%2%的溶液。（2）药液的使用向待处理的含油废水中投加1%2%的PAC溶液，投加量为1030ppm，适度搅拌35分钟，使其均匀分散，在向其中加入稀释好的油絮凝剂溶液，投加量为1020ppm，搅拌35分钟，然后以一定的速度渐渐停止搅拌，使其恢复自然沉降，即可使固液分离，水中的油和悬浮物随之去除。使用时应注意以下几个问题：（1）油絮凝剂在处理含水量油污水时必须与电介质类凝聚剂配合使用，向含水量油污水中投加电介质类絮凝剂，然后在加油絮凝剂，次序不能颠倒，也不能混合一起投加。（2）处理含油污水，油絮凝剂的用量适当，太少絮凝效果差，太多由于

51、分子间的分散作用，使絮凝效果也不佳，最佳使用量应针对水质情况而定。（3）油絮凝剂在中性或碱性污水中使用，处理水呈现酸性时最好调节污水的酸度使pH7。3.4 冷却塔3.4.1 选择冷却构筑物时需考虑的主要因素（1） 冷却水的水量、水温、水质和运行方式（全年运行或间断运行）。（2）所在地区的气象、工程地质和水文地质条件。（3）建筑场地或可供布置冷却构筑物地位的大小。（4）设备材料的供应情况和施工条件。（5）技术经指标。（6）周围环境（通风、热源、噪声、水雾等条件和要求） 3。表1-8 各种冷却构筑物优缺点及适用条件名称优点缺点适用条件冷却池1.取水方便，运行简单2.可利用已有的河、湖、水库或洼地1

52、.受太阳辐射热影响，夏季水温高2.易淤积，清理困难3.会对环境带来热污染影响1.冷却水量大2.所在地区有可利用的河、湖、水库或洼地3.距离工厂不太远4.夏季对冷却水的水温要求不高喷水池1.结构简单、取材方便2.造价比冷却塔低可就地取材1.占地面积较大2.风吹损失大3.有水雾，冬季在附近建筑物上结冰霜1.要有足够大的开阔场地2.冷却水量较小3.有可以利用的洼地或水池开放式冷却塔1.设备简单，维护方便2.造价较低，用材易得3.冷却效果较喷水池高1.冷却效果受风速、风向影响2.冬季形成水雾3.宽度受限制4.风吹损失较大5.占地面积较大6.在大风多沙地区不宜采用1.气候干燥，具有稳定、较大风速的地区2

53、.建筑场地开阔3.冷却水量较小喷水式100m3/h点滴式500m3/h4.对冷却后的水温要求不太严格风筒式自然通风冷却塔1.冷却效果稳定2.冷却效果受风的影响小，风吹损失小3.运行费用低4.建造费用比机械通风冷却塔低1.造价高2.冬季维护复杂3.在高温、高湿、低气压地区以及冷幅度较小时不宜采用1.冷却水量大2.建造场地较开阔3.空气湿球温度偏高地区应经技术经济比较决定机械通风冷却塔1.冷却效果好，2.布置紧凑3.风损失小4.可设在厂区建筑物和泵站附近1.耗电多2.机械设备维护较复杂3.鼓风式冷却塔的冷却效果易受塔顶排出湿热空气回流的影响4.运行费用较高1.气温、气湿较高地区2.对冷却后的水温及

54、其稳定性要求严格3.建筑场地狭窄（7）维护检修能力。（8）能源供应情况。（9）工艺对冷却水可靠性的要求。3.4.2 各种冷却构筑物优缺点、适用条件及比较各种冷却构筑物优缺点及适用条件9见表1-8(上页)。3.4.3 一般技术指标冷却构筑物一般技术指标见表1-9。表1-9 冷却构筑物一般技术指标名称淋水密度m3/(m2h)冷却水温差t1-t2=t()冷幅高t2-()冷却池喷水冷却池10.71.2510510大于水温差开放式冷却塔喷水式点滴式1.53.02.04.010151015风通式自然通风冷却塔喷水式点滴式薄膜式4456767一般为612710机械通风冷却塔喷水式点滴式薄膜式方格网点 波斜波

55、交错折 波4538481012以上1015以上横流塔1520可以较大3.4.4 冷却塔型的选型 (1)选用原则目前中小型冷却塔大多数已作为产品供应了，在选用时应考虑以下几个方面：（1）热力性能（包括鉴定实测技术资料）应满足使用要求。（2）厂方提供运行测试数据和必要技术资料供设计使用。（3）塔体结构材料。（4）配水均匀，壁流较少，不易堵塞。（5）除水效能正常，水滴飞溅较少。（6）淋水填料，喷溅装置都应合格。（7）风机匹配，长期运行无故障。无振动和异常噪声。（8）符合环境保护要求。（9）电耗较低。（10）造价低、重量轻。（11）经常维护较方便。（12）进水水质不应对填料和喷嘴等造成堵塞。表1-10 风筒式自然通风冷却塔和机械通风冷却塔的比较 序号项目