钢铁企业热轧车间浊环水系统主要供给出炉辊道、轧机前后工作辊、四辊轧机、矫直机前辊、分段剪后辊道、矫直机矫直辊身冷却,高压水除磷,出炉辊道等冷却用水。浊环水中含有较多的润滑油脂,粗、细氧化铁皮、泥砂等杂质,特别是油与金属粉尘及泥砂等杂质粘合在一起,形成了具有较大粘性的“油泥”,油泥很容易粘附在水处理设备及管道上,特别是会使高速过滤器内的滤料堵塞、板结,给循环水带来了很大危害,严重影响生产正常运行。通过国内调研,采用三段式处理流程可以去除大部分氧化铁皮和泥砂,使用机械设备除油,只能去除浮油,不能去除乳化油,而热轧车间浊环水中却含有部分乳化油,如果不去除,也会造成过滤器内滤料堵塞、板结,严重的影响生产。
关于钢厂热轧废水处理,国内外有不少成果已见报导,其中气浮工艺在含油污水处理中发挥了较大的作用。目前钢厂通常采用混凝沉降的方法加以处理,但对于水温较高、含油和悬浮物,比重与水接近并且乳化严重的热轧废水,混凝沉降的效果较差。而常规含油污水处理的气浮工艺由于本身存在的技术缺陷,不能适应热轧废水处理的需要。常规加压溶气气浮(DAF)的不足之处是释放头易堵塞、水温高溶气效果差、操作维护要求高、工程造价和日常运行费用较高。因此针对上述传统溶气气浮的缺点,我们采用了涡凹气浮(CAF)技术。
CAF涡凹气浮设备的工作原理和优点
CAF涡凹气浮系统完全摒弃了过去溶气气浮系统中的压力溶气罐、电耗很高的空压机、循环泵以及易堵塞的喷嘴或释放器,具有结构简单、设备整体性好、占地小、能耗低、操作维修简单、去除率高、无噪音、安装方便等优点。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
CAF系统主要有曝气区、气浮区、回流系统、刮渣系统及排水系统等几部分组成,其工作原理为:加药混凝后的污水首先进入装有涡凹曝气机的曝气区,该区设有独特的曝气机,通过底部的中空叶轮的快速旋转在水中形成了一个真空区,此时水面上的空气通过中空管道抽送至水下,并在底部叶轮快速旋转产生的三股剪切力下把空气粉碎成微气泡,微气泡与污水中的固体污染物有机地结合在一起上升到液面。到达液面后固体污染物便依靠这些微气泡支撑并浮在水面上,通过刮渣机将浮渣刮入污泥收集槽,净化后的水由溢流槽溢流排放。
CAF涡凹气浮系统的工作原理完全不同于DAF(压力溶气气浮)。它是通过特制的曝气机来产生微气泡的,因此不需要空压机、循环泵、压力溶气罐、释放器或喷嘴、絮凝剂预反应池等附属设备。尽管DAF也用来去除废水中的SS、油和COD,但DAF存在着许多缺点和操作上的问题。由于CAF产生的微气泡是DAF的4倍,确定CAF的尺寸只需要考虑流量这一参数,不像DAF还需要考虑污染物的浓度。
CAF的优点:
(1)操作简单,没有复杂的机器设备,自动化程度高,不需要过多的人工参与。
(2)效率高。
(3)投资省,为CAF配套的土建工程和附属设备特别少,从而大大减少污水处理的投资费用。
(4)运行费用低,CAF系统的能耗特别低,例如:每小时处理150t水CAF设备的功率只有3HP(2.25kW),仅相当于DAF的1/8~1/10,节省运行成本的40%~90%。
(5)配套完整性好,占地面积小,地面、地下或高处皆可安装。
(6)消除臭气。
(7)无噪音。
CAF气浮处理效果
鞍钢给水厂11#水站过滤间对中板污水进行处理,处理水量1600m3/h,采用CAF涡凹气浮。由于平面位置所限,气浮池为一、二层上下布置,每池处理水量800m3/h,每池的曝气区安装6台曝气机、1台刮渣机。
气浮池进水:水温:20~35℃,含油≤50mg/L,悬浮物≤150mg/L;气浮池出水:含油≤10mg/L,悬浮物≤50mg/L。
中板来水经厂区管道流入集水井,在集水井中投加PAC药剂,原水经泵提升至CAF气浮池,提升泵的叶轮起快速混合的作用,在CAF气浮池的入口投加PAM药剂,来水中的油和悬浮物形成浮渣或絮体分别上浮和下沉。浮渣经刮渣板刮走,沉泥通过底部排泥排走。CAF的出水由泵提升至核桃壳过滤器,过滤后的出水回用。因种种原因,目前过滤器没有使用,CAF出水直接回用。
CAF气浮对钢厂的热轧废水去除效果较好,出水的油能够保持在5mg/L左右,而悬浮物能够保持在30mg/L左右,去除效率分别达28%及71%,特别是在进水有较大波动时也能保证稳定的出水。