连铸浊环水污泥处理系统的优化改造

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　　连铸浊环水污泥处理系统的优化改造
　　摘　要：传统的连铸浊环污泥处理系统中通常都采用板框压滤机作为脱水设备。这类脱水设备在生产中存在许多问题,如:泥饼含固率平均值较低,一般只有40% ~50%,滤布容易磨损和堵塞,需经常更换,管理和维修成本高,生产效率低,经常出现污水泄露和喷溅导致操作间环境较差等。针对上述问题,将脱水设备改造成卧螺离心机并配套相关设备后,运行情况良好,泥饼含固率可达60%以上,管理维修简便,结构紧凑,占地面积约为板框压滤机的三分之一,无污染。获得了良好的经济效益和环保效益。
　　关键词：连铸浊环水;板框压滤机;卧螺离心机;污泥处理系统
　　连铸浊环水主要包括铸坯二次冷却水、辊道冷却水、铸坯切割机冷却水、渣粒花水,该系统中含有大量氧化铁皮和少量浮油。污水处理成套设备连铸浊环水在生产过程中自流入旋流井,经旋流井去除大部分氧化铁皮,旋流井出水经泵提升至化学除油器,同时投加絮凝剂及油絮剂进行充分搅拌混合反应后,由浓缩机进行固液分离,上清液自流至浊循环热水池,底泥利用静压排至污泥处理系统。在污泥处理系统中,国内传统工艺在处理这类废水时,通常都采用板框压滤机作为脱水设备[1, 2]。但板框压滤机在处理这种废水时因泥浆中含油量大,滤布经常磨损和堵塞,需高压水不断冲刷;冲洗水量大、劳动强度高;另外板框式压滤机为间断式运行,生产效率低下,操作间环境较差,过滤机械都是开放设备,避免不了异味的散发,有二次污染等缺点[3]。
　　在新疆八钢炼钢工程的板坯连铸浊环水污泥处理系统中由于采用了传统的板框压滤机出现了上述问题,笔者对其污泥处理系统进行了改造,采用卧螺离心机来替代板框压滤机[4-6],并为整个污泥处理系统配套絮凝剂投配系统及污泥进料系统等相关设备。
　　1　污泥处理系统的工艺流程
　　如图1所示,污泥处理系统由絮凝剂投配系统(FY系列粉/粒自动定量加药装置、稀释水装置、加药螺杆泵、阀门、管道)、污泥进料系统(污泥切割机、污泥进料泵、电磁流量计、阀门、管道)、卧螺离心机等组成。
　　连铸浊环水经旋流井、化学除油器、浓缩机进入污泥池。待处理污泥经污泥切割机打碎后,由污泥进料泵输入卧螺离心机,同时在卧螺离心机进料口前由絮凝剂投配系统将絮凝剂加入污泥管道中。经卧螺离心机脱水后的泥饼由螺旋输送机输送至泥斗或车上,污水处理臭氧发生器而分离液则排回原污水处理系统进行二次处理。污泥量和絮凝剂用量分别由电磁流量计计量。
　　2　卧螺离心机
　　2. 1　组成
　　如图2所示,卧螺离心机主要由行星差速器,主轴承,锥形转鼓,螺旋推料器,机壳和机架等零部件组成。转鼓通过主轴承水平安装在机架上,并通过联接法兰与差速器外壳相连。螺旋推料器通过轴承同心安装在转鼓内,并通过花键与差速器输出轴相连。
　　2. 2　工作原理
　　在电机拖动下,转鼓带动差速器外壳旋转,由于差速器的变速作用,螺旋推料器以一定的差速(超前或滞后)与转鼓同向旋转。依靠固液两相的重度差,在离心力的作用下,转鼓内的悬浮液很快分成两相,比重大的固相沉积在转鼓内壁,在螺旋推料器的作用下,沉渣被推送到锥段进一步脱水后,从转鼓小端的排渣口推出,比重小的液相分离液从转鼓大端溢流孔排出。
　　2. 3　技术参数
　　1)转鼓大端内径: 350 mm;转鼓有效工作长度: 1 550 mm;转鼓最高转速: 3 700 r/min无级变频调速;电机功率:主电机15 kW ;液压电机7. 5 kW。
　　2)转鼓与螺旋差转速: 1~20 r/min无级变频调速;采用大扭矩差速器,螺旋输出扭矩大,推料功率自动监控,不易赌料;并可停机排渣,维护方便。
　　3)转鼓、螺旋重要部位特殊耐磨处理,设备使用寿命长。
　　4)处理能力:以悬浮液计, 5~12 m3/h。由于物料不同,处理能力可能有较大的差异。
　　2.4　智能电控系统(PLC+液晶触摸屏全自动控制,动态画面显示)
　　1)该控制系统具有手动控制及自动控制两种工况:在手动控制状态,运行过程中可作各种系统参数的调整及设定;在自动控制状态,设定参数后,进料泵的流量及加药量由污泥池中的浓度计控制,加药量及稀释水量根据离心机的分离液浊度进行模糊控制,该控制系统是一种智能型的自动控制过程;
　　2)具有自动连续测量离心机的转鼓转速和差转速;系统各种运行参数的状态监测、故障报警、数据显示;可通过浓度检测自动调节进泥量,使离心机始终处于最佳工作状态;
　　3)系统工作状态、报警信号,各种运行参数和历史记录传送至上位机;通过上位机的网络版软件,可以实现远程故障诊断功能;运行状态动画显示,实时数据报表,历史数据查寻。
　　3　改造前后对比
　　板坯连铸浊环水污泥处理系统采用卧螺离心机和板框压滤机对比,具有诸多优点:
　　1)污泥处理效果
　　离心机对污水性质适应性较强,而板框压滤机在实际使用时,由于连铸污泥含油,滤布容易被污泥堵住,滤室内的水分经常无法排净。另外,由于板框压滤机泄露点较多,污水容易泄露到泥斗中。因此板框压滤机教离心机处理连铸污泥的效果不良,运行不稳定,污泥含水率较高,其泥饼含固率平均值较低,一般只有40% ~50%。加大了泥饼后期处理费用。改造前后指标见表1。
　　2)操作
　　离心机连续进出料,连续工作,劳动强度低。一人可同时操作多台离心机设备。设定好参数后即可自动连续的处理污泥。板框压滤机劳动强度大,连铸污泥含油粘度高,卸泥时泥饼经常粘在滤布上,需要工人逐个滤室检查、清理,操作麻烦。
　　3)工作环境
　　离心机整个脱水过程在封闭状况下进行,无泄露,工作环境好。而板框压滤机是在敞开条件下进行,经常出现污水泄露和喷溅,污水的恶臭气味也散发到工作场所,整个工作环境不好。
　　4)维修
　　离心机主要易损坏是轴承。操作人员按规定对轴承加润滑油和定期维护保养,就不易损坏。而板框压滤机滤布、板框、泵易损坏,板框压滤机的泄露点较多,故障率也高,需要及时维修。板框压滤机的维护成本和维修工作量较离心机高。
　　5)占地面积
　　一台350型离心机占地3 m2左右,而相同处理能力的板框压滤机的占地面积约为离心机占地面积的3倍,因此,离心机对一些厂房面积较紧缺的单位,节约使用场地,更加适用。
　　4　结语
　　连铸浊环水污泥处理系统的优化改造后,污泥处理效果得到了显著提高,其泥饼含固率可达60%以上,而且操作是在全封闭的环境中进行,离心机周围没有任何污泥及污水存在,没有恶臭气味,可以大大改善运行人员的工作环境。离心机的自动连续进出料,连续工作使生产效率得到了明显的提高。设备易损件少,使生产运行相对稳定,大大降低了操作工人的劳动强度,综合生产成本也有较大幅度的下降。离心脱水机能耗较高,是我们在今后的生产运行中需进一步摸索改进的方面。
　　参考文献:
　　[1]魏科,刘红.武钢连铸浊循环水处理工艺的比较[J].冶金动力, 2001 (02): 44-48.
　　[2]葛平,李增强.连铸机含油污水处理新工艺及其应用[J].工业水处理, 2006 (06): 90-92.
　　[3]张喜勇.板框压滤机常见故障分析[ J].中国科技信息, 2005 (11): 124-125.
　　[4]王淦.卧螺离心机与带式压滤机的比较[J].工业用水与废水, 2002 (1): 36-38.
　　[5]王思哲,梁云平.对影响卧螺离心机脱水效果因素的探讨[J].给水排水, 2004 (08): 97-99.
　　[6]任欣,石晓薇,贾高顺.卧螺离心机用于转炉炼钢污泥脱水的试验研究[J]. 1991 (1): 23-26.(责任编辑:王漓江)