钢铁企业浊循环冷却水系统浓缩倍数选择

钢铁企业浊循环冷却水系统浓缩倍数选择 冶金环境保护2008年第4期 钢铁企业浊循环冷却水系统浓缩倍数选择 金亚飚 (上海宝钢工程技术有限公司) 摘要浓缩倍数是循环冷却水的含盐浓度-9补充水的含盐浓度之比值.它是敞开式循环冷却 水系统日常运行中需要控制的一个很重要的控制和管理指标《工业循环冷却水处理 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 规. 范》 中关于浓缩倍数的要求仅适用于常规净循环水系统,本文就钢铁企业浊循环冷却水系统浓 缩倍数 的选择进行了 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 和探讨,可作为相似工程中设计的借鉴和参考. 1概述 浓缩倍数是循环冷却水的含盐浓度与补 充水的含盐浓度之比值.它是敞开式循环冷 却水系统日常运行中需要控制的一个很重要 的控制和管理指标.浓缩倍数低,耗水量就 大,排污水量也大,循环水相对不易结垢,水 质稳定药剂耗量低;反之,浓缩倍数高,耗水 量就小,排污水量也小,循环水相对容易结 垢,水质稳定药剂消耗量高.浓缩倍数大小 的选择对于实际工程中补充水量,排污水量 的计算和设计具有指导意义. 钢铁企业浊循环冷却水系统常用于炼 铁,炼钢,连铸,热轧等单元的煤气清洗,火焰 精炼除尘等.浊循环冷却水 切割,喷雾冷却, 系统回水经加药,混凝,沉淀,过滤处理后冷 却,不断循环使用.冷却水通过沉淀池构筑 物,冷却塔时不断蒸发,循环水中的盐类不断 被浓缩,含盐量不断增加. 在《工业循环冷却水处理设计规范》中 明确提出,敞开式系统循环冷却水的设计浓 缩倍数不宜小于3.0.根据以往的工程实际 经验,对于一般含盐量的补充水,国内钢铁企 业敞开式净循环冷却水的浓缩倍数一般控制 在2,3之间,少数可达到4.但《工业循环 冷却水处理设计规范》中关于浓缩倍数的要 求仅适用于常规净循环水系统,不能适用于 浊循环水系统. 本文通过对钢铁企业浊循环冷却水系统 的分析,对浊循环冷却水系统的浓缩倍数的 选择进行了探讨,可作为相似工程中设计的 借鉴和参考. 2浊循环冷却水系统常规控制水质指标和 浓缩倍数计算参照指标 在进行浓缩倍数的选择时,首先要选取 最重要的水质指标参数作为设定和计算浓缩 倍数的参照值. 钢铁企业浊循环冷却水系统常规控制水 质指标包括悬浮物,pH,总硬度,碱度,Cl一, SO,全铁,电导率,温度等.考虑到浊循环 水处理系统主要是去除在生产过程中进入水 体的悬浮物并控制管道和设备的结垢,所以 浊循环水系统一般以悬浮物和总硬度作为与 浓缩倍数相关联的最重要的水质指标参数. 在以往实际工程浊循环水系统浓缩倍数的选 择和计算时,通常以悬浮物含量作为计算的 指标. 本文在介绍浓缩倍数的具体计算时,也 均以循环水悬浮物作为参照值. 3浊循环冷却水系统的特点及分析 与敞开式净循环冷却水系统相比,浊循 环冷却水系统具有以下特点: (1)浊循环供水水质要求低于净循环供 水水质要求,供水悬浮物含量高于净循环水. 煤气清洗,火焰切割,喷雾冷却,精炼除尘等 经沉淀处理后的浊循环供水的悬浮物含量约 为20,150mg/L.而一般钢铁企业工业净循 环水控制悬浮物含量为20mg/L.供水水质 要求低,如果采用相同的补水,则相对而言可 2008年第4期冶金环境保护 以采用较高的浓缩倍数.因此,如果均以工 业新水作为选择和计算浓缩倍数的基准,浊 循环水系统的浓缩倍数必然远高于敞开式净 循环水系统. (2)浊循环冷却水系统不仅是一个降温 冷却的过程,也是一个水处理物理变化过程. 通过对浊循环回水的加药,混凝,沉淀,过滤 等处理,将在生产过程中进入浊循环水体的 大量悬浮物以污泥形式加以去除,以满足生 产的要求.而对于敞开式净循环水系统,少 量水中悬浮物的增加主要来源于空气中的尘 埃,往往可通过旁滤的手段加以去除,循环水 系统本身可以认为是一个降温冷却的过程. 浊循环水系统相对净循环水系统,系统更为 复杂,可变因素也多,所以不能以原先适用于 敞开式净循环水系统的浓缩倍数来直接应用 于浊循环水系统. 鉴于上述特点,在进行浊循环冷却水系 统浓缩倍数的选择时,必须考虑上述因素的 影响,不能简单地套用《工业循环冷却水设 计规范》中关于浓缩倍数的要求. 4浊循环冷却水浓缩倍数的选择 4.1物料平衡设定和水量平衡设定 浊循环水系统历经加药,混凝,沉淀,过 滤等处理过程,在进行浊循环冷却水系统浓 缩倍数的选择时,在不考虑补充水,排污水和 蒸发等因素的前提下,须先做如下2个设定: 物料平衡和水量平衡. 4.1.1物料平衡 常规浊循环冷却水系统的工艺流程为: 浊循环回水至浊循环冷却水处理站,经混凝, 沉淀,过滤后,再经冷却塔冷却,最后将水重 新送往用户.在生产过程中进入浊循环水体 的大量悬浮物以污泥形式加以去除. 在实际运行过程中,随污泥排出的悬浮 物,杂质,盐类等的含量不可能做到与生产过 程中产生的这部分量完全平衡,有的时间段 可能是前者大于后者,有的时间段也可能是 后者大于前者.但在进行浓缩倍数的选择 时,设定随污泥排出的悬浮物,杂质,盐类等 的含量与生产过程中产生的这部分量相等. 这样,在设计计算时所要分析的对象就可以 大为简化,参与浓缩倍数计算的对象仅为经 处理后符合生产要求的浊循环水的含盐量. 另外,从常年平均的角度考虑,这种假设也是 可靠的. 4.1.2水量平衡假设 在浊循环冷却水系统中,随污泥排出部 分水量.污泥再经浓缩,脱水后,泥饼外运, 在浓缩,脱水过程中所产生的清水回流至浊 循环水系统.考虑到真正随泥饼损失的水量 较少,在进行浓缩倍数的选择时,设定随泥饼 损失的水量忽略不计,则浊循环系统内的水 量也是稳定的,这就是水量平衡假设.通过 水量平衡的假设,使设计计算时所要分析的 对象也得到简化.另外,根据以往工程的实 际经验,该部分水量约占整个浊循环系统排 污水量的5%以下,因此在设计计算时确实 可以忽略. 4.2浊循环冷却水补充水水质的选择 采用何种水质作为浊循环水系统的补充 水,对于浊循环水系统的浓缩倍数的选择也 有很大影响.浊循环水可采用厂区工业新 水,回用水,净循环水系统强制排污水.浊循 环补充水通常采用净循环水的强制排污水或 其它循环水系统的串接排水等.净循环水系 统一般采用厂区内工业新水作为其补充水 源.因此浊循环补充水的水质指标要远低于 净循环水系统.浓缩倍数与补充水的含盐浓 度密切相关,浊循环补充水含盐量高,浓缩倍 数相对数值必然有所降低,但如果均以工业 新水作为计算基准,浊循环水浓缩倍数仍应 高于敞开式净循环水系统. 4.3浊循环冷却水浓缩倍数的选择 4.3.1浊循环冷却水浓缩倍数的计算分析 浊循环冷却水系统的补充水通常采用敞 开式净循环冷却水的强制排污水或其它循环 水系统的串接排水等.现按以敞开式净循环 冷却水的强制排污水作为浊循环冷却水系统 的补充水和以工业新水作为浊循环水系统的 36冶金环境保护2008年第4期 补充水做计算分析如下. (1)以净循环水作为浊循环补充水的浊 循环浓缩倍数计算分析 由于在实际工程中,常以相关净循环水 系统的强制排污水作为浊循环冷却水系统的 补充水,因此在进行浊循环水系统浓缩倍数 的选择时,应结合相关的净循环水系统做整 体计算. 在进行浊循环水浓缩倍数的计算前,先 设定如下参数:以经处理后的浊循环水悬浮 物含量A为浊循环浓缩倍数计算的参照量, 浊循环浓缩倍数值设定为N2;相关净循环冷 却水系统浮物含量为20mg/L(钢铁企业 工业净循环水常用悬浮物控制指标),净循 环水系统浓缩倍数值N1设定为2(国内大型 钢铁企业实际控制指标,可从各大钢铁企业 的工厂设计统一技术规定中获取该数值); 净循环冷却水系统补充水采用厂区工业新 水,工业新水悬浮物含量C为10mg/L(国内 大型钢铁企业实际控制指标). ?1=昙,N2=鲁j?2=j?2=A 由上面的计算可以得出以下推论:?在 浊循环水水质满足工艺生产要求的前提下, N2越高,A也越高,浊循环水系统需要补充 的水也越是少,这说明应尽可能的降低浊循 环水的水质要求(提高A值)以提高浓缩倍 数,从而减少补充水的耗量;?通常情况下A >C,理论计算上来说,当A/C<N1,则N2< 1,当A/C>N1,则N2>1,但当N2<1时,浓 缩倍数没有意义;?一般敞开式净循环水浓 缩倍数N1>2,也就是说只有在浊循环水悬 浮物含量A是工业新水悬浮物含量C的2 倍以上时,浊循环水浓缩倍数才可能大于1, 浊循环水浓缩倍数才有意义.反而言之,当 浊循环水的悬浮物含量不是工业新水悬浮 物含量的2倍以上时,不应使用净循环强制 排污水作为浊循环水系统的补充水,而应考 虑采用水质更加好的工业新水;?根据煤气 清洗,火焰切割,喷雾冷却,精炼除尘等经 沉淀处理后的浊循环供水的悬浮物含量约 为20,200mg/L,一般钢铁企业工业新水 控制悬浮物含量为10mg/L,以及净循环水 浓缩倍数通常控制在2左右,浊循环水系统 的有效浓缩倍数值应在1,10范围内;?根 据工艺生产要求,浊循环冷却水水质在已经 抵达上限即浊循环水水质恒定的前提下,净 循环强制排污水浓缩倍数N1越是高,则浊 循环水浓缩倍数N2越是低,系统所须补充 水量也越是大,也就是说净循环水浓缩倍数 的提高反而不利于浊循环水系统浓缩倍数 的提高. (2)以工业新水作为浊循环补充水的浊 循环浓缩倍数计算分析 仍先设定如下参数.以经处理后的浊循 环水悬浮物含量A为浊循环浓缩倍数计算 的参照量,浊循环浓缩倍数值设定为N2.浊 循环冷却水系统补充水采用厂区工业新水, 工业新水悬浮物含量C设定为10mg/L,一 般厂区内工业新水水质通常认为是不变的. N2=舵= 根据煤气清洗,火焰切割,喷雾冷却,精 炼除尘等经沉淀处理后的浊循环供水的悬浮 物含量约为20,150mg/L,一般钢铁企业 工业新水控制悬浮物含量为10mg/L,浊循 环水系统的有效浓缩倍数值应在2,15范 围内. 4.3.2浊循环冷却水浓缩倍数的选择 按照节水环保,废水串接使用的原则,应 当优先以净循环水强制排污水作为浊循环水 系统的补充水.当净循环强制排污水量不能 满足浊循环补充水量要求时,直接采用工业 新水作为浊循环补充水. 当浊循环水悬浮物含量小于或等于工业 新水悬浮物含量2倍时,就意味着浊循环要 求的水质与净循环水质相近,再以净循环强 制排污水作为浊循环补充水已经没有意义 了.应以工业新水作为浊循环水系统强制排 污水,浓缩倍数一般为2(该浓缩倍数值以 2008年第4期冶金环境保护 工业新水悬浮物含量为基准). 当浊循环水悬浮物含量大于工业新水悬 浮物含量2倍以上时,应以净循环水强制排 污水作为浊循环系统的补充水,浓缩倍数一 般为1,10(该浓缩倍数值以净循环强制排 污水的悬浮物含量为基准). 表1是钢铁企业常规浊循环水系统的浓 缩倍数,可供实际工程中参考. 表1钢铁企业常规浊循环水系统浓缩倍数值 5结论 综上所述,钢铁企业浊循环水系统不 仅是个降温冷却的过程,其中还存在着混 凝,沉淀,过滤的水处理流程,在进行浓缩 倍数的选择和计算时必须进行周密的考虑 和计算. 节能减排将成为下半年工作重点 近期,中国钢铁工业协会三届二次常务理事(扩大)会议在京召开.中国钢铁工业协会会 长张晓刚在会上指出,在2008年下半年钢铁行业运行中,应当进一步加强节能减排工作,要 广 泛推广,应用节能减排先进工艺技术,抓紧健全和完善钢铁行业节能减排统计指标体系;增 加 企业自主创新能力,积极配合国家推进重点节能减排技术,加快进行节能减排的技术改造; 积 极贯彻国家宏观调控的方针,配合国家有关部门做好淘汰落后产能的工作,把淘汰落后产能 与 产业结构调整结合起来;目前钢铁行业存在的生产力布局不合理,自主创新能力不强,产能 总 体过剩等问题,都与产业集中度低有着直接的关系,要加快推进钢铁行业结构调整和战略重 组;充分考虑钢材出口数量下降带来的影响,强化行业协调和企业自律,加强对主要钢材出口 国家和地区的监测预警,做好双边对话交流,减少贸易摩擦.同时,企业必须适应下半年国内 市场发生的变化,从行业和企业自身的需要出发,坚持以销定产的方针,建立下半年国内钢材 市场新的供需基本平衡. 目前,钢铁行业运行的主要特点有:钢铁生产高增长,国内市场供需基本平衡,钢铁生产的 品种结构继续向优化方向发展,钢铁产品出口高增长,增幅呈下降态势;单位能耗下降,总能耗 上升,节能减排任务艰巨;国产矿,进口矿同步增长,价格保持高位运行,行业固定资产投资增 幅回落,投资结构优化;钢铁价格由升转降,国际,国内市场价格差扩大;钢铁企业盈利水平提 高,同时面临成本上升压力. 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