劉 彬

(無錫西姆萊斯石油專用管制造有限公司,江蘇無錫214028)

稀土磁盤在芯棒限動連軋管濁環(huán)水處理中的應(yīng)用

劉 彬

(無錫西姆萊斯石油專用管制造有限公司,江蘇無錫214028)

介紹了稀土磁盤技術(shù)在芯棒限動連軋管濁環(huán)水處理中的工藝流程、設(shè)計參數(shù)、處理效果,及其取得的社會效益和應(yīng)用前景。

稀土磁盤;芯棒限動連軋管;廢水;處理

西姆萊斯(遼陽)石油專用管制造有限公司地處水資源相對貧乏的東北地區(qū),當(dāng)?shù)厣詈凸I(yè)用水基本上是采用地下水。公司芯棒限動連軋管(Retained-mandrel pipe mill,MPM)生產(chǎn)過程中主要產(chǎn)生含石墨、氧化鐵皮和含油廢水,廢水量為2000m3/h。由于稀土磁盤技術(shù)具有占地面積小、能耗低、凈化效率穩(wěn)定、運(yùn)行維護(hù)操作簡單、投資小等優(yōu)點(diǎn)[1],選擇稀土磁盤作為芯棒限動連軋管濁環(huán)水處理的主要設(shè)備。

1 稀土磁盤技術(shù)

稀土磁盤分離廢水設(shè)備包括:S MDD2500磁盤機(jī)[2]、MDWDⅡ-750型壓榨機(jī)、DOS-9不銹鋼圓盤除油機(jī)及DN500×2400管式靜態(tài)混合攪拌器,主要設(shè)備性能參數(shù)見表1。稀土磁盤是由300塊永磁材料做成的磁盤一片片串裝而成,磁盤間為流水通道,通過對磁盤上磁極的布置,使磁盤間形成強(qiáng)磁場。當(dāng)水流流經(jīng)磁盤間的流道時,水中所含的磁性懸浮顆粒受到磁場的吸引力Fm的作用,同時也受到重力Fg和水流阻力Fc的作用。當(dāng)磁場力(Fm)大于作用力(Fg+Fc)在磁力方向上的分量時,顆粒向磁源方向移動,從流體中分離出來,吸附到磁盤上。磁盤以0.125～0.295r/min的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn),讓懸浮物脫去大部分水分,運(yùn)轉(zhuǎn)到刮渣條,形成隔磁卸渣帶,由刮渣輪刮入螺旋輸送機(jī),氧化鐵皮渣經(jīng)管道流入壓渣機(jī),擠壓脫水后進(jìn)入渣池。被刮去渣的磁盤又重新轉(zhuǎn)入水中,形成周而復(fù)始的分離凈化廢水過程。其凈化效率主要取決于磁場強(qiáng)度和磁場梯度的高低、懸浮物粒徑和磁化率(或磁化系數(shù))的高低等。

表1 稀土磁盤主要設(shè)備性能參數(shù)

2 工藝流程設(shè)計與特點(diǎn)

稀土磁盤污水處理技術(shù)工藝流程見圖1。濁環(huán)水經(jīng)高低壓水泵以0.35～1.66MPa工作壓力和1800～2000m3/h流量經(jīng)全自動管道過濾器過濾后送往現(xiàn)場各用戶,在完成了噴淋冷卻及高壓除鱗后,經(jīng)沖渣溝自流進(jìn)入旋流池,沉淀池中連續(xù)投加化學(xué)混凝劑(PAC)進(jìn)行絮凝沉淀,在重力、機(jī)械力和化學(xué)絮凝輔助作用下,80%～90%以上的氧化鐵皮渣在旋流池中沉淀,未沉淀的細(xì)小氧化鐵皮顆粒物的含油廢水經(jīng)提升泵進(jìn)入連續(xù)投加化學(xué)絮凝劑(PAC)的管式靜態(tài)混合攪拌器后,進(jìn)入稀土磁盤機(jī)的調(diào)節(jié)水箱,然后經(jīng)稀土磁盤處理后進(jìn)入熱水調(diào)節(jié)池,熱水調(diào)節(jié)池中的熱水經(jīng)冷卻塔冷卻后進(jìn)入涼水池后經(jīng)泵站進(jìn)入旁通過濾器后送入生產(chǎn)現(xiàn)場。該工藝與傳統(tǒng)方法相比,省去了平流沉淀或化學(xué)除油器和砂過濾器等,工藝流程相對較短,投資較少,且其占地面積僅為普通方法的2/3。稀土永磁材料性能穩(wěn)定、壽命長,一般使用壽命可達(dá)20a[3,4]。運(yùn)行穩(wěn)定可靠,操作維護(hù)方便,耗電也較少,如S MDD2500磁盤機(jī)配電機(jī)4kW、MDWD-Ⅱ-750壓榨配電機(jī)1.5kW。

圖1 稀土磁盤污水處理技術(shù)工藝流程

3 處理效果

分別對稀土磁盤進(jìn)、出口水中懸浮物的含量、壓榨機(jī)出渣中干固體與水的比例和稀土磁盤進(jìn)、出口水中含油量進(jìn)行測定,結(jié)果分別見表2、表3和表4(以下數(shù)據(jù)皆由環(huán)境監(jiān)測站提供)。由表中可見,經(jīng)稀土磁盤處理后廢水中懸浮物含量、出渣含水率和除油率分別為19mg/L、70.1%和75.4%,達(dá)到設(shè)計目標(biāo)要求的處理效果(懸浮物含量<50 mg/L,出渣含水率>70%,除油率>70%)。

表2 稀土磁盤進(jìn)、出口水中懸浮物的含量(mg/L)

表3 壓榨機(jī)出渣中干固體和水的比例(%)

表4 稀土磁盤進(jìn)、出口水中含油量(mg/L)

4 社會效益

東北地區(qū)水資源較為匱乏,使用稀土磁盤技術(shù),每年可減少地下水資源開采量超過10萬t,同時解決了溢流外排水污染物超標(biāo)的問題,實(shí)現(xiàn)了污染物“零”排放的目標(biāo),保護(hù)了水源,保護(hù)了環(huán)境。

5 結(jié)論

(1)廢水特征及成分分析。針對熱軋無縫鋼管廢水中懸浮物高的特殊性(含有氧化鐵皮、油、石墨、硼砂等),分析懸浮物本質(zhì),采取合理有效的處理方法,節(jié)省投資,效果較好。在土地日趨緊張的情況下,稀土磁盤技術(shù)是目前及今后廢水處理的一種趨勢。

(2)優(yōu)化處理方法。采用物理和化學(xué)相結(jié)合的方法,可以有效地減少單一化學(xué)方法造成的二次污染。利用稀土磁盤處理廢水,其技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)方法,技術(shù)成熟,運(yùn)行穩(wěn)定、可靠,不增加污泥量,不改變污泥性質(zhì),而且占地少,投資小。

(3)便于運(yùn)行和管理,提高作業(yè)時間,降低水環(huán)境承載能力。采用平流沉淀池,每1～2a,必須對池子進(jìn)行徹底的清理,工作量大,同時還需要將大量的廢水排入水環(huán)境。

[1]周勉,倪明亮.磁分離技術(shù)在水處理工程中的應(yīng)用工藝及發(fā)展趨勢[J].水工業(yè)市場,2009,(8).

[2]倪明亮,湯志剛.稀土磁盤分離凈化設(shè)備[P].中國: 00222525.5.2001.

[3]龔健.稀土磁盤分離技術(shù)在鋼鐵工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用分析及探討[J].冶金環(huán)境保護(hù),2000,(2).

[4]刑瑤,王須革.稀土磁盤分離凈化設(shè)備在熱軋濁環(huán)水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用[A].中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會優(yōu)秀論文集[C].2008.

Application of Rare EarthMagnetic D isc in Wastewater Treatment from M ulti-stand PipeM ill

L I U Bin
(Wuxi SemlessOil Pipe Co.,Ltd,Wuxi Jiangsu 214028 China)

The rare earthmagnetic disc technology,as a new purifying technology in metallurgicalwastewater,isof advantages of shortprocess and compact land occupation.It has been widely used in metallurgical enterprises in recent years.The technological process,design parameter,treatment effect,social benefit and application prospect on wastewater treat ment in retained-mandrel pipe millwere demonstrated.

rare earth magnetic disc;multi-stand pipe mill;wastewater;treat

X703

A

1673-9655(2011)03-0077-02

2011-02-25

劉彬(1977-),男,本科,工程師,現(xiàn)從事環(huán)保工程項(xiàng)目建設(shè)與管理工作。