楊玉璽
(漳州旗濱玻璃有限公司 漳州 363400)
在浮法玻璃生產(chǎn)中,因設(shè)備運行處于高溫環(huán)境下,如熔窯工段玻璃液攪拌器、冷卻水包、L型吊墻水管、錫槽工段玻璃拉邊機(jī)等冷卻水不能間斷,且水流量、水壓必須滿足要求,否則影響生產(chǎn)質(zhì)量[1]。為了保證冷卻設(shè)備的換熱效果,對循環(huán)水的水質(zhì)有一定要求;如循環(huán)水的水質(zhì)超標(biāo)會造成換熱設(shè)備結(jié)垢,影響換熱效果,嚴(yán)重時對循環(huán)水管道及換熱設(shè)備造成堵塞或腐蝕泄漏從而影響玻璃生產(chǎn)。
同時,由于循環(huán)水在使用過程中不斷地蒸發(fā),導(dǎo)致循環(huán)水中的電導(dǎo)率、pH值、濃縮倍率、總硬度、氯離子、濁度等指標(biāo)(電導(dǎo)率<1200 us/cm、pH值7 .0~9 .0、濃縮倍率4.0~8.0、總硬度<250 mg/L、氯離子<300 mg/L、濁度<20NTU等)超標(biāo)。為確保循環(huán)水水質(zhì)達(dá)標(biāo),通過添加緩蝕阻垢劑、分散劑、殺菌劑、外排循環(huán)水再補充自來水等措施,從而解決水質(zhì)達(dá)標(biāo)問題。
玻璃生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中,由于水質(zhì)問題部分循環(huán)水不能再重復(fù)利用,需直接外排放,該部分外排循環(huán)水直接排放造成了浪費。為了解決水源浪費,設(shè)計制作了循環(huán)水回收利用系統(tǒng),將外排水引入環(huán)保水箱,供應(yīng)環(huán)保系統(tǒng)使用,達(dá)到了節(jié)能要求。
在浮法玻璃生產(chǎn)線上,循環(huán)水利用需要質(zhì)量保障與解決如何利用的問題,如利用提高循環(huán)水水質(zhì)的“濃縮倍率”、如何收集外排循環(huán)水、再補充自來水、添加純清劑等。
為此,設(shè)計了一種循環(huán)水回收利用系統(tǒng),在工業(yè)領(lǐng)域大流量的循環(huán)水系統(tǒng)中,利用多余水量和回路壓力,挖掘出更多的可回收能量[2]。
玻璃生產(chǎn)玻璃外排循環(huán)水回收系統(tǒng)包括循環(huán)水池、進(jìn)水管、冷卻設(shè)備、回水管、環(huán)保水箱。供水源連接循環(huán)水池,進(jìn)水管連接在循環(huán)水池和冷卻設(shè)備之間以將循環(huán)水池中的水抽取后對冷卻設(shè)備進(jìn)行冷卻,回水管連接在冷卻設(shè)備和循環(huán)水池之間以對冷卻水進(jìn)行回收至循環(huán)水池,在回水管上還連接有控制閥和外排管道,外排管道連接至環(huán)保水箱。循環(huán)水回收利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。
圖1 循環(huán)水回收利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
通過外排的循環(huán)水回收至環(huán)保水箱,供環(huán)保脫硫及脫硝使用,解決水質(zhì)問題和降低了水耗成本。
以900 t/d浮法玻璃生產(chǎn)線為例,分析循環(huán)水量外排水量1208 t的循環(huán)水回收利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改進(jìn)方法。將原循環(huán)水回路,分成二個分支路線,實現(xiàn)回路水有效利用。通過第一支路與第二支路的工藝路線,執(zhí)行不同需求的操作。
循環(huán)水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的裝置部件:
(1)新增DN50碳鋼管道。
(2)為控制排水量,新增兩個DN50流量調(diào)節(jié)閥。
(3)新增一個DN50水表,計量排水量。
(4)新增環(huán)保水箱及其管道,把外排循環(huán)水引至環(huán)保水箱,供環(huán)保部門對環(huán)保設(shè)備進(jìn)行補充水分,以減少大量使用自來水的情況,達(dá)到節(jié)約自來水的目的。
(5)對原循環(huán)池新增循環(huán)水池的部分功能:自動抽取水池水源,進(jìn)入化驗儀器測定循環(huán)水質(zhì)的成分,根據(jù)技術(shù)分析的結(jié)果,控制循環(huán)水進(jìn)入水池補充純凈自來水的水量,同時通過回路調(diào)整環(huán)保水箱閥門,將循環(huán)水引入環(huán)保水箱。
(6)如排水量大于環(huán)保系統(tǒng)用水量,通過控制閥,將回路水引入循環(huán)水池。
(1)第一支路,在循環(huán)水回水管道上,通過外排管引至環(huán)保水箱內(nèi),使本來外排循環(huán)水,通過該支路將循環(huán)水利用起來。由于循環(huán)水水質(zhì)濁度平時低于20NTU,可以滿足企業(yè)窯爐煙囪環(huán)保脫硫及除塵使用,不會造成用水設(shè)備的堵塞。
(2)企業(yè)充分利用已有的“環(huán)保水箱”設(shè)計,選擇循環(huán)水回水管道離環(huán)保水箱最近點,從該點接一路DN50的管道,在連接前,需要安裝一個球閥,并裝上一個DN50水表計量,進(jìn)入環(huán)保水箱前安裝一個球閥控制排水量。
(3)全開循環(huán)水回水管道上閥門,根據(jù)每次循環(huán)水池的水質(zhì)化驗結(jié)果,調(diào)整進(jìn)入環(huán)保水箱的閥門,控制水量大小。
第二支路將循環(huán)水引入循環(huán)水池,但部分循環(huán)水在使用過程中會被蒸發(fā),導(dǎo)致循環(huán)水中的電導(dǎo)率、酸堿性、濃縮倍率、總硬度、氯離子、濁度等水質(zhì)指標(biāo)異常,需要進(jìn)行相應(yīng)的水質(zhì)處理。
如何降低設(shè)備結(jié)垢風(fēng)險、延緩設(shè)備的腐蝕、減少堵塞、提高設(shè)備的使用壽命,結(jié)合生產(chǎn)線的客觀條件和水中雜質(zhì)情況,采用一種或幾種方法,減少和控制循環(huán)冷卻水中生物黏泥的含量[3]。為確保循環(huán)水的水質(zhì)達(dá)標(biāo),通過添加緩蝕阻垢劑、分散劑、殺菌劑、外排循環(huán)水再補充自來水等措施,從而解決水質(zhì)達(dá)標(biāo)問題。
表1 實施前與實施后每月外排水量對比 t
表2 實施前水質(zhì)檢驗報告
表3 實施后水質(zhì)檢驗報告
實施前,通過直排外排循環(huán)水,補充凈化自來水的方法,來達(dá)到循環(huán)池的冷卻水的水質(zhì)指標(biāo)要求。
實施后,通過循環(huán)水裝置結(jié)構(gòu),達(dá)到循環(huán)水利用及其水質(zhì)達(dá)標(biāo)滿足指標(biāo)要求:電導(dǎo)率<1200 us/cm,平 均628 us/cm;pH值7.0~9.0,平 均8.05;濃縮倍率4.0~8.0,平均4.86;總硬度<250 mg/L,平均182.37 mg/L;氯離子<300 mg/L,平均238.78 mg/L;濁度<20NTU,平均10.86NTU等指標(biāo)的合格要求。
(1)通過設(shè)計新型循環(huán)水系統(tǒng)結(jié)構(gòu),可以根據(jù)循環(huán)水化驗的結(jié)果,控制循環(huán)水的合理分流,一部分進(jìn)入循環(huán)水池,另一部分引入環(huán)保水箱。
(2)由于企業(yè)環(huán)保設(shè)備用水量很大,把原直排外排循環(huán)水引至環(huán)保設(shè)備,供環(huán)保脫硫及脫硝使用,避免了浪費,降低了企業(yè)水耗的成本。在保證循環(huán)水水質(zhì)合格的同時,降低了水耗;每天循環(huán)水池合計排水量為190~250 t,一年節(jié)約水耗69350~91250 t,每年可節(jié)省大筆水資源經(jīng)濟(jì)開銷。
(3)改進(jìn)后循環(huán)水池也可通過檢測水池的水質(zhì)指標(biāo),自動控制添加緩蝕阻垢劑、分散劑、殺菌劑、補充自來水等水質(zhì)處理措施,以防止循環(huán)管道設(shè)備結(jié)垢、腐蝕、堵塞等現(xiàn)象,提高設(shè)備使用壽命。
設(shè)計制作的循環(huán)冷卻水回收利用系統(tǒng),方法簡單實效,保證了循環(huán)水水質(zhì)合格,將外排水供給環(huán)保設(shè)備使用,減少水源浪費,提高了循環(huán)水管道及生產(chǎn)線設(shè)備的使用壽命;對所有玻璃行業(yè)都適用。解決了玻璃企業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)定期排污水的二次利用問題以及循環(huán)水池的自動化水質(zhì)處理,不僅為企業(yè)節(jié)省了生產(chǎn)成本,也是經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的有機(jī)結(jié)合,減少了水資源的浪費,達(dá)到了節(jié)能減排的目的。