化水站廢水再利用改造

潘錫海

(新疆喀拉通克礦業(yè)有限責任公司富蘊836107)

化水站廢水再利用改造

潘錫海

(新疆喀拉通克礦業(yè)有限責任公司富蘊836107)

化水站作為我單位余熱鍋爐的水處理系統(tǒng)，月處理水量平均可達2萬方，但由于其投入產(chǎn)出比只有1∕3，而對于產(chǎn)出的2∕3的不合格廢水的處理，原設(shè)計是直接將不合格濃水排放至排污管道，如能將這部分直接排放掉的不合格濃水重復利用，對于降低企業(yè)的工業(yè)水消耗量，進而降低企業(yè)的生產(chǎn)成本將起到重要作用?；诖朔N考慮，綜合冶煉廠用水需求，通過對余熱鍋爐供水系統(tǒng)——化水站進行優(yōu)化設(shè)計，讓原設(shè)計直接排放掉的不合格濃水進行重復利用，從而達到節(jié)能降耗的目的。

廢水再利用成本控制節(jié)能降耗

1 前言

我單位冶煉廠余熱鍋爐系統(tǒng)配套的水處理系統(tǒng)——化水站設(shè)計參數(shù)，見表1。

表1 化水站設(shè)計參數(shù)

原設(shè)計最終產(chǎn)水量為17t∕h，其中投入產(chǎn)出比約為3∕1，既每產(chǎn)生17t鍋爐用合格水，就需要排掉34t不合格濃水（廢水），同時隨水處理系統(tǒng)使用時間的增長，不合格濃水的產(chǎn)出比將會逐年升高。原設(shè)計未對不合格濃水再回收處理進行考慮，考慮到不合格濃水的產(chǎn)量之大，直接排放掉尤為可惜，如能將產(chǎn)生的不合格濃水進行再利用，對于企業(yè)的生產(chǎn)成本控制及節(jié)能降耗將會產(chǎn)生極其明顯的效果。綜合考慮冶煉廠的用水點及水質(zhì)要求，決定將化水站產(chǎn)的不合格濃水輸送至濁循環(huán)沖渣池，因此處的用水點對水質(zhì)要求不高，主要是用于對貧化電爐的排放的熔煉渣進行冷卻、水淬，使用化水站的廢水完全可滿足生產(chǎn)要求，這樣既可減少濁循環(huán)工業(yè)水的消耗，同時充分合理地利用了水資源。

2 改造設(shè)計方案

根據(jù)化水站水處理系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)，目前不合格廢水產(chǎn)出約為34t∕h，工作制為24h，設(shè)備綜合開車率在60%左右。由于不合格濃水的產(chǎn)量較大，為保證不合格濃水能夠得到有效的再利用，需增加一集水池，水池容積設(shè)計應(yīng)為產(chǎn)水量的1.5倍以上，即約為34×1.5=51m3。同時為減少施工成本及日后的運營成本，根據(jù)現(xiàn)場地理位置及水泵吸程考慮，水池適宜布置在化水站旁，尺寸設(shè)計為6m×5m×2m（高），即水池的容積可達到60m3，布置位置緊靠化水站污水排放管道，這樣原設(shè)計的不合格濃水從化水站廠房內(nèi)的排水溝自然流入水池同時可以流入集水池中。

考慮到化水站與用水點濁循環(huán)水池之間有200m的輸送距離，雖有2～3m的自然落差，但由于濁循環(huán)的用水量較大，為滿足其用水需求，同時保證對化水站不合格濃水的及時處理，需采用輸送泵將不合格濃水泵輸送至濁循環(huán)水池?？紤]到化水站及濁循環(huán)水池之間的相對高度，水泵揚程影響不大，故設(shè)備選型最后選擇2臺液下排污泵（流量為50m∕h，揚程為32m，配套功率為11kW，出口直徑為DN65）。管道根據(jù)泵選型選擇為Φ76×5，施工用管道總長度約為200m。同時此供水系統(tǒng)采用是無人值守方式，即對兩臺液下泵采用變頻PID調(diào)節(jié)模式，由投入式液位計的液位值變化做為變頻器轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的啟動、停止及頻率給定信號，在低水位時停止運行，在高水位時水泵啟動，如在水泵啟動后液位還在不停上升（因有時余熱鍋爐因發(fā)電機停止運行，需水量會大幅上升，可能存在兩臺水處理設(shè)備同時工作現(xiàn)象），變頻會根據(jù)水位變實時調(diào)整變頻器的PID值，同時如在變頻器最大輸出后水位還不能滿足要求可觸發(fā)另一臺水泵啟動投入運行，對因水泵供水量加大后多于水量可通過輸水管路輸送至硫酸循環(huán)水池做為補加水。

濁循環(huán)沖渣水原設(shè)計循環(huán)水量為7757t，每天新增補水約為總循環(huán)水量的1%～2%，后期由于實際生產(chǎn)需求，對濁循環(huán)的水池容積進行了擴容，使總循環(huán)水量增至原設(shè)計的3倍，即目前的濁循環(huán)循環(huán)水量約為7757×3=23271t，每天需新增補水約為23271×（1%-2%）=（232-464）t。

3 設(shè)計方案評估

根據(jù)我單位化水站水處理系統(tǒng)及濁循環(huán)系統(tǒng)的實際使用情況，對此改造方案進行評估：

（1）經(jīng)濟評估：泵1臺2.4萬元,2臺共計4.8萬元；水池及泵房建設(shè)費用約為4萬元，管路安裝費用為2萬元，合計10.8萬元；

投入使用后每天可節(jié)省工業(yè)用水：34t∕h×24×0.6（開車率）=489.6t，

節(jié)約成本：489.6t×2=979.2元

年節(jié)省資金約：979.2×10月×30天=29.376萬元。

（2）技術(shù)評估：集水池的選址緊靠化水站，對于化水站產(chǎn)生的大量不合格濃水可以及時排入集水池，然后通過水泵輸送至濁循環(huán)水池，不合格濃水能夠得到及時的處理，同時設(shè)計水池容積為60m3，滿足化水站水處理能力；水泵選型及管道配備滿足水的輸送要求，其中管道最大的輸送量可以滿足100m3∕h的通過量；水泵采用1用1備，可以保證不合格濃水在1臺設(shè)備出現(xiàn)故障的時候不影響正常水的輸送。濁循環(huán)作為冷卻高溫渣的系統(tǒng)，其對水質(zhì)要求極低，原設(shè)計其用水為工業(yè)水，因此將化水站的不合格濃水注入濁循環(huán)水池作為沖渣水完全可以滿足其用水的要求。

（3）建設(shè)周期：集水池的建設(shè)周期需3-4周，設(shè)備采購需2周左右，管道鋪設(shè)及輔助設(shè)施安裝需2周，總體供水系統(tǒng)的建設(shè)周期約為6周?？傮w建設(shè)周期較短，在不影響系統(tǒng)正常運行的前提下，改造完成后既可投入使用。

4 使用效果

經(jīng)過近1個半月的基礎(chǔ)建設(shè)及設(shè)備安裝，廢水再利用總體正常投入使用。經(jīng)過近1年半投入使用，通過效果檢查和數(shù)據(jù)分析，集水池的設(shè)計容積可以滿足化水站滿負荷運轉(zhuǎn)的蓄水能力；單臺水泵的輸送能力可以及時將水泵送至濁循環(huán)，同時水泵的運轉(zhuǎn)時間只有8h∕24h；濁循環(huán)工業(yè)水的加入量大大減少，不合格濃水的加入對設(shè)備及管路沒有產(chǎn)生不良影響；化水站產(chǎn)生的不合格濃水得到99%的再利用，經(jīng)統(tǒng)計年重復使用不合格濃水總量可達20萬m3；經(jīng)綜合經(jīng)濟分析，僅水資源重復利用，年節(jié)約用工業(yè)水15萬m3，實際成本節(jié)約32萬元∕年（化水站的年實際的開車率為0.66）。

［1］蔣克彬，等.水處理工程常用設(shè)備工藝[M].中國石化出版社，2011.

［2］潘濤，等.廢水處理設(shè)備與材料手冊[M].化學工業(yè)出版社，2012.

［3］周本省.工業(yè)水處理技術(shù)[M]。化學工業(yè)出版社，2003.

收稿：2015-06-30

10.16206∕j.cnki.65-1136∕tg.2015.05.035