2004年6月云南冶金Jun.2004
第33卷第3期(总第186期)YUNNANMETALLURGYVol.33.No.3(Sum186)
斜板沉淀除油池的应用
许锦康,张志明
Ξ
(昆明冶研新材料股份有限公司,云南 昆明 650031) 摘 要:斜板沉淀除油池工艺性能先进,单位占地面积的澄清面积大,除油率高,满足了生产需要。
关键词:斜板;撇油机;密度计
中图分类号:TD92612 文献标识码:A 文章编号:1006-0308(2004)03-0022-03
ApplicationofInclinedLamellarPrecipitationinde-oilingPond
XUJin-kang,ZHANGZhi-ming
(KunmingMetallurgyResearchNewMaterialCo.Ltd,Kunming,Yunnan650031,China)
ABSTRACT:TheinclinedlamellarPrecipitatingde-oilingpondusesadvancedtechnology;ithastheadvanatagesoflargeclarificationsur2
faceinuniteareaoccupiedandhighde-oilingefficiencysoastosatisfytherequirementofproduction.
KEYWORDS:inclinedlamella;oilskimmer;densitygauge
1 前 言
斜板沉淀除油池是我公司开发的新型澄清浓缩除油设备,主要用于处理轧钢车间冷却水、锈铁皮水等含固体颗粒、机油和其它设备润滑油的污水,通过处理后,除去固体颗粒、油脂,使溢流水能够无垢循环使用,该设备运行可靠,日常维护量极小,具有回水率高,溢流水含固量、含油脂低,底流浓度高,所刮出的油脂含水率低等优点,目前已应用于冶金、化工行业的污水处理,具有良好的推广前景。
进入给矿槽的污水流经电磁磁水器,其中的固体物质(主要是氧化铁皮)被磁化,相互吸引聚成较大的絮团进入池体。进入池体的污水,油脂比重轻,上浮于水面,经撇油机撇出,污水中的凝聚体大的直接沉至锥斗,小而轻的凝聚体和细粒级固体颗粒随水流从倾斜板组下部两侧的进料口进入各斜板单元间,在沿斜板向上的流体拖力F和自身重力G的作用下,形成一种有利于分离的对流,如图2
2 设备结构和技术原理
211 设备结构
所示,中上部的澄清液沿着左侧上升,经溢流槽排
出,而下部的浓缩料浆沿着右侧下降,并沿着斜板滑落至锥斗,与进入池体后直接沉淀的粗颗粒一起经底流管排出。
3 工作过程及特点
311 污水预处理系统
斜板沉淀除油池主要由污水预处理系统、斜板
沉淀浓缩池、除油系统、底流排放系统等组成,其结构如图1所示。212 技术原理
Ξ收稿日期:2004-03-31
由于污水中的固体颗粒主要为氧化铁皮,具有
较高的磁性,当以一定的流速通过磁场(电磁磁水器)切割磁力线时,能迅速达到磁饱和,形成具有
作者简介:许锦康(1970-),男,云南石屏人,工程师。
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许锦康等 斜板沉淀除油池的应用
图2 斜板沉降分离示意图Fig.2 Sketchdiagramofsettlementseparatingininclinedlamellary
precipitation角,合理分配澄清区和浓缩区的板面比例等设计参数,设计巧妙的支撑条,便于斜板的精确配置,使各斜板间隙都是相同的、形成相互的封闭的流体力学系统,密封的斜板组合装置,斜板拆、装两便,无脱落之虑,斜板组下部两侧有足够大的给料孔群是相互对称的,属静态横向给料,进入斜板间的料浆是稳定的悬浮液,面对性质、数量相同的料浆,获得了均匀的给料,料浆在斜板间的流态属半逆流形式,这种形式比普通浓密机大大改善了沉降过程的水力条件,可由雷诺数Re,弗劳德数Fr的变化反映,普通浓密机中Re常在104以上,Re和Fr成正比,属于紊流,而斜板浓密机由于水力半
径小,斜板单元内流体Re<450,雷诺数Re,弗劳
图1 KMLZ-3000/50斜板沉淀除油池
Fig.1 KMLZ-3000/50inclinedlamellaprecipitationde-oilingpond
德数Fr比普通浓密机大大降低,这样就稳定了液固分离过程,既不影响板面上沉淀物浓缩下滑,又不干扰澄清过程的进行,在斜板组上端装有带节流孔的溢流槽,它保证了竖直向上的溢流方向,横越各斜板顶端的液体造成的紊流,使各斜板间的澄清过程稳定、均一,合理的节流孔造成的压差,控制了进入斜板间料浆的进料速度,实现了料浆沿整个板面均匀布料,溢流中含有木屑、草渣、油类等杂物将在斜板组液面上漂浮,便于撇油机清除,特制的高质量斜板板材表面光滑、不锈蚀、不腐蚀,具有一定的硬度和强度,表面电性极低,可避免细泥粘附和结垢,防止了板间堵塞,倾斜板组下部四周装有橡皮裙,它保证了料浆只能从倾斜板组两侧进料,从而进一步保证了板间料浆呈半逆流状态的水力行为,斜板组向设备中心排料孔倾斜,这使已沉降的固体颗粒尽早排出,提高了底流浓度,并使池顶积极得到最大限度的利用,进一步提高了单位占地面积的处理量。313 除油系统
南北极的磁体,由于磁场梯度为零,因此它受大小
相等,方向相反的力作用,合力为零,固体颗粒不会被磁体捕集。这些磁化颗粒离开磁场后仍然带有一定的剩磁和较高的矫顽力,相互凝聚成较大的絮团,根据斯脱克斯公式,当介质的物性一定时,污水中悬浮颗粒的沉降速度与颗粒直径成正比,从而加快了固体颗粒的沉降,电磁磁化处理污水不需添加化学药剂和相应的储存、制备、投加设备,避免了化学处理对环境的污染,有利于水的循环利用,电磁磁水器只需一次性投资无需日常操作、管理、维护,电耗少,效果稳定,污泥易脱水,使用寿命长,一般为45年左右,对污水预处理的操作和管理实现了最大限度的简化。312 斜板沉淀浓缩池
斜板沉淀浓缩池是根据对所处理物料的研究和流体计算,具体确定斜板的长宽比,板间垂距,斜
进入池体的污水,污水中极大部分油脂上浮于
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2004年6月云南冶金Jun.2004
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水面,集聚成油层,定期开动撇油机,钢带运转时,将浮油带出水面,经内外刮油板将油刮入集油槽内,油脂含水低,撇油机尾轮为悬吊式,这使设备体积小,重量轻,便于移动,钢带为新材料,轻便耐用,表面亲油疏水,粘油性极强,耐腐蚀,整机结构简单,传动部分运行可靠,除油效率高,污油浓度高,维修方便,易操作。314 底流排放系统
污水中的固体颗粒沉降至锥斗后,经过一定时间的压缩,达到排放浓度,由浓度计把信号反馈给气动浆液阀,定时排放,这种设计自动化程度高,既克服了淤泥的假塑性,又防止了锥斗的堵塞或拉稀。冷却水称浊环水,浊环水中含有大量轧钢产生的氧化铁皮屑及机油、设备润滑油,需除去固体物质和油类物质,进行无垢运行。该厂于2000年采用了一台我公司设计的KMLZ-3000/50型斜板沉淀除油池,水、油分离后循环再用,底流(主要是氧化铁皮)泵送至烧结厂。浊环水料浆流量1800～2210m3/h,给料浓度1%～3%,料浆含油量>200mg/L,粒度分析结果见表1。重钢高线厂于2000
年8月25日正式投产运行后,由昆明冶金研究院会同重钢高线厂水处理有关人员在生产期间共同对斜板沉淀除油池进行了测定,实测数据见表2。
表1 浊环水粒度分析结果
Tab.1 Grain-sizeanalysisofsolidinpollutedenvironmentalwater粒度/μm产率/%累计/%
+760.79
76-378.469.25
37-1917.1026.35
19-1031.6958.04
10-525.0783.11
5-016.100
4 应用实例
411 重钢高线厂浊环水处理重钢高线厂(重庆钢铁集团公司高速线材厂)
生产规模为35万t/a线材,其轧制车间的开放式
表2 浊环水处理实测数据
Tab.2 Testresultofpollutedenvironmentalwater
时 间给料浓度/%
给料料浆含油量/(mg・L-1)
料浆流量/(m3・h-1)溢流SS值/(mg・L-1)溢流含油量/(mg・L-1)
底流浓度/%磁水器场强/GS
103.758.2352
21006.256.5458
18006.257.4548
1150
9月3日
3
9月4日
1
10月8日1.3
>200
22107.58.3450
20103.04.9653
19706.255.7853
10月9日1.5
12月17日
2.1
12月18日
2.8
通过三年多的生产应用和多次测试,重钢高速
线材厂在生产期间浊环水处理工段流程畅通,回水质量好,溢流水SS值<8mg/L,含油量<10mg/L,底流浓度45%～55%,回收油油质清亮,含水量<10mg/L,设备运行可靠,维护量小,完全达到了设计要求,满足了生产需要。
备比较,具有沉降效率、除油效率高,溢流含固量低,底流浓度高且稳定,运行成本低等优越性。特别适用于用地紧张,水分蒸发量大,产生有害气体和需要采暖、保温的场所;除油效率较高的撇油机及底泥自动排放系统,都具有较高的技术含量,相信在同类水处理中具有广阔的应用前景。参考文献:
[1]同济大学主编,给水工程〔M〕.北京:中国建筑工业出版社,
1980
[2]黄云平,等.倾斜板沉淀池的原理及应用〔J〕.中国甜菜糖
5 结 语
斜板沉淀除油池工艺性能先进,结构紧凑,配置合理,单位占地面积的处理量大,该设备运行可
靠,指标稳定,操作、维护简单、方便,对给水量波动适应性较强,特制的高质量斜板板材、独具匠心的斜板组设计和布置保证了斜板板面不因固体颗粒沉积而堵塞。与钢铁企业常用的普通沉淀除油设24
业,1998,(4):10.
[3]王喜良,等.斜浅层内液流运动特征研究〔J〕.云南冶金,
2002,(3):61-66.
