环境工程设计 轧钢废水工艺设计
西南大学研究生课程考试
答 卷 纸
考试科目 环境工程设计 院 、所、中心 资源环境学院 专业或专业领域 环境工程 研究方向 级 别 2010级 学 年 第一学年 学 期 姓 名 学 号
类 别 （①全日制博士 ②全日制硕士 ③教育硕士 ④高师硕士 ⑤工程硕士 ⑥农推硕士 ⑦兽医硕士 ⑧进修)
研究生院(筹)制
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环境工程设计 轧钢废水工艺设计
目录
摘要 ............................................................... 3 关键词 ............................................................. 3 文献综述 ........................................................... 3 正文 ............................................................... 9 1处理工艺的确定 .................................................... 9 1.1设计参数 ...................................................... 9 1.1.1设计任务 .................................................... 9 1.1.2处理要求 .................................................... 9 1.1.3水质 ........................................................ 9 1.1.4设计原则 .................................................... 9 1.2废水处理工艺设计 .............................................. 9 2工艺流程的计算 ................................................... 10 2.1格栅 ......................................................... 10 2.1.1设计参数.................................................. 10 2.1.2设计计算.................................................. 10 2.2调节池设计计算 ............................................... 11 2.2.1设计参数.................................................. 11 2.2.2设计计算.................................................. 11 2.3旋流沉淀池设计计算 ........................................... 11 2.3.1旋流沉淀池设计参数........................................ 11 2.3.2旋流沉淀池计算 ............................................. 12 2.4化学除油器设计计算 ........................................... 15 2.4.1化学除油器的基本参数...................................... 15 2.4.2化学除油器设计计算........................................ 15 2.5清水池和污泥浓缩池的设计计算 ................................. 17 2.5.1清水池.................................................... 17 2.5.2重力浓缩池................................................ 17 2.6平面布置及高程布置的设计 ..................................... 18 2.6.1平面布置.................................................. 18 2.6.2高程布置.................................................. 18 2.6.3高程的估算................................................ 19 3总结 ............................................................. 19 参考文献 .......................................................... 20 附图 .............................................................. 21
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环境工程设计 轧钢废水工艺设计
轧钢废水处理工艺设计
摘要：概述了轧钢废水的主要污染物的来源和处理概况，并分析了物理处理法和化学处理法存在的问题及改进措施。根据轧钢废水的的水量、水质选用合适的处理工艺，并对选用的各种处理构筑物进行设计和计算、废水处理站的平面和布置高程布置。 关键词：轧钢废水；工艺；设计
The Rolling Wastewater Treatment Process
Huang Xiaojuan
College of Resources and Environment,Southwest University,Chongqing 400716,China
Abstract：Brief introduction of the sources and the treatment methods of the rolling water pollutants. And analyzed the problems of physical treatment ,as well as chemical treatment. And then propose the improvements of the treatment methods. According to water quality and quantity, choose appropriate treatment process, design and calculate on the range of treatment structures. Key words：rolling wastewater; method; design
文献综述
1.轧钢废水污染物的来源
轧机在轧制钢材的过程中，轧机轧辊辊道和轧制钢材的表面必须进行喷淋冷却。大量的氧化铁皮带入系统中，各润滑点含油类物质大量带入系统，在周检或检修过程中亦有油类物质进入水体。此外润滑点漏油、油压系统渗油或生产过程中油管爆裂尤其易造成系统油类冲击负荷。另一类污染物来源是固体杂质等废弃物和特殊污染物如清洗剂、洗涤液等。这些废水如果直接排放，不仅污染环境， 而且造成水资源严重浪费[1-2]。 2.处理概况
轧钢水水质外观多为棕红色乳浊液，pH一般在6.8-7.2之间，回水SS一般在100-300mg/L左右，油含量一般在40-80mg/L左右。其处理方法一般为“一沉、二平、三过滤”，“一沉”是指一级旋流沉淀，主要是去除大的氧化铁皮；“二平”指平流沉淀或斜管沉淀，主要去除颗粒粒径较小的杂质；“三过滤”指的是高速过滤器、磁滤等[1]。根据处理过程中的手段不同，可以分为物理法和化学法两种。 2.1 物理法处理
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环境工程设计 轧钢废水工艺设计
物理法处理是以沉淀为基础的工艺过程，按基于重力沉淀理论，比重大于水的颗粒杂质等可以沉降，比重小于水的颗粒杂质、油类上浮水体表面，经隔油、吸附措施，从而达到处理的目的。其典型工艺流程布置为：旋流池—平流池—高梯度磁化过滤器或沙滤器。但从现场使用的情况来看，以旋流—沉淀这种模式的处理工艺存在一定的局限性，重力沉淀无法保证溶于水中细小颗粒和乳化物的去除，回水的不均衡和水位的波动使上浮的大粒径或由小颗粒聚集而成的大颗粒油珠难于收集，使得平流池的出水水质油含量较大(一般为20～30 mg/L)，后继过滤处理造成滤器滤料或钢毛的板结，局部出现短流、堵塞，严重影响水质，目前这是一个普遍现象[1]。 2.2化学法处理
含油轧钢废水在产生的过程中，由于油水之间的紊流使水中的杂质和表面的活性物质吸附在油珠的表面，使之具有固定的吸附层和可移动的扩散层，组成了稳定的双电层和带电性，其双电层的电位阻碍着油珠的相互凝结，使整个体系的总能量降低，而保持稳定的胶体状态难以去除。通过投加化学药剂使之破乳。如各种高聚物、表面活性剂、吸附剂、铁盐或镁盐添加剂等。当药剂投加到水体后， 其作用机理是通过表面活性剂显著降低水的表面张力和界面张力，以改变体系表面状态，中和水中胶体的表面电荷，减少扩散层厚度，消除或降低电位，使之脱稳而相互凝结。另外，为了防止工业循环冷却水结垢、腐蚀以及细菌滋生等问题
[3]
，通常在冷却水中加入缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等化学药剂，即水质稳定剂。
在实际水处理过程中，利用药剂之间的协同作用，可提高水质的稳定效果，能降低生产成本[4]。
3.现场技术的应用及存在的问题 3.1物理法技术应用及存在的问题 3.1.1物理法技术应用
物理方法处理轧钢含油废水应用方法较多，应用较为广泛的如旋流、平流、磁滤或旋流、平流、砂滤器，马钢80年代末和90年代初一些轧钢系统大量选用了旋流、平流、磁滤工艺，现场运行效果不佳并逐步将磁滤改成砂滤，但基本没有解决根本问题，平流池的出水一般为SS一般在50mg/L左右，油含量一般在20～30 mg/L左右。主要为细小油粒和乳化油，容易造成滤料的板结。关键是以平流
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沉淀为基础工艺中，水体在平流的停留时间是个关键，受占地面积的影响，处理 后水质不佳。
3.1.2运行过程中存在问题 （1）水量对处理效果的影响
轧钢厂在轧制过程中由于冲氧化铁皮等原因，造成平流池来水不均，水量变化时，磁水器的磁化强度不能相应改变，平流池配水区域容易造成冲击流对沉淀区的工作产生不良影响，影响出水水质，加重了过滤设备的负荷。 （2）小颗粒和乳化油对处理效果的影响
平流池对细小颗粒和乳化状态的油类无法处理，势必将负荷转移给后继过滤系统，造成过滤器截污能力下降，影响出水水质。 （3）平流池抓泥对处理效果的影响
为保证平流池处理效果，工艺要求平流池每天必须抓泥，目前一般采用龙门吊抓斗抓泥，抓泥时将泥浆翻起，对平流池出水水质产生影响。采用重力排泥或吸泥泵排泥时，污泥的含水滤较高，对污泥的处理不利。
（4）物理处理方法从使用到现在，运行过程中暴露的问题较多，特别对老旧系统，由于轧线设备润滑点漏油较严重，这些系统水质对轧线设备和钢材表面质量产生不良影响。马钢中板厂、初轧厂、三轧带钢车间等系统目前在原有的工艺流程基础上通过投加化学除油剂进行化学除油，取得了较好的成效。 3.2 化学法技术的运用及存在的问题 3.2.1化学法技术应用
化学除油方法应用条件较好，处理水质稳定，承受水量负荷和污染物负荷的变化能力比化学处理方法要强，药剂投加浓度10-15mg/L，处理后水质外观清澈，细小颗粒油粒和乳化状态油类得以有效去除，经过化学除油器后，SS小于15 mg/L，油含量小于10 mg/L，可以考虑省去过滤环节也能满足生产。 3.2.2化学法存在的问题 （1）加药量对处理效果的影响
加药量的调节范围一般控制在10-15mg/L之间，根据生产线设备工作状况和油类泄露情况，回水水质变化范围较大，可以根据现场化验数据合理调整加药泵出药量刻度控制加药量。加药量小时，出水水质明显下降；加药量偏大时，形成
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