稀土磁盤在芯棒限動連軋管濁環水處理中的應用

劉 彬

(無錫西姆萊斯石油專用管制造有限公司,江蘇無錫214028)

稀土磁盤在芯棒限動連軋管濁環水處理中的應用

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在芯棒限動連軋管濁環水處理中的工藝流程、設計參數、處理效果,及其取得的社會效益和應用前景。

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,當地生活和工業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)生產過程中主要產生含石墨、氧化鐵皮和含油廢水,廢水量為2000m3/h。由于稀土磁盤技術具有占地面積小、能耗低、凈化效率穩定、運行維護操作簡單、投資小等優點[1],選擇稀土磁盤作為芯棒限動連軋管濁環水處理的主要設備。

1 稀土磁盤技術

稀土磁盤分離廢水設備包括:S MDD2500磁盤機[2]、MDWDⅡ-750型壓榨機、DOS-9不銹鋼圓盤除油機及DN500×2400管式靜態混合攪拌器,主要設備性能參數見表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,使磁盤間形成強磁場。當水流流經磁盤間的流道時,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的轉速運轉,讓懸浮物脫去大部分水分,運轉到刮渣條,形成隔磁卸渣帶,由刮渣輪刮入螺旋輸送機,氧化鐵皮渣經管道流入壓渣機,擠壓脫水后進入渣池。被刮去渣的磁盤又重新轉入水中,形成周而復始的分離凈化廢水過程。其凈化效率主要取決于磁場強度和磁場梯度的高低、懸浮物粒徑和磁化率(或磁化系數)的高低等。

表1 稀土磁盤主要設備性能參數

2 工藝流程設計與特點

稀土磁盤污水處理技術工藝流程見圖1。濁環水經高低壓水泵以0.35～1.66MPa工作壓力和1800～2000m3/h流量經全自動管道過濾器過濾后送往現場各用戶,在完成了噴淋冷卻及高壓除鱗后,經沖渣溝自流進入旋流池,沉淀池中連續投加化學混凝劑(PAC)進行絮凝沉淀,在重力、機械力和化學絮凝輔助作用下,80%～90%以上的氧化鐵皮渣在旋流池中沉淀,未沉淀的細小氧化鐵皮顆粒物的含油廢水經提升泵進入連續投加化學絮凝劑(PAC)的管式靜態混合攪拌器后,進入稀土磁盤機的調節水箱,然后經稀土磁盤處理后進入熱水調節池,熱水調節池中的熱水經冷卻塔冷卻后進入涼水池后經泵站進入旁通過濾器后送入生產現場。該工藝與傳統方法相比,省去了平流沉淀或化學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定、壽命長,一般使用壽命可達20a[3,4]。運行穩定可靠,操作維護方便,耗電也較少,如S MDD2500磁盤機配電機4kW、MDWD-Ⅱ-750壓榨配電機1.5kW。

圖1 稀土磁盤污水處理技術工藝流程

3 處理效果

分別對稀土磁盤進、出口水中懸浮物的含量、壓榨機出渣中干固體與水的比例和稀土磁盤進、出口水中含油量進行測定,結果分別見表2、表3和表4(以下數據皆由環境監測站提供)。由表中可見,經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%,達到設計目標要求的處理效果(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、出口水中懸浮物的含量(mg/L)

表3 壓榨機出渣中干固體和水的比例(%)

表4 稀土磁盤進、出口水中含油量(mg/L)

4 社會效益

東北地區水資源較為匱乏,使用稀土磁盤技術,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的問題,實現了污染物“零”排放的目標,保護了水源,保護了環境。

5 結論

(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,采取合理有效的處理方法,節省投資,效果較好。在土地日趨緊張的情況下,稀土磁盤技術是目前及今后廢水處理的一種趨勢。

(2)優化處理方法。采用物理和化學相結合的方法,可以有效地減少單一化學方法造成的二次污染。利用稀土磁盤處理廢水,其技術優于傳統方法,技術成熟,運行穩定、可靠,不增加污泥量,不改變污泥性質,而且占地少,投資小。

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

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

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

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

[4]刑瑤,王須革.稀土磁盤分離凈化設備在熱軋濁環水處理系統中的應用[A].中國環境科學學會學術年會優秀論文集[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,現從事環保工程項目建設與管理工作。