化水站廢水再利用改造

蔡 國(guó)

（新疆喀拉通克礦業(yè)有限責(zé)任公司 富蘊(yùn) 836107）

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(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1

原設(shè)計(jì)最終產(chǎn)水量為17 t/h，其中投入產(chǎn)出比約為3/1，既每產(chǎn)生17 t鍋爐用合格水，就需要排掉34 t不合格濃水（廢水），同時(shí)隨水處理系統(tǒng)使用時(shí)間的增長(zhǎng)，不合格濃水的產(chǎn)出比將會(huì)逐年升高。原設(shè)計(jì)未對(duì)不合格濃水再回收處理進(jìn)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(jìn)行再利用，對(duì)于企業(yè)的生產(chǎn)成本控制及節(jié)能降耗將會(huì)產(chǎn)生極其明顯的效果。綜合考慮冶煉廠的用水點(diǎn)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，這樣既可減少濁循環(huán)工業(yè)水的消耗，同時(shí)充分合理地利用了水資源。

2 改造設(shè)計(jì)方案

根據(jù)化水站水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)，目前不合格廢水產(chǎn)出約為34 t/h，工作制為24 h，設(shè)備綜合開(kāi)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(jì)應(yīng)為產(chǎn)水量的1.5倍以上，即約為34×1.5=51 m3。同時(shí)為減少施工成本及日后的運(yùn)營(yíng)成本，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(jì)為6 m×5 m×2 m（高），即水池的容積可達(dá)到60 m3，布置位置緊靠化水站污水排放管道，這樣原設(shè)計(jì)的不合格濃水從化水站廠房?jī)?nèi)的排水溝自然流入水池同時(shí)可以流入集水池中。

考慮到化水站與用水點(diǎn)濁循環(huán)水池之間有200 m的輸送距離，雖有2～3 m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(shí)保證對(duì)化水站不合格濃水的及時(shí)處理，需采用輸送泵將不合格濃水泵輸送至濁循環(huán)水池。考慮到化水站及濁循環(huán)水池之間的相對(duì)高度，水泵揚(yáng)程影響不大，故設(shè)備選型最后選擇2臺(tái)液下排污泵（流量為50 m3/h，揚(yáng)程為32 m，配套功率為11 kW，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(zhǎng)度約為200 m。

濁循環(huán)沖渣水原設(shè)計(jì)循環(huán)水量為7757 t，每天新增補(bǔ)水約為總循環(huán)水量的1%～2%，后期由于實(shí)際生產(chǎn)需求，對(duì)濁循環(huán)的水池容積進(jìn)行了擴(kuò)容，使總循環(huán)水量增至原設(shè)計(jì)的3倍，即目前的濁循環(huán)循環(huán)水量約為7757×3=23271 t，每天需新增補(bǔ)水約為23271×（1～2）%=（232～464）t。

3 設(shè)計(jì)方案評(píng)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(shí)際使用情況，對(duì)此改造方案進(jìn)行評(píng)估：

3.1 經(jīng)濟(jì)評(píng)估

泵2臺(tái)共計(jì)4.8萬(wàn)元；水池及泵房建設(shè)費(fèi)用約為4萬(wàn)元，管路安裝費(fèi)用為2萬(wàn)元，合計(jì)10.8萬(wàn)元；

投入使用后每天可節(jié)省工業(yè)用水：

34 t/h×24×0.6（開(kāi)車率）=489.6 t

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(wàn)元。

3.2 技術(shù)評(píng)估

集水池的選址緊靠化水站，對(duì)于化水站產(chǎn)生的大量不合格濃水可以及時(shí)排入集水池，然后通過(guò)水泵輸送至濁循環(huán)水池，不合格濃水能夠得到及時(shí)的處理，同時(shí)設(shè)計(jì)水池容積為60 m3，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100 m3/h的通過(guò)量；水泵采用1用1備，可以保證不合格濃水在1臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)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(duì)水質(zhì)要求極低，原設(shè)計(jì)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。

3.3 建設(shè)周期

集水池的建設(shè)周期需3～4周，設(shè)備采購(gòu)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。總體建設(shè)周期較短，在不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下，改造完成后既可投入使用。

4 使用效果

經(jīng)過(guò)近1個(gè)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(guò)近1年半投入使用，通過(guò)效果檢查和數(shù)據(jù)分析，集水池的設(shè)計(jì)容積可以滿足化水站滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的蓄水能力；單臺(tái)水泵的輸送能力可以及時(shí)將水泵送至濁循環(huán)，同時(shí)水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間只有8 h/24 h；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(duì)設(shè)備及管路沒(méi)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(jì)年重復(fù)使用不合格濃水總量可達(dá)20萬(wàn)方；經(jīng)綜合經(jīng)濟(jì)分析，僅水資源重復(fù)利用，年節(jié)約用工業(yè)水15萬(wàn)方，實(shí)際成本節(jié)約32萬(wàn)/年（化水站的年實(shí)際的開(kāi)車率為0.66）。

[1]程世慶.化學(xué)水處理設(shè)備及運(yùn)行.中國(guó)電力出版社，2008.

[2]寧平.三廢處理工程技術(shù)手冊(cè).高等教育出版社，2007.

[3]徐寶東.化工管路設(shè)計(jì)手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社，2011.