不套路S+B主令控制器VNS022FU11KKVR9P1.9P
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冶金行業(yè)是典型的高消耗高污染行業(yè),這是其行業(yè)性質(zhì)決定的,國家自2003年黨的十六大提出科學(xué)發(fā)展觀以來,十余年時間里我國的環(huán)境和自然資源的保護(hù)取得了顯著成效,為了進(jìn)一步貫徹科學(xué)發(fā)展觀、實現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展,必須對高消耗高污染的行業(yè)進(jìn)行改革,促進(jìn)其向節(jié)能環(huán)保方面的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:冶金;廢水護(hù)理;處理工藝
1冶金廢水分類
我國的冶金工業(yè)可以分為火法冶金和濕法冶金兩種,前者是通過高溫高壓條件將礦石中的單質(zhì)金屬與脈石以及雜志分離,主要涉及的是物理過程,以物質(zhì)的不同沸點為基本依據(jù),如鋼鐵冶煉。而濕法冶金則主要涉及化學(xué)過程,是金屬礦石在溶液中發(fā)生化學(xué)反應(yīng),轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苡谒慕饘匐x子,然后通過置換分解等方式將單質(zhì)金屬從溶液中分離出來的冶煉方法。如濕法煉銅,堆浸法煉金等都屬于濕法冶金的領(lǐng)域。不同的冶煉方法產(chǎn)生的廢水具有不同的性質(zhì)。
1.1火法冶金廢水
火法冶金的廢水主要包括沖渣水、冷卻水、車間清洗用水、及煙氣凈化用水等。其水需求量很大,尤其是在鋼鐵冶煉中,對于水的需求更大,根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)估算,生產(chǎn)一噸鋼耗水量在8-10噸左右,其廢水排放量則為1-2噸。鋼鐵廢水主要有焦化廠、礦山、選礦廠、鋼鐵廠、燒結(jié)廠以及煉鋼廠廢水等,這些排放的廢水中主要含有酸、堿、酚、重金屬與等一系列的有害物質(zhì)。[1]這些污染物質(zhì)是金屬冶煉廢水中需要處理的主要物質(zhì)。
1.2濕法冶金廢水
濕法冶金的廢水主要有煙氣凈化廢水、冶金過程中產(chǎn)生和泄露的廢水。濕法冶金工藝中要求添加大量化學(xué)用品,因此其產(chǎn)生的廢水成分比火法冶金要復(fù)雜得多,部分污染物質(zhì)的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出使用極限,不能立即循環(huán)使用,只能外排進(jìn)行處理。根據(jù)我國環(huán)境污染治理的有關(guān)法律法規(guī),有部分重金屬含量嚴(yán)重超標(biāo)的冶金廢水不能直接排放,應(yīng)當(dāng)經(jīng)過冶金企業(yè)自身的污水處理廠處理后才可以選擇是否外排。近幾年來,大部分省市級政府也已經(jīng)有高度環(huán)保意識,所以會在地方性法規(guī)和政府規(guī)章中規(guī)定工業(yè)生產(chǎn)廢水不能外排,必須行處理。濕法冶金廢水中,處理難度大的就是煙氣凈化廢水以及某些高濃度廢水,且處理成本很高,不符合企業(yè)的利潤追求。
2廢水處理基本方法
廢水處理的基本方法主要包括了物理、化學(xué)、微生物三種處理方法,同時根據(jù)物理、化學(xué)處理方法的綜合性質(zhì)還衍生出了物理化學(xué)處理方法。
2.1物理處理方法
物理處理方法依賴重力、機(jī)械攔截與離心力等作用,將冶金廢水中的雜質(zhì)去除,或依據(jù)廢水中所含污染物的沸點、結(jié)晶點存在的差異性有效凈化廢水。[2]該方法不涉及化學(xué)反應(yīng)過程,而是單純地通過萃取分離等物理手段進(jìn)行金屬冶煉,這種處理方法主要運用于冶金廢水的預(yù)處理程序,將其中容易分離的部分*分離出來,方便接下來需要進(jìn)行處理的更復(fù)雜的成分。實踐主要運用的物理處理方法包括沉降、離心、濃縮、過濾等處理方式。
2.2化學(xué)處理方法
化學(xué)處理方法則是通過一系列化學(xué)反應(yīng)來清楚廢水中有毒有害物質(zhì)的方法,常見方式就是創(chuàng)造一定條件然后添加化學(xué)藥劑,將溶于廢水中的物質(zhì)進(jìn)行回收和清除。回收對象主要包括各種金屬非金屬離子,膠狀物等,此外,使用化學(xué)方法處理廢水還有一個重要的目的是對酸堿度偏向某一端的廢水進(jìn)行中和,使其PH值接近于7,避免排放后對環(huán)境造成損害。如果冶金廢水量較大,可依賴大設(shè)備實施自動化操作,具體可以被細(xì)分成中和法、化學(xué)混凝法、氧化還原法、化學(xué)沉淀法等。[3]
2.3微生物處理方法
微生物處理方法是近年才開展的研究,是利用生態(tài)循環(huán)的方式通過微生物對廢水中的污染物進(jìn)行生物轉(zhuǎn)換,使其分解為無害物質(zhì)。使用這種方法進(jìn)行廢水處理需要一定的等待時間,同時還要為微生物的生存和發(fā)展提供適宜的生存條件,并促進(jìn)其新陳代謝速度的提高,降低時間成本。而且微生物處理方法僅適用于處理包含豐富污染有機(jī)質(zhì)的廢水,在冶金領(lǐng)域中應(yīng)用空間相對有限。
2.4物理化學(xué)處理方法
物理化學(xué)處理方法與前面的處理方法具有一定的交叉性,適用于在廢水中回收某一特定物質(zhì),是物質(zhì)從一相向另一相的轉(zhuǎn)移的傳質(zhì)過程,通常只有前幾種方法都無法實現(xiàn)對物質(zhì)進(jìn)行處理時才會使用這一方法,工業(yè)應(yīng)用中,常見的物理化學(xué)處理方法包括膜分離法、電解法、吸附法等。
3結(jié)語
對冶金廢水處理進(jìn)行研究,是降低冶金行業(yè)能耗和污染,保護(hù)資源與環(huán)境的有效方法,同時也是現(xiàn)階段冶金行業(yè)走出當(dāng)前高污染困局所必須解決要問題。從業(yè)人員應(yīng)當(dāng)積極開展降低冶金污染和能耗的具體措施,在實踐中積極探索,實現(xiàn)冶金領(lǐng)域的污染和能耗降低,為環(huán)境和資源的可持續(xù)發(fā)展作出行業(yè)內(nèi)的貢獻(xiàn)。
高污染性、高耗能性是冶金行業(yè)的典型特征,在當(dāng)前提倡可持續(xù)發(fā)展的時代背景下,必須對冶金行業(yè)進(jìn)行一定的改革,從源頭著手進(jìn)行節(jié)能設(shè)計,通過改革冶金工藝,水資源循環(huán)利用等手段和措施減少冶金工業(yè)的水消耗量,同時也有利于減少由于冶煉金屬造成的環(huán)境污染。
關(guān)鍵詞:冶金;給排水;節(jié)能減排
冶金行業(yè)根據(jù)冶煉工藝、冶煉設(shè)備對水的需求量以及生產(chǎn)排出的廢水特性的不同,可以進(jìn)行不同的給排水系統(tǒng)的設(shè)計,為了實現(xiàn)冶煉企業(yè)給排水環(huán)保節(jié)能這一目標(biāo),許多企業(yè)給排水工程都重視節(jié)能設(shè)計,這一設(shè)計理念不但能夠推動冶金行業(yè)排水技術(shù)不斷進(jìn)步,而且其長期的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益更是傳統(tǒng)排水設(shè)計*的,給排水節(jié)能設(shè)計有利于緩解冶金企業(yè)資源緊缺問題,所以,現(xiàn)代化的冶金行業(yè)給排水設(shè)計應(yīng)重視節(jié)能設(shè)計,從而合理采用有效的節(jié)能設(shè)計措施來更好的實現(xiàn)冶金行業(yè)給排水工程的作用。在建設(shè)給排水系統(tǒng)時還應(yīng)當(dāng)充分考慮水源條件以及對于生產(chǎn)廢水處理的要求,以節(jié)能減排為目的進(jìn)行設(shè)計。
1廢水處理設(shè)計
節(jié)約水資源已經(jīng)成為近年來*共同呼吁的話題,水資源作為人類必需的能源之一,需求和儲備出現(xiàn)的矛盾日益明顯[1]。這就使得冶金行業(yè)的廢水處理變得尤為重要,必須通過合理的措施進(jìn)一步降低冶金行業(yè)的廢水排放,從而實現(xiàn)進(jìn)一步的節(jié)能減排。冶金生產(chǎn)過程排放大量污染物含量高、成分復(fù)雜的廢水[2]。根據(jù)冶煉金屬的不同,廢水處理主要運用的方法包括了物理處理方法、化學(xué)處理方法、以及生物處理方法。物理處理方法不涉及廢水性質(zhì)的變化,主要運用吸附、過濾、離心等方式或者根據(jù)不同的雜質(zhì)在沸點、結(jié)晶點的差異使廢水中的雜質(zhì)分離出來。化學(xué)處理方法則涉及到了化學(xué)發(fā)應(yīng),通過置換、氧化化學(xué)反應(yīng)方法,將雜質(zhì)從離子態(tài)轉(zhuǎn)化為固體化合物,實現(xiàn)對廢水的凈化。生物處理方法主要是利用大自然的微生物,借助其代謝作用氧化分解冶金廢水里的有機(jī)雜質(zhì),并把它轉(zhuǎn)化成無機(jī)物質(zhì)[3]。相比于物理、化學(xué)等處理方法,生物處理方法更環(huán)保。生物處理方法需求的時間長,為了加快其廢水處理速度,必須加快目標(biāo)微生物的新陳代謝,而且生物處理方法僅能處理廢水中的有機(jī)雜質(zhì),局限性較強(qiáng)。
2采用有利于節(jié)能的高爐水冷系統(tǒng)
冶金行業(yè)中應(yīng)用多的仍然還是脫鹽水冷卻循環(huán)系統(tǒng),根據(jù)前蘇聯(lián)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,正常使用工業(yè)用水進(jìn)行冷卻的高爐服役年限平均為4.5年,采用脫鹽水進(jìn)行冷卻比采用常用工業(yè)水進(jìn)行冷卻,高爐平均服役年限延長了一倍,平均服役年限達(dá)到了9到12年。同時水冷系統(tǒng)也是實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計的重要因素。當(dāng)前主要應(yīng)用的脫鹽水冷卻循環(huán)系統(tǒng)為高爐軟水閉路循環(huán)冷卻系統(tǒng),其特點主要有以下幾個:
(1)運行穩(wěn)定性好
軟水即所謂的脫鹽水,與工業(yè)水相比,軟水能夠避免冷卻結(jié)垢的弊端,這也是延長高爐服役年限的主要依托。當(dāng)前使用的軟水是經(jīng)過添加緩蝕藥劑的化學(xué)軟化水,只要控制好水質(zhì),能夠長時間保持冷卻設(shè)備的內(nèi)表面的無垢狀態(tài),并通過改進(jìn)冷卻循環(huán)系統(tǒng),提高冷卻水的可靠流速,使冷卻設(shè)備隨時保持足夠的冷卻能力,從而實現(xiàn)高爐冶煉的運行穩(wěn)定和長期使用。與汽化冷卻循環(huán)系統(tǒng)相比,軟水閉路循環(huán)系統(tǒng)的冷卻水溫度更低,高爐爐墻能夠迅速凝固渣皮,保證了冷卻設(shè)備的運轉(zhuǎn)正常,同時,還可以根據(jù)需要,通過調(diào)節(jié)循環(huán)水流量以及水溫來適應(yīng)高爐的冷卻需要,從而達(dá)到節(jié)能的效果。
(2)降低給水需求
軟水閉路冷卻循環(huán)系統(tǒng)是一個相對封閉的系統(tǒng),物質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)部自成循環(huán)體系,沒有像汽化冷卻循環(huán)系統(tǒng)的水蒸發(fā)損失,理論上僅存在由于工藝制造上的瑕疵導(dǎo)致的水流失,比如管道接合不夠牢固導(dǎo)致的泄漏,因此,一般情況下,該系統(tǒng)的用水量很少,對于給水系統(tǒng)的流量設(shè)計要求相應(yīng)降低,作業(yè)中平均每小時補(bǔ)水量不超過其循環(huán)水量的1%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于工業(yè)水開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)的5%。
3給排水的具體節(jié)能措施
3.1給排水工程設(shè)計的優(yōu)化
冶煉行業(yè)對給排水工程進(jìn)行設(shè)計時,設(shè)計人員意識到設(shè)計所起的巨大作用,先要在保證設(shè)計質(zhì)量的前提下盡量降低材料成本的投入,同時對于管道連接處、接井及坡度間距等細(xì)部環(huán)節(jié)也應(yīng)進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)計,此做法可從一定程度上降低材料成本。另外,目前冶煉行業(yè)給排水節(jié)能設(shè)計還有很大開發(fā)潛力,如何開發(fā)這些潛力就要求設(shè)計人員在排水方式進(jìn)行設(shè)計時做到精益求精。排水系統(tǒng)是一個較為復(fù)雜系統(tǒng),涉及到多種因素與繁瑣環(huán)節(jié),為此對給排水系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)對各個環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化,以提高整個系統(tǒng)的節(jié)能性能。
3.2依水質(zhì)需要串級用水
串級用水是指根據(jù)冶煉作業(yè)不同環(huán)節(jié)對水質(zhì)高低的需求,將符合下級水質(zhì)需求的廢水直接進(jìn)行利用,減少廢水排放和處理成本的用水方式,串級用水的大特點就是對上級用水不需要經(jīng)過處理而直接使用。這用節(jié)能措施必須以上級用水產(chǎn)生的雜質(zhì)中不存在影響下級用水需求的物質(zhì),對于上級用水中存在有害于下級用水的物質(zhì)的,不能直接串級用水,必須經(jīng)過處理后才能循環(huán)使用,避免作業(yè)設(shè)備的使用年限縮短以及生產(chǎn)隱患的積累。
3.3變頻供水、供電
變頻供水主要是對連鑄機(jī)的生產(chǎn)作業(yè)制定的給排水節(jié)能措施,根據(jù)不同的生產(chǎn)斷面,連鑄機(jī)的用水量不同,應(yīng)用變頻器實施變頻供水,可以有效減少水量使用,實現(xiàn)節(jié)能目的。當(dāng)然,其它的輔助設(shè)施如冷卻塔風(fēng)機(jī)等適宜使用變頻器的,也可以應(yīng)用變頻器達(dá)到節(jié)能目的。
3.4高爐沖渣水的余熱利用
高爐在冶煉過程中所產(chǎn)生的爐渣可以高達(dá)1500℃,因此進(jìn)行冷卻后所產(chǎn)生的沖渣水中存在大量熱能,這些熱能的循環(huán)利用是給排水設(shè)計中的重要節(jié)能方向。但是沖渣水中含有大量雜質(zhì),不能直接使用,因此需要進(jìn)行換熱處理,換熱處理后,這些熱能可以作為居民采暖使用,也可用于發(fā)電,同時換熱后的回水可以繼續(xù)用作沖渣水,形成一個完整的循環(huán),有助于提升高爐余熱的利用。高爐沖渣過程中,爐渣的熱量被沖渣水所吸收,使?fàn)t內(nèi)溫度逐漸提升達(dá)到一個飽和狀態(tài),高爐蒸汽會帶出一部分余熱,而爐渣帶走的熱量約占總量的五分之一,高爐渣中余熱走向分為兩部分,一部分是通過沖渣水而蒸發(fā),另一部分是通過水蒸發(fā)帶入大氣中。高爐換熱處理后產(chǎn)生的余熱保持一個平穩(wěn)狀態(tài),沖渣誰留出高爐溫度保持不變。
4結(jié)束語
給排水設(shè)計的節(jié)能是降低冶金行業(yè)能耗的重要方式,在工程應(yīng)用中,應(yīng)當(dāng)以循環(huán)使用,減少排放為基本原則,達(dá)到降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)經(jīng)營效益的目的。節(jié)能減排設(shè)計不是一朝一夕就能做好的,還需要在生產(chǎn)實踐中不斷摸索和研究。