如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!熱軋帶鋼層流冷卻水處理系統設計改進熱軋帶鋼廠水處理系統中，根據層流冷卻的用水特點，均將其作為一個單獨的系統進行處理。層流冷卻的用水主要有以下特點：一是流量大，一般在6000m3/h（100X104t鋼卷/a）至18000m3/h（450X104t鋼卷/a）之間；二是壓力低，但要求壓力穩定，層流集管處要求壓力為0.07MPa；三是對水質指標的要求比濁環水低，因此系統的處理率要求較低，且水中的氧化鐵皮粒度細、含油量小；四是水量變化大，用水量隨軋制鋼板的品種而變化。用水指標詳見表1。表1國內各熱軋帶鋼廠層流冷卻系統用水指標用水指標熱軋帶鋼廠寶鋼2050寶鋼1580武鋼2250武鋼1700攀鋼1450太鋼1549梅山1422本鋼1700水量/(m3?h-1)層流冷卻1165015852173601736058008600750011400層流錕道1000350110043811408001100層150160240258100150180180

流側噴層流冷卻0.070.150.070.150.10.250.070.15層流錕道0.30.30.070.30.30.40.30.3層流側噴1.01.21.02.251.21.01.01.0層流冷卻38/4440/4239/44.540/4435/4038/424035/38層流38/4435/4239/44.535/4235/4232/4535/4233水壓/MPa水溫/°C如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知！錕道層流側噴33.5/43.535/4339/44.535/4235/4232/453835/38懸浮物/(mg?L-i)層流冷卻W70W45W45W100W705030W45層流錕道W70W20W45W30W2030W45層流側噴W20W20W20W50W205030W20本文擬就層流冷卻系統的水量平衡和水質穩定以及節能措施兩個方面對水處理層流冷卻系統的工藝流程設計進行探討。1層流冷卻系統的水量平衡和水質穩定如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!熱軋帶鋼熱輸出輥道有3種不同壓力的用水，即：層流冷卻（0.07MPa）、層流輥道冷卻（0.3MPa）、層流側噴（1.2MPa）。其中輥道冷卻和側噴水的水質、水溫、水壓與濁循環系統的用水差不多,因此許多廠的層流冷卻系統中層流輥道冷卻和層流側噴就是直接使用的濁循環系統的輥道冷卻水（0.3MPa）和軋輥冷卻水（L2MPa見圖1）。諫w岳魄中樞沾ffi1錢駐原瀟冷卻瀟諫w岳魄中樞沾ffi1錢駐原瀟冷卻瀟n爆涙陣如俱格呆洋flUQ.3m:樞爆〔1,2MPjf調皐衣爲1.1兩個系統的水混用方式的缺點①層流冷卻用水經各廠運行實踐證明，因其含油量很少，懸浮物去除率要求不高，故該系統不必設除油、除渣設施。但濁環水中含有一定的油（W5mg/L），因此，若濁環水長期進入層流系統，會因層流系統未設除油設施而造成該系統水中油含量增加，甚至使水質惡化。②層流系統因用了濁環系統的水，必須將等量的水返回濁環系統，但這在水量上較難以準確控制，易造成兩個系統間水量不平衡。③層流冷卻系統用水的溫度及懸浮物較濁環水系統高，因此層流的回返水不能返回至濁環儲水池直接給用戶用，而必須返回至濁環系統的平流沉淀池經過濾、冷卻之后才能滿足濁環水的水質要求，這樣就增加了濁環水系統的處理負荷，造成投資與運行費用的增加。1.2兩個系統分開要解決的問題筆者認為層流系統的輥道冷卻及側噴水宜由層流冷卻系統自身供給，與濁環系統徹底分開，這樣能完全保證該系統的水量平衡和水質的穩定。但這樣作有兩個問題需要解決：層流輥道冷卻及側噴水要求溫度V35°C,懸浮物V20mg/L,而層流冷卻水溫度一般在38C以上，懸浮物一般在40mg/L以上，因此需進行處理。這在設計上我們已找到解決的辦法：層流冷卻流程是將回水中一部分水進行旁通過濾、冷卻，然后與未處理的水混合以降低全系統用水的懸浮物含量及溫度，再供用戶使用。經過濾、冷卻后的水中懸浮物V15mg/L,溫度V33C。只要在層流儲水池旁建一側噴儲水池，將過濾降溫后的水先引入該水池再溢流入層流儲水池中與未處理的水混合供層流用，而側噴儲水池的水則供層流輥道和側噴用，可保證這兩用戶的水質和水溫。而這兩部分水量與層流冷卻水量相比只占很小比例，不必增加層流冷卻系統的旁濾量。輥道冷卻及側噴需單獨設泵組及管道，因此可能會引起投資的增加。其實，這兩部分水無論是來自層流冷卻系統還是來自濁環水系統其動力消耗是一樣的，即運行費用一樣。層流增設了兩組泵但濁環系統的處理能力減小了，兩者相比設備費用變化不大。至于管道，雖增加了兩條獨立管道，但由于濁環供水系統中這兩用戶處于管道的末端，會使整個濁環管道均加上該部分轉輸流量，所以其管道費用并不省。另外，德國SMS（西馬克）公司也在這一點上進行了改進，即把層流輥道冷卻水水質要求降低，與層流冷卻壓力、溫度、水質都一樣,即可以將層流冷卻和層流輥道冷卻水合為一根管道供水，這樣層流輥道冷卻就不需要單設泵組和干管了。改進后的層流冷卻系統見圖2。圏2晩進居的區鷹蹄卻系焼因此，從層流冷卻系統的水量平衡和水質穩定考慮，層流輥道冷卻和層流側噴水宜由層流冷卻系統供水，如寶鋼2050mm熱軋及武鋼2250mm熱軋就是這樣設計的。2節能措施層流冷卻是熱軋帶鋼各用水系統中用水量最大的一個系統，由于軋制的鋼種不同，其需要的冷卻強度也不同，造成層流冷卻用水量變化很大，在設計中如何根據其特點選取合適的參數，對系統的節能有如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!很大影響。下面以寶鋼1580mm熱軋水處理層流冷卻系統的設計為例進行分析。寶鋼1580mm熱軋水處理層流冷卻最大用水量為15852ma/h,但這只是在軋制最不利鋼板時所需水量，軋制其他鋼板時，其用水量均比它小，若供水設備按最大水量設計顯然是一種浪費。層流冷卻由于水量大，所選供水泵一般是高壓泵，即電機為高壓電機，不宜用頻繁起停泵的方式來控制水量，也就是不能停泵。這樣，在用戶所需水量小時，水泵的動力浪費就大，反之，水泵的供水能力越接近用戶的小水量則越節能。因此，怎樣通過設計使所選設備既要滿足用戶最大水量,又要使供水設備能力減到最小，這就是擺在我們面前的課題°1580mm熱軋廠內設有一座水箱（用于穩定水壓），我們則在室外增設了一座水箱（用于調節水量），將其并聯在層流冷卻供水管道上，利用兩塊帶鋼軋制之間的間隙時間給水箱充水（供水泵不停），當冷卻最不利鋼板時，水泵供水加上水箱的儲存水就能滿足最不利鋼板的冷卻。從這里我們可以看出，最大水量是由水泵供水加上水箱的水供給的，如果水箱供應的水越多，則水泵的能力可越小，也就越節能。但水箱供水不是任意的，與軋鋼工藝的要求密切相關。因此，層流冷卻節能的關鍵是如何確定水箱的容積。計算水箱容積首先要了解軋制表，從中找出連續軋制兩塊最不利鋼板時的間隙時間（并扣除供水閥門開和關各一次的響應時間），即充水時間，以及一塊最不利鋼板的冷卻時間,筆者推導出以下計算公式：QT=QT+QT（1）1 11式中：Q—層流冷卻最大水量，ma/h；T一最不利鋼板冷卻時間，s；Q一水泵供水能力，ma/h；1T一連續軋制兩塊最不利鋼板時的間隙時間(扣除供水閥1門開和關各一次的響應時間)，s。由(1)式可得：Q=QT/(T+T)(2)11從公式(2)中可計算出水泵的供水能力(Q)和水箱的容積(QT)。1 11從(2)式中可以看出，T與Q成反比，即連續軋制兩塊最不利鋼板11時的間隙時間越長，供水泵的能力就越小，也越節能。但以上間隙時間是由軋制表決定的，因此設計水箱容積及計算水泵能力必須以軋制表為設計依據，完全滿足工藝的要求。我們設計的寶鋼1580mm熱軋層流水泵供水能力為10000ma/h,為最大水量的64%,有明顯的節能效果。人工復合生態床處理低濃度農村污水近年隨著流域點源污染控制工程的實施，面源氮、磷入湖量占流入滇池總量的比例已超過50%，因此控制面源污染已成為解決滇池富營養化的關鍵。根據對滇池某示范控制區的調查，其地表徑流、水土流失、固體廢物和村鎮生活污水是主要面污染源，而河道和溝渠是污如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!染物的最終入湖途徑，為此研究、開發了一種適合于該地區的新型人工濕地系統即人工復合生態床系統。該系統是在人工濕地的基礎上選擇最佳的植物栽種方式，并在床體內部填充多孔的、有較大比表面積的介質以改善濕地的水力學性能，為微生物提供更大的附著面積，同時增強系統對污染物（尤其是氮、磷）的去除能力。人工復合生態床作為濕地系統的一種，具有工藝簡單、運行管理方便、生態環境效益顯著、投資少等優點，適合于村鎮生活污水的處理。根據調查，在滇池地區農村生活污水與排灌水相混合的現象十分普遍，因此農村生活污水匯集出口處因受農田排灌水的影響，污水濃度低、流量大。對于潛流式濕地，若按常規的水力負荷（一般為2?15cm/d）設計要占很大的面積⑴，因此如何提高系統負荷、減少占地面積成為人工復合生態床研究的重點。1試驗裝置及方法1.1試驗裝置試驗系統設在滇池流域某一示范控制區，共有4個單元床體，結構如圖1所示。圈1潞流式人工裏舍生態疎結構首先,污水自流進入調節池，然后通過PVC管送入各個單元床體。人工復合生態床水流為潛流式，每個床體寬為Im、長為6m、床深為0.7m、坡度為1%。床體底部鋪設10cm厚的碎石（直徑為2?4cm）層，中部為40cm厚的爐渣層，上部為10cm厚的土壤層，污水在床體內部水平流動。布水區和集水區的寬度均為40cm，內部分別填充直徑為2?5cm的卵石，集水區底部安裝一根多孔集水管，且與外部一根出水高度可調的豎管相聯接。經測定床體平均孔隙率為50%，填充爐渣的水力傳導系數為3.47X10-3mm/s。為了比較不同水生植物的處理效果，在各單元床體種植了不同的植物（具體布置見表1），其中1號床為空白對照。表1各單元床體的植物布置方式項目1號2號3號4號植物種類無蘆葦前1/3段為蘆葦，后2/3段為茭白前1/3段為蘆葦，后2/3段為菖蒲種植密度（株面）16蘆葦：16,茭白：12蘆葦：16,菖蒲：201.2 植物栽培試驗選用滇池流域常見的水生植物：蘆葦、茭白和菖蒲。2001年2月底在滇池附近的沼澤地選擇20cmX20cmX40cm（長X寬X高）的帶土芽尖并將其移植到各單元床體（種植密度見表1），栽完后立即充水并使根部浸泡在水中，半個月后開始進污水⑵。1.3試驗條件試驗所用污水來自該示范控制區某溝渠的下游段(該溝渠的水流經農田和村鎮，最后進入滇池)，以生活污水為主，混有一部分農田排灌水及雨水，其特點是污染物濃度低于生活污水，但水量很大。系統運行期間的進水水質見表2,運行條件見表3。試驗過程中參照國家環保局的推薦方法分析COD、TN、氨氮和TP等水質指標(每周1?2次)。表2污水水質COD(mg/L)TN(mg/L)氨氮(mg/L)TP(mg/L)DO(mg/L)pH50?802?82?40.5?1.00.5?1.07.0?8.0表3運行條件水力負荷(cm/d)COD負荷[g/(m2?d)]TN負荷[g/(m2?d)]TP負荷[g/(m2?d)]停留時間(d)3021.61.970.2112結果與討論2.1對污染物的去除效果濕地系統中具有沉降性的有機物通過沉積和過濾可很快被去除,可溶性有機物主要通過微生物的降解而去除，氮則是通過硝化與反硝化反應及水生植物的吸收而被去除，而磷的去除主要靠沉淀、吸附及水生植物的吸收⑴。值得指出的是復合生態床中的植物長勢非常良好，在4個月內蘆葦、菱白和菖蒲分別由0.4m長高到2.0、2.5和1.2m,而且枝葉繁密，生長速度明顯高于天然環境中的植株。人工復合生態床對污染物的去除效果見表4。表4人工復合生態床對污染物的去除效果床號CODTN氨氮TP進水(mg/L)出水(mg/L)去除率(%)進水(mg/L)出水(mg/L)去除率(%)進水(mg/L)出水(mg/L)去除率(%)進水(mg/L)出水(mg/L)去除率(%)16172233055.662.6(59.6)4.97.83.04.838.5?60.0(50.4)1.92.80.41.162.7?82.8(70.8)7 0 8 09 1 50.240.3254.0?58.7(55.0)2162662.973.8(68.6)1.93.455.5?62.7(59.0)0.20.776.4?87.5(83.0)CO O O O2^261.8?66.0(65.0)31567.11.857.0?0.372.5?0.162.2?如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!2375.4(70.6)3.264.0(60.6)0.886.4(80.9)9?0.2867.2(66.0)192662.969.1(66.4)1.93.554.4?61.3(57.7)0.40.870.8?81.3(78.7)0.21?0.2960.8?65.1(63.2)注：“去除率”一欄中括號內為平均值。從表4可以看出，2、3號床對污染物的去除效果較好，1號空白床的去除效率最低。這是因為水生植物都有通過水面上的枝葉從大氣中吸收和輸送氧氣的能力，它們把氧氣送到根部的氣體導管，所以與根或莖直接接觸的土壤會呈好氧狀態，其他部位的土壤則呈厭氧狀態，這為土壤中各種不同微生物提供了適宜的環境，從而促進污染物的降解；而空白濕地上無植物生長且長期被淹沒，土壤幾乎都呈厭氧狀態，不利于多種微生物的生長。另外污水處理系統中的植物被認為是一個營養貯存庫，植物吸收營養維持生長和繁殖（這些營養物基本來自污水中的有機物、氮和磷），植物生長得越快則污染物減少得越多。2.2植物栽種方式的比較復合生態床中除2號床全部種植蘆葦以外，其他均采用混種方式。從表4可知，3號床除污效果最好、2號床次之、4號床則低于上述兩床。以上結果說明，多種植物組合能發揮不同植物的優勢，符合濕地植物的多樣性規律，有利于床體對污染物的去除。4號床的除污效果低于2、3號床是由于菖蒲與蘆葦、茭白相比個體矮小(平均高度為1.2m)且分孽很少，另外菖蒲的匍匐根雖然很粗大，但其只在土壤淺層蔓延、扎根不深，因此傳氧能力較低。蘆葦和茭白的根系發達并且深淺交錯、輸氧能力強，特別是在蘆葦濕地系統中傳輸氧的能力更強,因為蘆葦的根莖是垂直向下地延伸生長，具有非常強的穿透性。系統運行120d后對植物根系的生長狀況進行了測定，結果顯示蘆葦的根莖深度為30?50cm,根系發達且四處穿插；茭白的根莖深度為40?50cm，根莖粗大，其上長有許多根須；菖蒲的根莖深度為10?15cm,縱向多為根須。2.3氧化還原電位(ORP)比較在植物穩定生長期間測定了出水DO和床體的ORP，結果見表5。表5各床體ORP及出水DO項目1號2號3號4號出水DO(mg/L)0.71.51.31.1床體ORP(mV)-200-48-84-120由表5可知，除空白床外的各床體出水DO濃度略高于進水(0.5?1.Omg/L),表明植物對床體有一定的輸氧作用，其中2號床DO最高,3、4號床次之。床體內部的ORP均為負值，可見床體總體上處于還原態，內部供氧不足，這種條件有利于反硝化而不利于硝化及好氧反應。比較各單元床體的ORP發現2號床最高，3、4號床次之，1號床最低，說明植物床中蘆葦的輸氧能力最強，而空白床中因為無植物輸氧作用則處于嚴重的缺氧狀態。從以上分析可知，2、3號床體是較為適宜的人工復合生態床形式，3號床對各污染物的去除綜合效果最好，而且種植的菱白具有一定的經濟價值。2.4植物對脫氮、除磷的作用濕地系統中氮的脫除主要包括作物吸收、生物脫氮以及氮的揮發。生活污水中的氮通常以有機氮和氨(也可以是鉉離子)的形式存在。在土壤一植物系統中，有機氮首先被截留或沉淀，然后在微生物的作用下轉化為鉉態氮，由于土壤顆粒帶有負電荷，鉉離子很容易被吸附，土壤微生物通過硝化作用將鉉離子轉化為NO,土壤又可恢復3對鉉離子的吸附功能。土壤對帶負電荷的NO沒有吸附截留能力，NO3 3可以被植物根系吸收而成為植物營養成分或通過反硝化最終轉化為N或者N0而揮發掉。濕地系統中磷的去除主要包括形成不溶性的鈣、2 2鐵、鋁等化合物的沉淀以及植物的吸收。采用潛流式系統時選用適宜的土壤和介質可使除磷效果更好，含有一定量粘土或介質中有鐵、鋁離子存在時可進一步提高除磷效果⑴。

在試驗進行的第120天對系統中植物的各項參數進行了測定，結果見表6、7。表6各植物的氮、磷含量和含水率項目蘆葦茭白菖蒲全氮*2.902.342.04全磷*0.300.250.32含水率61.2553.8161.47注：*干物質含量。表7各床體植物的收割量(濕重)kg床號蘆葦茭白菖蒲1號2號20.83號7.916.74號9.65由表6、7可計算出運行期間通過植物吸收所去除的總氮量(N)plant和總磷量(P)。由進、出水總氮和總磷濃度和進、出水流量可以plant得到在此期間的總氮投配總量(N)和排放總量(N)、總磷的投配總in out量(P)和排放總量(P)。試驗系統采用的填充土壤的pH值為中性，in out所以可以忽略氮的揮發損失，由此可得到系統運行期間通過生物脫氮如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!如不慎侵犯了你的權益，請聯系我們告知!而去除的氮量N=N-N-N以及通過沉淀和介質吸附去除的磷量Pbinplantout a=P-P-P,計算結果如圖2、3所示。inplantoutm脅品4020。理、號衣鮭MH擄I418U鬱配藏卅柚