化水站廢水再利用改造

蔡 國

（新疆喀拉通克礦業有限責任公司 富蘊 836107）

1 前言

我單位冶煉廠余熱鍋爐系統配套的水處理系統—化水站設計參數見表1。

表1

原設計最終產水量為17 t/h，其中投入產出比約為3/1，既每產生17 t鍋爐用合格水，就需要排掉34 t不合格濃水（廢水），同時隨水處理系統使用時間的增長，不合格濃水的產出比將會逐年升高。原設計未對不合格濃水再回收處理進行考慮，考慮到不合格濃水的產量之大，直接排放掉尤為可惜，如能將產生的不合格濃水進行再利用，對于企業的生產成本控制及節能降耗將會產生極其明顯的效果。綜合考慮冶煉廠的用水點及水質要求，決定將化水站產的不合格濃水輸送至濁循環沖渣池，這樣既可減少濁循環工業水的消耗，同時充分合理地利用了水資源。

2 改造設計方案

根據化水站水處理系統的設計參數，目前不合格廢水產出約為34 t/h，工作制為24 h，設備綜合開車率在60%左右。由于不合格濃水的產量較大，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，水池容積設計應為產水量的1.5倍以上，即約為34×1.5=51 m3。同時為減少施工成本及日后的運營成本，根據現場地理位置及水泵吸程考慮，水池適宜布置在化水站旁，尺寸設計為6 m×5 m×2 m（高），即水池的容積可達到60 m3，布置位置緊靠化水站污水排放管道，這樣原設計的不合格濃水從化水站廠房內的排水溝自然流入水池同時可以流入集水池中。

考慮到化水站與用水點濁循環水池之間有200 m的輸送距離，雖有2～3 m的自然落差，但由于濁循環的用水量較大，為滿足其用水需求，同時保證對化水站不合格濃水的及時處理，需采用輸送泵將不合格濃水泵輸送至濁循環水池。考慮到化水站及濁循環水池之間的相對高度，水泵揚程影響不大，故設備選型最后選擇2臺液下排污泵（流量為50 m3/h，揚程為32 m，配套功率為11 kW，出口直徑為DN65）。管道根據泵選型選擇為Φ76×5，施工用管道總長度約為200 m。

濁循環沖渣水原設計循環水量為7757 t，每天新增補水約為總循環水量的1%～2%，后期由于實際生產需求，對濁循環的水池容積進行了擴容，使總循環水量增至原設計的3倍，即目前的濁循環循環水量約為7757×3=23271 t，每天需新增補水約為23271×（1～2）%=（232～464）t。

3 設計方案評估

根據我單位化水站水處理系統及濁循環系統的實際使用情況，對此改造方案進行評估：

3.1 經濟評估

泵2臺共計4.8萬元；水池及泵房建設費用約為4萬元，管路安裝費用為2萬元，合計10.8萬元；

投入使用后每天可節省工業用水：

34 t/h×24×0.6（開車率）=489.6 t

節約成本：489.6t×2=979.2元

年節省資金約：979.2×10月×30天=29.376萬元。

3.2 技術評估

集水池的選址緊靠化水站，對于化水站產生的大量不合格濃水可以及時排入集水池，然后通過水泵輸送至濁循環水池，不合格濃水能夠得到及時的處理，同時設計水池容積為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的通過量；水泵采用1用1備，可以保證不合格濃水在1臺設備出現故障的時候不影響正常水的輸送。濁循環作為冷卻高溫渣的系統，其對水質要求極低，原設計其用水為工業水，因此將化水站的不合格濃水注入濁循環水池作為沖渣水完全可以滿足其用水的要求。

3.3 建設周期

集水池的建設周期需3～4周，設備采購需2周左右，管道鋪設及輔助設施安裝需2周，總體供水系統的建設周期約為6周。總體建設周期較短，在不影響系統正常運行的前提下，改造完成后既可投入使用。

4 使用效果

經過近1個半月的基礎建設及設備安裝，廢水再利用總體正常投入使用。經過近1年半投入使用，通過效果檢查和數據分析，集水池的設計容積可以滿足化水站滿負荷運轉的蓄水能力；單臺水泵的輸送能力可以及時將水泵送至濁循環，同時水泵的運轉時間只有8 h/24 h；濁循環工業水的加入量大大減少，不合格濃水的加入對設備及管路沒有產生不良影響；化水站產生的不合格濃水得到99%的再利用，經統計年重復使用不合格濃水總量可達20萬方；經綜合經濟分析，僅水資源重復利用，年節約用工業水15萬方，實際成本節約32萬/年（化水站的年實際的開車率為0.66）。

[1]程世慶.化學水處理設備及運行.中國電力出版社，2008.

[2]寧平.三廢處理工程技術手冊.高等教育出版社，2007.

[3]徐寶東.化工管路設計手冊.化學工業出版社，2011.