煉鋼連鑄冷卻水複合陶瓷膜過濾方法與裝置的製作方法
2023-12-04 15:32:41 1
專利名稱：煉鋼連鑄冷卻水複合陶瓷膜過濾方法與裝置的製作方法
煉鋼連鑄冷卻水複合陶瓷膜過濾方法與裝置技術領域
本發明屬於鋼鐵節能減排和工業用水處理工程領域，提供一種採用複合陶瓷膜過濾管處理煉鋼連鑄冷卻水的方法和裝置。技術背景
目前煉鋼廠連鑄濁環水處理系統是採用二臺至六臺Φ4000Χ7620濾頭式過濾器 (單臺處理水量約100-400m3/h)，這種類型的過濾器包括外殼、進水口、出水口、排汙口、清洗口和自動控制等，然後濾料是採用鵝卵石、石英砂、無煙煤和纖維等。因此，過濾效果差， 致使水質不好，影響生產和鋼坯產品質量，更換濾料次數1-2次/年，並且必須停機，不能除油，需長期加藥水，濾料容易結塊而產生盲區。還需要一套專門的壓縮空氣用於清理，被過濾的循環水中懸浮物用氣體或蒸汽反衝洗到排渣管道。反衝洗時，容易將濾料帶入水池和循環水系統，損壞濾網、濾帽、循環水道以及噴嘴堵塞等問題。發明內容
本發明目標是要解決上述的問題和不足，提供一種複合陶瓷膜過濾煉鋼連鑄冷卻水的方法與裝置，該裝備可使循環水由進水口進陶瓷膜超濾機後，液體在外壓作用下，通過微孔複合陶瓷膜過濾管內處理後，可以達到除油、除懸浮汙物的效果。本發明專利可以顯著進行液固分離，有效降低循環用廢水的懸浮物截留過濾量，降低循環水的阻力，減少耗能、 耗水和排汙量，達到節能環保，保證整個鋼廠循環水處理系統的長期穩定運行。
本發明的具體特點為1)改善冷卻水的水質，過濾後懸浮物含量< 15mg/l，解決由於冷卻水噴嘴堵塞影響生產的問題；2)具有除油功能，除油率可達60-80%;3)提高連鑄鋼坯質量和產量；4)完全取代其他的濾頭式冷卻水過濾器。
圖為煉鋼連鑄冷卻水複合陶瓷膜過濾方法與裝置示意圖。附圖標識如下1、進水口2、反衝洗出水接ロ3、反衝洗出口閥4、反衝洗出口5、垂直人孔6、鋼外殼7、集油罐8、排油自動閥9、排油管10、排油出口
11、上迴轉蓋人孔
12、集油室
13、過濾管上密封固定層
14、過濾室
15、複合陶瓷膜過濾管
16、過濾管連接固定接口
17、過濾管下密封固定層
18、匯流器
19、沉渣室
20、下迴轉蓋人孔
21、反衝洗進口
22、反衝洗進口閥
23、清汙口
24、出水口
本發明採用複合陶瓷膜過濾器高效處理後的水質好、設備使用壽命長、操作簡單， 減少了系統的停機時間，降低了運行成本。該複合陶瓷膜過濾管的孔徑小、強度高、耐高溫、 耐腐蝕，是一種國內外先進的水處理關鍵元件，有關複合陶瓷膜過濾管的生產和加工申請人將另外申請發明專利。
本發明是一種採用複合陶瓷膜過濾管15材料，高效過濾連鑄冷卻水的方法與裝置，鋼外殼6以6-20mm厚碳素鋼板焊接成圓柱體，由上下封頭、罐體、裙座等焊接而成。罐體內由過濾管上密封固定層13、過濾管下密封固定層17和複合陶瓷膜過濾管15組合分成三個室，上部為集油室12、中部為過濾室14、下部為沉渣室19，罐體設有垂直人孔5、上迴轉蓋人孔11和下迴轉蓋人孔20供安裝和檢修之用。
中部的過濾室14由1根至5根複合陶瓷膜過濾管15串聯，然後組合成100至500 組並聯，複合陶瓷膜過濾管15使用過濾管連接固定接口 16進行串聯，過濾室14上部與過濾管上密封固定層13連接、下部與過濾管下密封固定層17連接。
高效陶瓷膜過濾器運行過程是，使用過的廢水通過進水口 1進入集油室，並將所攜帶的油全部聚集在集油室12頂部，積聚到一定量時由排油出口 10排出。廢水外部壓力作用下，經複合陶瓷膜過濾管15滲透到過濾室14經匯流器18匯合，經出水口對排出，同時將雜質截留下來並沉積在沉渣室19，積聚一定量時由清汙口 23排出。
聚集在集油室12頂部的油達到一定量後，由排油出口 10排出，經由排油管9通過排油自動閥7控制，回收到集油罐8後，廢油經加工可循環利用。
隨著過濾時間的增長，部分雜質會附著在複合陶瓷膜過濾管15表面上，會降低流量增大壓差，當壓力差> 0. 03MPa時，啟動反衝洗裝置，反衝洗水泵將淨水從反衝洗進口 21 送入，反衝洗進水閥22控制，打開反衝洗與出水口 M的通道，進入陶瓷膜過濾室14，淨水流動方向與過濾時的流向相反，由於壓力作用，淨水高速流動滲透到每根複合陶瓷膜過濾管 15內壁，使附著在複合陶瓷膜過濾管15表面上的雜質，隨著滲透液脫落，通過與進水口 1相連的進水管，並匯集到過濾器底層，再經過與進水口 1相連的反衝洗出水接口 2送出，自動控制反衝洗出水閥3，打開反衝洗出水口 4的通道，排出反衝洗時產生的汙泥。
具體實施方式
具體實施例1
連鑄濁環水的複合陶瓷膜過濾
本發明可以2臺至12臺過濾器並聯同時運行，也可以採用多開1備運行。單臺複合陶瓷膜過濾連鑄濁環水(小於100°c )的處理量為200至800m3/h，過濾器內由300至 1600根複合陶瓷膜過濾管串聯後並聯組裝而成，複合陶瓷膜過濾管的長度為500至2000 毫米、內徑60至300毫米，過濾精度為5至15 μ m。水的工作壓力小於0. 6MPa,工作壓差為 0. 02至0. 06MPa,當工作壓力超過0. 01至0. 3MPa時，將自動啟動反衝洗裝置，反衝洗周期視具體濁環水質而定，72小時一般為1至3次，每次反衝洗時間為5至10分鐘。濁環水的懸浮物為150至800mg/L，通過複合陶瓷膜過濾器過濾後的出水水質中的懸浮物達到5至 70mg/L。濁環水的含油量為100至300mg/L時，本發明的集油室可使除油率達到60-80%。
複合陶瓷膜過濾管的孔徑小、強度高、耐高溫、耐腐蝕，是水過濾處理的核心元件， 本發明的複合陶瓷膜過濾管有足夠的強度、良好的孔隙率，其使用壽命大於3年。還包含浮油室及沉渣室，沉渣室容量應滿足最小過濾周期兩天。密封件耐溫小於100°C，且具有通用性和互換性。
另外，本發明可以針對目前煉鋼廠使用的連鑄濁環水濾頭式過濾器，進行完善和改造，將現有過濾器內原有過濾原料全部清除後，利用現有的剛外殼，在罐內新增加上花板、下花板組件，加強槽鋼、清汙盤管、放淨管、人孔、過濾元件和密封組件等，即可顯著提高液固分離效率和大幅度提高水質。
具體實施例2
連鑄淨環水的複合陶瓷膜過濾
本發明還可以針對煉鋼廠連鑄淨環水，進行2臺至6臺過濾器並聯運行。單臺複合陶瓷膜過濾連鑄淨環水(小於50°C )的處理量為100至400m3/h，過濾器內由200至800 根複合陶瓷膜過濾管串聯後並聯組裝而成，複合陶瓷膜過濾管的長度為500至2000毫米、 內徑60至300毫米，過濾精度為1至10 μ m。水的工作壓力小於0. 6MPa,工作壓差為0. 03 至 0. IMPa0
當工作壓力超過0. 01至0. 時，將由自動裝置啟動反衝洗裝置，反衝洗周期視具體淨環水質而定，72小時一般為1至3次，每次反衝洗時間為5至10分鐘。反衝洗時，水通過複合陶瓷膜過濾管的流向與實施例1相反，是從過濾管的外壁面向內壁面流動。
淨環水的懸浮物為50至150mg/L，通過複合陶瓷膜過濾器過濾後的出水水質中的懸浮物達到1至15mg/L。淨環水的含油量為80至200mg/L時，本發明的集油室可使除油率達到 60-80% ο
權利要求
1.一種採用複合陶瓷膜過濾管處理煉鋼連鑄濁環水或淨環水的方法和裝置，過濾罐體內由過濾管上密封固定層、過濾管下密封固定層和複合陶瓷膜過濾管組合層分成三個單元室，上部、中部和下部分別為集油室、過濾室和沉渣室。過濾室由複合陶瓷膜過濾管串聯和並聯組合而成。聚集在集油室頂部的油達到一定量後，由排油出口排出，經由排油管通過排油自動閥控制，回收到集油罐內。
2.根據權利要求1所述，其特徵在於，所述的中部過濾室由1根至5根複合陶瓷膜過濾管串聯，然後組合成100至500組並聯，複合陶瓷膜過濾管使用過濾管連接固定接口進行串聯，過濾室上部與過濾管上密封固定層連接，下部與過濾管下密封固定層連接。
3.根據權利要求1所述的單臺過濾連鑄用水的處理量為100至800m3/h，過濾器內由 200至1600根複合陶瓷膜過濾管串聯後並聯組裝而成，複合陶瓷膜過濾管的長度為500至 2000毫米、內徑60至300毫米，過濾精度為1至15 μ m。
4.根據權利要求1所述的廢水通過進水口進入集油室，並將所攜帶的油全部聚集在集油室頂部，聚集的油達到一定量後，由排油出口排出，經由排油管通過排油自動閥控制，回收到集油罐，水中含油量為80至300mg/L時，本發明的集油室可使除油率達到60-80%。
5.根據權利要求1所述，廢水外部壓力作用下，經複合陶瓷膜過濾管滲透到過濾室，經匯流器匯合後排出，同時將雜質截留下來並沉積在沉渣室，積聚一定量時由清汙口排出。濁環水的懸浮物為150至800mg/L，通過過濾後的出水水質中的懸浮物為5至70mg/L。淨環水的懸浮物為50至150mg/L，通過過濾後的出水水質中的懸浮物為1至15mg/L。
6.根據權利要求1所述，隨著過濾時間的增長，部分雜質會附著在複合陶瓷膜過濾管表面上，當工作壓力超過0. 01至0. 3MPa時，將由自動裝置啟動反衝洗裝置，72小時一般為 1至3次，每次反衝洗時間為5至10分鐘。反衝洗時，水通過複合陶瓷膜過濾管的流向與過濾時的流動方向相反，反衝淨水是從出水口進入，通過複合陶瓷膜過濾管後，從進水口排除。
全文摘要
本發明公開了一種採用複合陶瓷膜過濾管處理煉鋼連鑄冷卻水的方法和裝置。本發明是將循環水通過微孔複合陶瓷膜過濾管內處理後，達到除油、除懸浮汙物的效果。過濾罐體內由過濾管上密封固定層、過濾管下密封固定層和複合陶瓷膜過濾管組合層分成三個單元室，上部、中部和下部分別為集油室、過濾室和沉渣室。過濾室由複合陶瓷膜過濾管串聯和並聯組合而成。聚集在集油室頂部的油達到一定量後，由排油出口排出，經由排油管通過排油自動閥控制，回收到集油罐後，廢油經加工可循環利用。本發明專利可以顯著進行液固分離，有效提高循環廢水的水質，降低水中的懸浮物和油含量，達到節能環保，保證煉鋼廠循環水處理系統的長期穩定運行。
文檔編號C02F103/16GK102515312SQ20111043314
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月21日 優先權日2011年12月21日
發明者吳波, 周舟, 張軍玲, 徐秉聲, 李樹慶, 潘貽芳, 袁章福, 趙宏欣 申請人:北京大學