石永亮
電鍍工藝是高壓開關行業(yè)生產(chǎn)必不可少的重要工序,也是安全生產(chǎn)和環(huán)境污染防治的重要場所。
河南平高電氣股份有限公司(以下簡稱平高電氣)作為國內(nèi)電工裝備行業(yè)龍頭企業(yè),始終將其列為重要抓手,全力推進技術融進安全,降低危險品泄漏風險。
經(jīng)多方面排查,發(fā)現(xiàn)含氰廢水收集池內(nèi)濃度過高,引起其他廢水處理系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn);然而此時,生產(chǎn)線廢水還會源源不斷的匯集到收集池內(nèi),導致收集池滿水報警,廢水處理系統(tǒng)不能正常運行。
分析如下:
通過對流程的分析,確定如下改進方案:
1.計算整體效率:根據(jù)廢水處理系統(tǒng)各項參數(shù),計算出含氰廢水處理的整體效率。
2.確定核心參數(shù):設計配置電鍍廢水定量提升系統(tǒng),根據(jù)含氰廢水整體處理效率,確定定量提升系統(tǒng)的核心參數(shù)。
3.生產(chǎn)驗證及改進。
1.計算含氰廢水處理系統(tǒng)的整體效率
含氰廢水處理系統(tǒng)主要由一級破氰、二級破氰、沉淀池三個子系統(tǒng)組成。含氰廢水處理系統(tǒng)的整體速率,最終取決于處理效率最慢的子系統(tǒng)。
分別計算一級破氰、二級破氰、沉淀池三個子系統(tǒng)的處理效率,最終確定含氰廢水處理系統(tǒng)的整體效率。
(1)一級破氰效率
根據(jù)加藥的最高速率(NaClO加藥速度為40L/h,密度為1.25kg/L,濃度為10%,MNaClO=74.5g/mol,ClOˉ=51.5g/mol),計算每小時處理的總氰含量。經(jīng)過計算,得出“一級破氰”效率為:V=3.46×28/51.5=1.88Kg/h。
(2)二級破氰效率
根據(jù)加藥的最高速率(NaClO加藥速度為40L/h,密度為1.25kg/L,濃度為10%,MNaClO=74.5g/mol,ClOˉ=51.5g/mol),計算每小時處理的總氰含量。經(jīng)過計算,得出“二級破氰”的效率為:V=3.46×2×28/3×51.5=1.21Kg/h。
(3)沉淀池效率
在沉淀池中,需要提高二級破氰過的溶液的PH值,PH由8提升到10,增加溶液的堿性,使溶液中的化學成分更好的沉淀。它的處理效率與含氰廢水的濃度無關,只與溶液的流速有關。
該系統(tǒng)的處理效率為60m3/h,入水最大速率為50m3/h,處理效率大于入水效率,沉淀池效率不影響含氰廢水整體效率。
2.基于上述分析,確定核心參數(shù)
(1)重新設計配置定量提升系統(tǒng)
一套電鍍廢水定量提升系統(tǒng),能夠定時定量有控制的將高濃度的浸鋅液運輸?shù)綇U水處理系統(tǒng),進行有節(jié)奏的處理,避免阻塞現(xiàn)象的出現(xiàn)。
(2)確定定量提升系統(tǒng)的核心參數(shù)
按照更換浸鋅液容量為1600L(最大浸鋅槽體積),浸鋅液收集池體積7.5×1.8×0.5m3,收集池中總氰濃度為:5.5g/L×1600L/7.5×1.8×0.5×103L=1.3g/L。
最大運輸浸鋅液速率:1.21Kg÷1.3g/L=930L=0.93m3<5m3/h,單槽浸鋅液處理時間:7.5×1.8×0.5×103/930×0.8=9h,定量提升系統(tǒng)每小時工作時間:0.93m3÷5m3/h=0.186h≈11min×80%=9min。經(jīng)理論計算得出,定量提升系統(tǒng)的核心參數(shù)為:每運行4.5min,需停止25.5min。
根據(jù)含氰廢水處理系統(tǒng)的效率,我們定時定量向處理系統(tǒng)輸送高濃度浸鋅液,這樣既能保證處理系統(tǒng)能夠高效穩(wěn)定的運行,又不出現(xiàn)處理不及,設備停機,滿水報警的現(xiàn)象。
3.生產(chǎn)驗證及改進
經(jīng)計算得出的結(jié)論,均為理想狀態(tài)下所得出的結(jié)果,與實際生產(chǎn)存在一定的偏差,同時,為避免設備在滿負荷狀態(tài)下工作,最終選定每運行4min,停止26min。
4.項目創(chuàng)新點
1.充分利用理論知識,科學解決實際問題,使廢水處理系統(tǒng)運行的更加合理、完善,自動化率更高。
2.靈活的利用浸鋅液流量小、濃度高,含氰漂洗水流量大,濃度低的特點,在浸鋅液收集池與含氰廢水收集之間增加“電鍍廢水定量提升系統(tǒng)”,徹底的解決了滿水報警的問題。
對班組排放浸鋅液處理情況進行跟蹤驗證,結(jié)果如下:①收集池滿水報警導致生產(chǎn)停產(chǎn)的情況未再發(fā)生;②班組每排一槽浸鋅液,增加電鍍廢水自動提升系統(tǒng)較前期手動處理效率約提升了3倍;③改進后的廢水處理系統(tǒng)能夠滿足正常的生產(chǎn)需求。
5、改進后的推廣應用
經(jīng)生產(chǎn)實踐,按下圖所示將其推廣應用到酸堿廢水及生產(chǎn)線退鍍液廢水處理系統(tǒng)。
電鍍廢水定量提升系統(tǒng)提高了廢水處理自動化率,提高了廢水處理生產(chǎn)效率,減少了設備停機時間,最重要的是徹底避免了因電鍍廢水泄露而造成安全事故的潛在風險。
同時,此項技術也減少了廢水處理人員的工作量,提高了廢水處理的工作效率,從而達到節(jié)能降耗、減少污染、生產(chǎn)安全的目的。2018年二季度,該項目榮獲集團公司安全生產(chǎn)專項重大技術革新獎勵。