陶瓷過濾機范例6篇

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陶瓷過濾機

陶瓷過濾機范文1

【關鍵詞】陶瓷過濾;廢酸;反沖洗

一、概述

冶煉煙氣中的SO3、Zn、As、F等雜質進入煙氣制酸凈化工序設備中被洗滌除去、并被匯集到一級動力波循環液中;為了防止一級動力波循環液中的亞砷酸結晶析出,操作時應維持硫酸濃度和砷的濃度在溶解度表面規定值以下,因此需加水調節其濃度,由此導致空一級動力波泵槽液位會隨被導入的煙氣中的SO3和As的增加而升高,液位升高部分作為廢酸排至廢酸儲槽后,通過廢酸輸送泵至廢酸處理工序。

凈化工序送石膏工序廢酸量及主要成分,見表一

煙氣中被洗滌下來的不純物溶解于循環液的和不溶解于循環液的兩種,溶解于循環液的物質主要成分是H2SO4、Zn、As,其中H2SO4在排水處理的石膏工序中除去,Zn、As則在脫砷工序中生成硫化物被除去。稀酸濃度的高低取決于熔煉的SO3,而控制酸濃度可以通過二級動力波的補水來實現,一般來說,稀酸濃度控制在90~120g/l左右。

二、廢酸中和處理工藝原理

廢酸原液直接輸送至廢酸中和處理工序,原液中的大部分硫酸和石灰石乳液反應生成石膏,控制PH值1.5~3.5,同時濾液中的F大部分以CaF2的形式固定下來。

生成的石膏在石膏濃密機及離心分離機中進行沉降濃縮以及過濾分離,石膏濾液送到廢水中和工序處理。

廠內各處的排水往往被煙塵及酸污染,PH值一般為1~7并含有少量的Zn、As等雜質,這些排水進入各處的集水坑,送至總集水坑,石膏濾液和工廠地面水一起送到廢水中和工序,用消石灰處理。

1、石膏制造設備可分為三部分

(1) 石灰石粉碎部分

石灰石用球磨機進行濕法粉碎,制成150目以下的石灰乳溶液。

(2) 石膏反應部分

廢酸處理后液和石灰乳溶液反應,生成石膏,發生的化學反應如下:

CaCO3+H2SO4+H2O —— CaSO4 +2H2O+CO2

CaCO3+2HF —— CaF2+H2O+CO2

(3)石膏分離部分:把所生成的石膏進行濃縮分離

離心機是廢酸工序,用以除去用CaCO3和廢酸生成的CaSO4· 2H2O沉淀物的固液分離器。石膏的反應機理為:CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2。生成的CaSO4結合廢酸中的2個水分子形成結晶水合物——即石膏,石膏晶體結構具有一定外觀形狀和大小,在高速旋轉情況下石膏與水分子極易分離。離心機正是利用了石膏和水分子的這種特性設計、制作的固液分離器。

原廢酸處理設計均采用高速旋轉離心機,雖有脫液效率高、生產石膏的含水率低等優點,但是要求進液時間短、瞬時進液量大,進液完畢后,需經過高速旋轉固液分離、干燥、脫渣、清洗等工序,不能實現連續進液作業,需設置中間槽。

在實際工藝運行中,經常出現中間槽至高速旋轉離心機進液管由于石膏沉淀導致的堵塞,工人需經常拆卸管道處理,操作難度大、現場環境需經常清理管道內流出至地面的大量石膏液體。

三、工藝設計改進

針對原設計采用高速旋轉離心機運行中存在的弊端,一期200kt/a鉛鋅(鉛、鋅各100kt/a)工程煙氣制酸項目廢酸處理工序的固液分離裝置改為陶瓷過濾機。

1、陶瓷過濾機工作原理

特種陶瓷過濾機工作基于毛細微孔的作用原理,采用微孔陶瓷為過濾介質。利用微孔陶瓷大量狹小具有毛細作用原理的固液分離設備,在負壓工作狀態下的盤式過濾機。利用微孔陶瓷板其獨特通水不透氣的特性,抽取陶瓷板內腔真空產生與外部的壓差,使料槽內懸浮的物料在負壓的作用下吸附在陶瓷板下,固體物料因不能通過微孔陶瓷板被截留在陶瓷板表面,而液體因真空壓差的作用及陶瓷板的親水性則順利通過進入氣液分配裝置(真空桶)外排或循環利用達到了固液分離的目的。

轉子(陶瓷板)運轉一周,工作過程分為四個區域:吸漿(料)區,干燥區,卸料區,清洗區反復循環。

主機系統:轉子,機架與料漿槽,主軸減速機,分配閥,刮刀(卸料)裝置。

攪拌系統:(1)攪拌架(2)攪拌軸(3)攪拌電機(4)電機支座 (5)聯軸器(6)軸承座(7)支座(8)吊軸

清洗系統:(1)反沖洗裝置(2)化學清洗(酸洗)裝置(3)超聲波清洗裝置

氣路系統:(1)真空裝置(2)氣閥裝置 (3) 氣壓反吹裝置

控制系統:采用PLC及計算機控制方式,上位機是計算機核心,完成監控,圖形化界面,運行參數顯示,狀態數據采集,儲存等功能。下位機采用編程控制器組成,完成對變頻器接觸器,測量儀表,電磁閥組成的執行裝置進行控制及監控。

自動配酸系統:配酸過程實際上是把濃硝酸與水配合成大約45%-50%左右的稀硝酸,供聯合清洗時使用。

轉子的構成:(1)主電機及減速器(2)連軸器(3)主軸軸承座 (4)陶瓷板(5)轉子(6)主軸軸承器

機架與料漿槽:(1)機架(2)槽體(3)卸料閥(4)左右加強板 (5)槽體加強版(6)溢流管(7)進料閥

分配閥:閥體,摩擦片,支承架,調整絲桿

氣閥裝置:氣源(空壓機),油水分離器,氣管,電磁閥,氣動球閥

2、清洗系統

(1)超聲波清洗裝置

利用每秒上萬次到幾十萬次的超聲波振動,超聲波在液體中傳播,在能量大于0.1W/cm2時把液體分子拉裂成空洞(空化核),此現象稱為空化效應,把物體上的雜質剝離下來,達到清洗的目的。由于超聲波在液體中衰減很小,所以物體的表面、內部、微孔內均有很好的清洗效果,可解決陶瓷板的清洗。

(2)反洗裝置

連接一個管道泵,過濾器和緩沖罐。反吹時間略大于1s,反沖洗水壓力0.5-0.8bar,清洗時間3-5秒。過濾階段使用干凈的水(可使用過濾液),清洗階段使用計量泵打入1%化學清洗劑,來進行反洗。

(3)化學清洗

設備清洗利用反沖洗管路系統,將40%左右濃度的稀硝酸由計量泵送入反沖洗管路中,與水混合成1%的酸液,對濾板的結鈣現象進行消除,保證濾板使用效率,對每一個循環的濾板進行由內向外沖洗。

3、濾液管反沖洗的優化處理

設計安裝陶瓷過濾機的清洗系統為接水箱管道泵氣閥過濾器手閥反沖洗壓力表分配閥反沖洗

在實際運行中發現存在以下問題:

(1)反沖洗水箱使用水為過濾濾液水,若陶瓷板其中一塊存在問題,會導致濾液雜質含量過高,反沖洗水渾濁。(2)反沖洗纖維過濾器結垢堵塞、反沖洗壓力不足、濾板不能徹底清洗,吸附效果低,需經常更換濾芯。(3)需定期更換新的濾板,濾板使用周期短(一般3個月),投資費用高。通過綜合分析,聽取廠家建議,對反沖洗系統進行工藝改進,針對廢酸處理設備有工業應用的壓縮空氣,增設一套氣體沖洗系統。

4、優化后工藝操作

(1)在正常過濾階段,同時進行超聲波、氣反沖洗兩個步驟,確保過濾陶瓷板的過濾效果。

(2)在清洗階段兩臺過濾機進行切換,另一臺進行操作,反沖洗采用超聲波、氣沖、水沖洗同時進行,確保清洗效果,有必要的情況下可以適當將40%左右濃度的稀硝酸直接加入沖洗水箱,由管道泵送入反沖洗管路中,與水混合成1%的酸液,對濾板的結鈣現象進行消除,保證濾板使用效率,對每一個循環的濾板進行由內向外沖洗。

四、優化后實際運行效果

通過此次優化處理,陶瓷過濾機運行過濾效果明顯加強,陶瓷板吸附厚度平均在1-1.5cm,氣體干燥效果良好,石膏含水率平均在20%左右。相比高速旋轉離心機,陶瓷過濾機形成的石膏為細小粉末,無結塊現象,更適合公司中間產物的銷售。

五、總結

隨著社會發展,新的技術不斷更新,對原有設備進行合理更換,更有利用生產的穩定,資源的合理回收,成本的降低。

同時相對高速旋轉離心機,設備更緊湊、占地面積更小,跟適合現代化的工業生產需求。

參考文獻

[1]核工業煙臺同興實業有限公司TC系列陶瓷過濾機說明

[2]鉛鋅公司設計說明

[3]徐邦學主編.《硫酸生產工藝過程與設備安裝施工技術及質量檢驗檢測標準使用手冊》.廣西電子音像出版社

陶瓷過濾機范文2

丁淼 莫玲娜

(廣西科技大學 ,廣西 柳州 545006)

摘 要:針對陶瓷產業發展狀況,本文以2011-2013年上市陶瓷企業為樣本,綜合應用DEA方法的BCC模型和Malmquist指數模型,從靜態和動態兩個角度來測量上市陶瓷企業效率狀況,發現近兩年主要因技術進步推動了全要素生產率的上升并且4家陶瓷板塊企業在13年都呈現出規模報酬遞增的狀態,基于此,本文認為目前上市陶瓷企業正處于產業轉型升級的關鍵時期,應不斷加大研發投入,進行科技創新,同時要積極適應市場變化,擴大銷售規模。

關鍵詞 :上市陶瓷企業;DEA;效率

中圖分類號:TQ174文獻標志碼:A文章編號:1000-8772(2015)01-0058-04

一、引言

中國是陶瓷生產古國,也是世界第一大陶瓷生產國。目前,佛山、包頭、潮州、淄博、華東、建平、夾江、寶雞、晉江等產區都已形成陶瓷產業集群,獲得了長足的發展。然而,在激烈的全球化競爭中,陶瓷行業的發展也突顯出了諸多問題,如產品同質化嚴重、資源浪費巨大、研發不足、缺乏核心競爭力、技術水平落后、生產效率低等?,F有學者大多是圍繞產業集群績效、日用陶瓷發展等來研究陶瓷產業的效率,如左和平,楊建仁(2011)[1]基于面板數據,應用固定效應面板數據模型對中國陶瓷產區整體和細分陶瓷行業的產業集群績效及其影響因素進行了實證分析;左和平,王影(2012)[2]基于改進 DEA 模型對我國日用陶瓷產業集群績效進行了行比較排序;王志平,鄭克強(2013)[3]運用CCR和Malmquist指數模型對景德鎮工藝陶瓷產業的發展動態進行了實證分析,并提出了相應的政策建議;李海東(2014)[4]從產業集群創新能力的衰退原因分析入手,對景德鎮陶瓷產業集群升級路徑進行了詳盡地分析,在上市陶瓷企業的效率研究中,王 影,左和平(2012)[5]以 2005 年至 2009 年陶瓷行業上市公司為樣本,對陶瓷企業效率變動與企業價值關系進行了系統地研究,分別檢驗了企業價值與技術效率、技術進步之間的關聯關系;近年來,在消費不斷升級和審美日益多樣化的市場背景下,陶瓷產品日漸呈現高檔化的趨勢,國內陶瓷企業普遍需要對產品進行更新升級,此外,由于外銷經濟環境的整體惡化,外銷型陶瓷企業逐漸將目光轉向國內,加劇了國內市場的競爭,再加上我國房地產等宏觀經濟的下行、陶瓷制品成本的上漲以及英國、德國、日本、意大利等國高檔陶瓷產品的競爭,陶瓷企業面臨著產業調整升級的巨大壓力。在這樣的背景下,上市陶瓷企業在近幾年的表現更是不容樂觀。如2011年,唐陶(000856)進行了重大資產重組,其主營業務由陶瓷生產與制造轉為裝備機械、電氣設備、工程安裝與 維修等;高淳陶瓷(600562)也在2013年進行了重大資產重組,將其全部經營性資產及負債置出,主營業務由日用陶瓷、工業陶瓷的生產銷售變更為微波與信息技術相關產品的生產和銷售;四維控股(600145)則因連續兩年虧損,股票交易分別在2010年被實行“退市風險警示”的特別處理。上市陶瓷公司如此糟糕的市場表現,很大一部分是因其經營效率不高導致的,因此有必要對近幾年上市陶瓷公司的效率狀況進行研究分析。本文運用BCC和DEA-M模型,對境內上市的陶瓷企業效率情況進行分析,旨在通過研究,認識影響上市陶瓷企業效率的因素以及效率的變化狀況,并為上市陶瓷企業的效率提升提出相應的對策建議。

二、模型、方法及數據

(一)數據包絡分析方法

數據包絡分析(DEA),是以相對效率為基礎,對多投入、多產出的多個決策單元進行效率評價的一種方法,DEA方法的基本思路是通過對投入產出數據的綜合分析,確定有效生產前沿面,并根據各個決策單元(DMU)與有效前沿面的距離確定各DMU是否為DEA有效,在此基礎上指出DMU非DEA有效的原因以及改進的方向和程度。本文選擇用投入角度的BCC模型來核算上市的陶瓷企業2013年的效率值,這主要基于以下兩點考慮。第一,BCC模型進一步放寬了規模報酬不變的假設,可以將技術效率進一步分解為純技術效率和規模效率,這有助于我們分別分析純技術效率和規模效率對上市的陶瓷企業效率的影響。第二,BCC模型分投入和產出兩個角度,就陶瓷企業而言,對投入要素的控制要比對產出的控制容易得多。

(二)malmquist指數方法

Malmquist 指數方法最初是由Malmquist Sten提出,是一種測算全要素生產率的非參數方法,能夠測度出決策單元各期的生產率指數變化,并且可以分解為綜合技術效率變化指數(TEC) 和技術進步指數(TC),其中綜合技術效率變化指數可進一步分解為純技術效率變化指數(PTEC)和規模效率變化指數(SEC)。RD模型對Malmquist指數分解的表達式如下:

Malmquist指數是衡量全要素生產率從t到t+1期的動態變化指數,當該指數大于1時,表明全要素生產率呈上升趨勢,效率有所提高,當該指數小于1時,表示效率有所下降;綜合技術效率變化指數測度了從t到t+1時期,每個觀測對象對生產前沿面的追趕程度,反映了企業管理方法的優劣以及管理決策的正確與否,當TEC>1,表示技術效率有所改善,當TEC<1,表示技術效率正在惡化;技術變化指數表示從t到t+1時期生產前沿面的移動,代表了生產技術變化的程度,當TC>1,表示產業技術處于技術進步狀態,當TC<1,表示產生有技術衰退的趨勢。

(三) 變量選取和數據來源

基于指標數據的可獲得性和實證研究的需要,也考慮到陶瓷產業既是資本密集型也是勞動密集型的特點,本文選取了員工人數、固定資產和經營費用作為投入變量,分別從勞動力、資本和費用支出角度來衡量企業的投入,固定資產主要指房屋、汽車、機械設備等投入的生產設施;員工人數指在當年度企業擁有的全部工作人員數量;經營費用主要指企業的管理費用、銷售費用等為企業生產經營所發生的費用;對于產出變量,由于當前競爭的重點是對優質營銷資源的爭奪,擴大營業額成為企業生存發展的關鍵,故選取了營業總收入作為產出變量,營業總收入指的是企業開展各種業務所獲得的收入總額。另外,作為本文研究對象的10家上市公司,其中5家為含有陶瓷經營業務的上市公司,包括金谷源(000408)、海鷗衛?。?02084)、魯陽股份(002088)、國瓷材料(300285)和江泉實業(600212),另外5家為屬于陶瓷板塊的上市公司,包括冠福股份(002102)、斯米克(002162)、長城集團(300089)、開爾新材(300234)和國創能源(600145),這些企業在經營模式、資產結構、經營風險等方面具有相似性,故本文對這10家上市公司2011-2013年度的面板數據進行了靜態和動態的效率分析,計量所使用的數據都來源于國泰安數據庫,malmquist指數以及BCC模型的實證結果均通過運行DEAP2.1軟件獲得。

三、實證結果及分析

基于投入角度和規模報酬不變的DEA-Malmquist指數法,對這10家上市陶瓷企業2011-2013年面板數據進行處理,計算得出的全要素生產率及其分解情況見表1和表2;應用投入角度的BCC模型,對2013年數據進行處理后,得出的綜合技術效率值及其分解情況見表3。

首先從上市陶瓷企業整體情況來看,2011-2013年間,全要素生產率年均增長5%,這主要是由技術的進步引起的,而綜合技術效率則有所下降。分期間來看,2011-2012年間全要素生產率下降了5.8%,其中技術進步和規模效率值都有所下降,僅純技術效率值有小幅上升;2012-2013年間,全要素生產率有較大幅度的上升,技術進步迅速,而綜合技術效率下降,進一步分解綜合技術效率,可以看出,相比前一年間,規模效率有所上升,但純技術效率有著更大幅度的下降,最終導致綜合技術效率的下降,這在一定程度上抵消了技術進步所帶來的全要素生產率的提升。

其次,從各產業主體來看,2011-2013年間,全要素生產率上升和下降的企業各占5家,其中冠福股份的全要素生產率提升速度大幅度領先其他各企業,達到了年均61.4%的增長速度,而國創能源的全要素生產率下降最大,平均增長為-18.7%。在技術進步方面,有9家企業都有不同程度的提高,平均增長達6.3%,說明在2011-2013年間,陶瓷行業處于技術進步狀態,各上市陶瓷企業在技術引進和創新方面取得了一定成效,提高了效率水平;在綜合技術效率方面,有4家企業有所提升,2家企業沒有變化,另外4家企業有不同程度下降。魯陽股份、長城集團、開爾新材和國創能源這4家企業,在技術進步的情況下,其全要素生產率仍然有所下降,這主要歸結于綜合技術效率的下降,進一步分析綜合技術效率,可以看出魯陽股份、長城集團主要因為純技術效率下降導致,而開爾新材和國創能源主要因為規模效率下降導致。另外,也可以看出公司在哪些方面的效率有所下降,金谷源主要在產業技術方面有所衰退;海鷗衛浴、魯陽股份、斯米克和國瓷材料主要在純技術效率方面有所下降;而長城集團則在純技術效率和規模效率方面都呈現出下降趨勢,因此,這些企業應著重關注自身效率下降的方面,及時采取應對措施,提升企業效率。

最后分析5家陶瓷板塊上市企業2013年的效率情況。從綜合技術效率來看,只有冠福股份處于生產前沿面,斯米克、長城集團、開爾新材、國創能源四家企業都尚未達到DEA有效,其中國創能源的綜合技術效率值僅為0.53,有著巨大的改進空間;從規模效率來看,除冠福股份的效率值達到了最優外,另外4家企業都呈現出規模報酬遞增的狀態,這說明這4家企業當前的規模偏小,這一點也可以從各公司公開披露的2013年度財務數據中看出,與冠福股份18.67億元的年收入額相比,斯米克為8.9億,長城集團為4.15億,開爾新材為3億,而國創能源年收入額更是僅達3600萬,同樣從2013年末的資產總規模來看,差距也非常明顯,這也導致了4家企業的規模效率存在不同程度的無效,在今后一段時間內,這幾家企業應著力擴大企業規模,增加固定資產投資,甚至拓展新的業務,實現多元化的經營,以此來提高企業的規模效率;從純技術效率來看,冠福股份和國創能源的效率達到最優,長城集團和開爾新材的純技術效率值不足0.9,效率較低,而斯米克介于兩者之間,說明這三家企業純技術效率尚有待提高,應該不斷完善組織架構和內部控制制度,使管理職能清晰化,并逐步建立起現代科學管理體系,提高企業管理能力,同時也要不斷地進行技術創新,加強自身研發能力,提高技術效率。

對于冠福股份,無論是從技術進步還是從綜合技術效率來看,其改進的速度都大大領取其他企業,從表3也可以看出,冠福股份在2013年已處于DEA有效狀態,因此有必要將冠福股份作為標桿企業,以進一步分析其效率大幅改進的原因。首先,冠福股份高度重視技術創新,為提高陶瓷產品的附加值,滿足市場需求,不斷引進科技人才,深化陶瓷技術研發中心與當地院校的長期產學研合作,同時不斷加大對產品外觀、功能、加工工藝等方面的研發投入,其中2013年研發支出就達930萬元,同比增加18.67%。通過不斷研發,冠福股份成功新增多項專利技術,增加了技術儲備,提升了產品檔次。其次,冠福股份利用子公司上海五天的銷售平臺開展大宗商品貿易業務,運用電子商務建設立體的分銷網絡,積極進行資產的收購及重組,實施多元化的經營,加大市場推廣,拉動公司的銷售收入,營業收入從2012年的6.96億迅速上升到2013年的18.67億,同比增長達168.29%,企業規模進一步擴大;最后,冠福股份通過大量引入商貿、分銷物流、經營管理和資本市場運作等方面的高級人才,對公司資產進行全面地梳理、整合和盤活,積極調整自產和外采產品結構,規范公司治理、降低經營成本,加快業務結構調整,改善經營管理水平。

其他各企業可以以冠福股份為藍本,結合自身的特點和優勢,采取相應措施來提高經營效率。如斯米克應著重提高純技術效率,加強對管理人員的培訓,注重內部管理水平的提升,優化資源配置,改善產品結構,合理規劃人員、資金投入;國創能源則應大力提高規模效率,積極開發適銷對路的產品,開發優質的營銷資源、擴大產品銷售額,另外可以增加固定資產投資,提高企業生產能力,甚至進行兼并重組,擴大企業規模,當然在擴展規模的同時,需要注意管理能力的提升,加強對企業各項資產的優化整合。

四、結論與建議

(一) 技術進步成為上市陶瓷企業全要素生產率上升的主要因素

從總體來看,2011-2013年上市陶瓷企業的生產率有所提高,從全要素生產率的分解情況看,技術進步成為推動上市陶瓷企業生產率增長的主要因素,而技術效率則減緩了全要素生產率的提高,這表明陶瓷企業對生產資源配置并沒有達到最優,規模也不合理,尚存在改進的空間。

今后需要合理規劃企業規模,合理配置企業資源,嚴格控制各項成本費用;需要加強人力資源管理,注重管理人才的培養和開發,優化企業管理環境,提高內部管理水平;需要不斷加強內控建設,完善管理體系和約束機制,實現企業安全高效運營,促進生產效率的穩步提高。

(二) 各陶瓷企業正處于產業轉型升級關鍵期

2011-2013年各陶瓷企業普遍處于技術進步狀態但技術的進步速度參差不齊,這表明陶瓷產業正處于轉型升級的關鍵時期,不同企業之間技術創新的差異開始顯現,技術進步逐漸成為企業提高經營效率的關鍵。

今后,各家企業應順勢抓住這一關鍵時期,加快技術創新,加大新產品研發力度,增加產品附加值,提升產品技術含量;應積極適應市場變化,堅持自主創新,著力研發低碳低耗、節能環保以及特殊性能的新型陶瓷產品,提升產品檔次,改變貼牌生產方式,樹立自己的品牌優勢;應不斷強化知識產權保護意識,持續進行創意設計,豐富產品結構,推動公司產業的完美轉型。

(三)陶瓷板塊上市公司亟需擴大企業規模

除冠福股份,另外4家陶瓷板塊上市公司都尚未達到DEA有效,規模報酬呈現出遞增的狀態,說明這4家企業當前的規模偏小,擴大企業規模能夠提高企業的規模效率,進而提高經營效率。

首先,這些公司應對自身資產進行全面地梳理,整合優質資產,購置新的經營性資產,提高生產能力;其次,應持續研發適銷的新產品,建立完善的銷售渠道,積極開拓新興市場,提高銷售收入;最后,由于并購重組是擴大企業規模迅速而有效的方式,因此公司可以考慮利用上市公司融資平臺,進行資產的收購和重組,提高抵御風險的能力,實現了公司多元化發展。

參考文獻:

[1] 左和平,楊建仁.基于面板數據的中國陶瓷產業集群績效實證研究[J].中國工業經濟,2011,(9).

[2] 左和平,王 影.基于改進DEA模型的我國日用陶瓷產業集群績效比較[J].科技管理研究,2012,(7).

[3] 王志平,鄭克強.基于 DEA 方法的工藝陶瓷產業發展動態實證分析——以景德鎮工藝陶瓷產業為例[J].企業經濟,2013,(5).

[4] 李海東.景德鎮陶瓷產業集群升級研究——從路徑依賴到路徑創造[J].中國陶瓷工業,2014,(21).

[5] 王影,左和平.陶瓷企業效率變動與企業價值關系研究[J].科技管理研究,2012,(17).

[6] 朱喬.數據包絡分析方法綜述與展望[J].系統工程理論與實踐,1993,2(4).

陶瓷過濾機范文3

砂石工程一篩車間產生的生產廢水,由于粗細砂顆粒含量高,其疏水性強,使得沉淀物含水量小;但泥質顆粒含量相對于其他生產車間要高很多,泥質顆粒粒徑小,親水性強,黏結性強,充填能力強,因此,大部分泥質顆粒會懸浮于水中不易分離,使得一篩車間廢水處理回用水達標難,同時,其余的小部分泥質顆粒同石粉、粗細砂顆?;旌铣恋砗螅涮罱Y合密實,在固體物質自身重力及水壓力的作用下粘稠、易板結,使得泥漿處理干化難、排泥難。因此一篩車間廢水處理困難。其他車間產生的廢水細砂、石粉含量高,回收利用價值大,工程實際中,常先將除一篩車間以外的其他車間產生的廢水中的細砂和石粉回收利用,以免成品砂含泥量超標、保證成品砂質量,其次分離回收部分達標清水,之后含渣廢水同一篩車間廢水混合,再進行廢水處理,回收清水,按環保要求堆存固體廢棄物。砂石工程廢水處理隨著技術進步和新設備應用,經歷了由簡易到復雜、由粗放到精細的演變。

2早期簡易方案

砂石工程簡易廢水處理案例,如張河灣抽水蓄能電站上水庫砂石工程水處理系統,其車間組成及運行工藝流程見圖1。其工作原理為:系統生產車間用水經系統排水溝匯集至沉砂池①,絕大部分石粉及廢渣沉淀于池內。利用生產間歇時間,打開排污閥,將污水排至專用水池④,將水回收;及時回收石粉并清理污泥。池①內回收水以頂部溢流方式進入沉淀池②,經進一步沉淀后,經池體②、③中壁溢流口溢流至沉淀池③,然后經聯系水溝進入沉淀池⑤,成品砂倉脫水盲溝及其他地表水經相應水溝匯入沉淀池⑤,池內設置集水槽,適時處理漂浮物,進一步凈化后,溢流至清水池⑥。將清水經回收水管利用水泵泵入系統高位水池⑦。根據用水需求經供水管流至生產車間。外部補充水也經供水管進入生產車間。嚴格地講,簡易方案屬于自然沉淀類別,因其在廢水處理方案發展前期實施,同現階段方案相比多有不完善之處,故在此單列說明。簡易方案同現階段工程實施中采取的自然沉淀方案加以對比,也可看出廢水處理方案由粗放到精細的演變。由于處理效果相對較差,簡易廢水處理方案只在較早時期、偏遠地區、建設條件差、小型工程上應用較多。結合工程現場條件,目前階段砂石工程常用的廢圖1水回收車間構成及流程簡圖水處理可分為自然沉淀與機械處理兩類。

3自然沉淀方案

砂石工程廢水處理采取自然沉淀方案的案例,如向家壩水電站馬延坡砂石工程廢水處理。本方案利用系統附近的開闊山谷地形建一土石壩形成尾渣庫,將生產廢水用水管引至庫區,經過自然沉淀后,澄清水回收利用,泥渣沉積到庫底并逐層壓實,尾渣庫使用過程中,由于泥渣沉積造成尾渣庫功能下降時采用采砂船清理,清理出的廢渣運輸至工程棄渣場堆放,計劃在工程結束、砂石系統完成使命后尾渣庫也隨之停止使用。采取自然沉淀方案的還有三峽下岸溪、溪洛渡中心場等砂石工程的廢水處理。這些工程的不同之處在于修建數個大型沉淀池(污泥干化池),砂石系統生產廢水加絮凝劑后引入沉淀池,一個池滿后啟用第二個沉淀池,沉料自然干化滿足出渣條件后出渣清理,周而復始,循環使用。方案包含完善的廢水引入、加速沉淀滿足水回用、渣處理使用要求的措施和回水設施。該方案土建工程量大,水處理效果一般,水回收利用率偏低。自然沉淀方案的優點:①廢水沉淀表面負荷低,因此可以少加甚至不加絮凝劑,投入設備少,運行管理簡單,運行費用低,廢水處理總體成本低;②回用水品質好;③綠色環保,社會影響好。馬延坡砂石工程廢水處理缺點:①前期土石壩建設投資高;②土石壩壩高40m,設計、施工安全要求高。其他修建沉淀池砂石工程廢水處理的缺點:常受場地條件等的影響,設計布置滿足使用要求的保證性不強。總體而言,自然沉淀方案優點遠大于缺點,在條件具備時應優先選用。

4“泥漿濃縮+脫水干化”方案

目前砂石工程廢水處理采取較多的是按照固液初步分離、泥漿濃縮和壓縮干化過程來實施的工藝系統。生產廢水進入旋流沉淀池(或水力旋流器)實現固液初步分離和泥漿濃縮,分離出的濁水送至(由濁至清逐級)沉淀池沉淀澄清,達標清水回收利用,沉淀池底部濃縮后的泥漿、濁水循環進入旋流沉淀池(或水力旋流器)處理;旋流沉淀池(或水力旋流器)濃縮后的泥漿供給干化設備進行干化處理,產生的清水回收利用,干化渣料送至棄渣場堆放。(1)采用板框式壓濾機方案。構皮灘水電站爛泥溝、光照水電站基地、金安橋水電站、柬埔寨甘再水電站等砂石工程廢水處理工藝流程基本相同,采用“旋流沉淀池沉淀濃縮+板框壓濾機干化”方案。其工藝流程如圖2所示。圖2砂石工程廢水處理板框式壓濾機方案工藝流程圖板框式壓濾機的工作原理簡單:濃縮泥漿經渣漿泵泵送進入壓濾機并持壓,在壓力作用下,固體物質隔離在濾布上,水滲透出濾布,板框間堆積滿后形成泥餅,卸料洗布進入下一循環。板框式壓濾機由于單臺套設備不能連續處理濃縮泥漿,因此需要配置的設備數量較多;對泥漿濃縮濃度要求較高,配套使用的渣漿泵在泥漿較高濃度工況下易出故障,泥漿濃度低時壓濾時間很長,效率低;工作濾布清理困難,運行成本較高。但由于脫水效果好,固液分離徹底,使用成熟,在砂石工程中應用較為廣泛。(2)采用帶式真空過濾機方案。阿海水電站新源溝砂石工程采用水力旋流器來實現泥漿濃縮,帶式真空過濾機處理濃縮泥漿。水力旋流器以離心力實現固液分離。生產廢水以一定壓力切向進入旋流器,在腔內產生高速旋轉流場,混合液中密度大的組份,在旋流場的作用下沿軸向向下運動,沿徑向向外運動,在到達底部時沿器壁向下運動,并由噴砂嘴排出,這樣就形成了外漩渦流場,密度小的組份向中心軸方向運動,并在軸線中心形成向上的內漩渦,然后由溢流口排出。帶式真空過濾機采用了固定真空盒,過濾機運行時,真空盒固定不動,膠帶在上面運行,真空盒與膠帶間構成運動密封的結構型式,由于真空盒采用分節連接的整體,每節均有管口與集液總管相連接形成真空集液系統,通過真空吸力把橡膠濾帶上料液中的水吸到集液系統中,從而實現固液分離。帶式真空過濾機廢水處理量隨進料料漿濃度有較大波動,濾餅含水率一般為8%~15%,料漿濃度低時會增高,但一般不高于30%[1];附屬設備較多,占地面積較大,適宜于較大規模砂石工程。(3)采用真空陶瓷過濾機方案。官地水電站竹子壩砂石工程采用真空陶瓷過濾機來處理濃縮泥漿。真空陶瓷過濾機的工作原理為:在壓強差的作用下,懸浮液通過過濾介質時,顆粒被截留在介質表面形成濾餅,而液體則通過過濾介質流出,達到了固液分離的目的。陶瓷過濾板具有產生毛細效應的微孔,使微孔中的毛細作用力大于真空所施加的力,使微孔始終保持充滿液體狀態,陶瓷過濾板上沒有空氣透過,固液分離時能耗低、真空度高[2]。采用真空陶瓷過濾機來處理濃縮泥漿具有濾餅干、濾液清、能耗低、運行場地干凈、無噪音污染等優點,但設備購置費用高,實際產能低,目前在砂石工程中應用不多。

5采用新型設備方案

隨著廢水處理研究的發展和新設備的推廣使用[3],現階段砂石工程廢水處理也開始采用DH高效污水凈化器、臥螺離心機等新型高效設備。(1)采用DH高效污水凈化器方案。黃登-大華橋等砂石工程采用DH高效污水凈化器進行廢水處理。DH高效污水凈化器是將物理、化學反應有機融合在一起,集成了直流混凝、臨界絮凝、離心分離、動態過濾及污泥濃縮沉淀技術,短時間內(25~30min)在同一罐體中完成廢水快速多級凈化的一體化組合設備。凈化器為鋼制罐體,上中部為橢圓柱體,下部為錐體,自下而上分別為污泥濃縮區、混凝區、離心分離區、動態過濾區、清水區。其工作原理為:直流混凝和臨界絮凝技術取代了混凝反應池,在泵前及泵后投加絮凝和助凝藥劑,利用泵、管道、水流完成藥劑的水解、混合、壓縮雙電層,吸附中和作用后高速沿切線方向進入罐體快速完成吸附架橋,絮凝形成礬花。離心分離是利用廢水沿切線方向進入罐體產生高速旋流、產生離心力,在離心力的作用下廢水中形成的懸浮顆粒及礬花被甩向器壁,并隨下旋流及自身重力作用沿罐內壁下滑至錐形污泥濃縮區,廢水向下作螺旋運動到一定程度后向中心靠攏,又形成向上的旋流,這股旋流水質較清,流向設置在上層動態過濾區。在離心分離區一般粒徑大于20μm的懸浮顆粒(礬花)被固液分離至污泥濃縮區。廢水經離心分離進入動態過濾區再次完成吸附作用,過濾區采用表面吸附的懸浮濾料,表面積大、吸附能力強,可截留5μm以上的粒徑的懸浮物。動態過濾,濾料不易堵塞,吸附的顆粒物易脫落又下沉至離心分離區,因此濾料反洗周期長(0.5~1個月反沖洗一次)。廢水經多級固液分離及凈化后排出。離心分離和過濾脫落的懸浮顆粒在離心力及重力的作用下進入污泥濃縮區,污泥在錐形泥斗區中上部經聚合力的作用下,顆粒群體結合成一整體,各自保持相對不變位置共同下沉,在泥斗區中下部SS(水質中懸浮物)很高,將顆粒縫隙中液體擠出界面,固體顆粒被濃縮壓密后從錐體底部排出。(2)采用臥螺離心機方案。呼和浩特抽水蓄能水電站、白鶴灘水電站三灘等砂石工程采用臥螺離心機進行廢水處理。臥螺離心機是一種臥式螺旋卸料、連續操作的沉降設備,其工作原理為:轉鼓與螺旋以一定差速同向高速旋轉,物料由進料管連續引入輸料螺旋內筒,加速后進入轉鼓,在離心力場作用下,較重的固相物沉積在轉鼓壁上形成沉渣層。輸料螺旋將沉積的固相物連續不斷地推至轉鼓錐端,經排渣口排出機外。較輕的液相物則形成內層液環,由轉鼓大端溢流口連續溢出轉鼓,經排液口排出機外。臥螺離心機的優勢在于:能在全速運轉下,連續進料、分離、洗滌和卸料;可通過調整差數和轉鼓轉速來控制泥餅含水率;全封閉結構,無泄漏,生產現場整潔;基建和占地少,重量輕,安裝方便;對泥漿濃度適應范圍廣等。目前砂石工程廢水處理DH高效污水凈化器和臥螺離心機的使用仍在探索中,應用案例不多,其工程適應情況和使用發展前景尚沒有明確結論??偨Y機械處理方案,需要強調的幾點。①水力旋流器同旋流沉淀池相比,旋流沉淀池占地面積大,土建工作量大,廢水處理量大,濃縮效果較后者差,濃縮泥漿經常出料困難;水力旋流器體積小巧,安裝方便,濃縮效果好,泥漿出料方便,但廢水處理能力較小。二者可根據工程實際情況具體選用。②在“泥漿濃縮+脫水干化”的組合方案中,盡管泥漿濃縮的效果對下一步的干化處理非常重要,但廢水處理方案的核心應是干化設備的處理效果。③上述泥漿脫水干化設備以及新型設備中,無論是采用機械壓縮、真空過濾還是離心分離等工作原理,設備對廢水處理工作而言,本身并無優劣之分,工程實際中應根據具體條件和對設備的掌握情況具體選用。

6結語

陶瓷過濾機范文4

安慶和興化工有限責任公司是國內最大的丁二酸及系列產品生產企業之一。由于公司擁有多項專利,公司的產品質量、性價比具有很強的競爭力,公司銷售額連年翻番。據總經理馬世金介紹,公司在技術上的優勢和團隊的戰斗力使公司快速成長。公司生產工藝上的專利技術,使產品的品質高,成本低。經過7年的發展,公司已經和那些老牌企業處于同一起跑線,在國外市場也具有很強的競爭力。

安徽銅都特種環保設備股份有限公司總經理王伍升介紹,原銅陵有色金屬(集團)公司銅官山銅礦的天馬硫金礦擴建工程中,硫精砂含水率高,容易造成運輸途中精砂流失,給沿途造成環境污染,屢被罰款。在充分調研的基礎上,結合國內外分離設備的發展狀況,科技人員研制出第一臺擁有自有知識產權的30平方米陶瓷過濾機,并在銅官山銅礦安裝調試且一次試車成功。陶瓷過濾機的氣液分配裝置及攪拌裝置兩項核心技術經申請,得到了國家的專利保護。

中小企業在營銷方面的創新,也為自己贏得了巨大的發展空間。合肥市百勝科技發展有限公司是我國軋鋼導衛設備的領跑者。中國軋鋼導衛市場規模每年約10億元,各地小企業侵權事件時有發生。對此,公司采取了多種方式來維護自身的利益,更為重要的是,公司采取服務營銷的模式,為客戶提供整體解決方案。公司董事長婁霆表示,客戶可以按照所軋鋼的噸數付費,由百勝負責提供軋鋼導衛設備和服務??蛻舻闹С鰷p少了,百勝也在和不同鋼鐵廠的合作過程中,吸納了好的流程工藝,大大降低了服務成本。通過服務銷售模式,百勝公司逐漸由賣產品向整體服務提供商轉變,不僅有效防止了其他企業的侵權行為,也創造了很好的經濟效益。

本報記者風雨行程

7月22日,采訪泰豪科技股份有限公司、江西江中制藥(集團)有限責任公司;

7月24日,采訪安徽同發設備股份有限公司、安慶和興化工有限責任公司;

7月25日,采訪安徽銅都特種環保設備股份有限公司、銅陵三佳科技股份有限公司、中國科技大學銅陵科技創業園;

陶瓷過濾機范文5

關鍵詞:選礦 生產工藝 流程 分析與探討

一、引言

近些年,雖然經濟發展迅速,選礦生產工藝也日新月異,但由于研發資金投入的不足,導致選礦生產工藝技術的發展緩慢,很多礦場都存在機械化和自動化程度過低,過程調控方面大部分還是以人為主,且選礦生產工藝最后回收率和資源綜合利用率較低,且對周邊生態環境造成了惡劣影響,同時目前有的礦場在設備選型時,往往只注意滿足產品細度和產量,忽視單位產品能耗以及設備穩定性和成熟性的比較,從而或者導致最終的生產線單位產品能耗和維護費用高,難以達到預期的產品細度、產量指標,這些都很大程度上影響我國的選礦生產工藝技術的發展。本文在了解礦場選礦生產的背景上,針對某礦場的選礦生產工藝流程進行分析,從中得出高效且合理的選礦生產工藝流程,也為今后礦場類似選礦生產工藝方面提供生產工藝技術實踐依據。

二、選礦生產工藝技術簡介

選礦生產工藝是指采用一定的工藝方法,如粉碎、分級、提純、超細粉碎、表面改性等對礦物進行生產加工,將原礦生產加工為需要的礦物粉體或者產品之前,最先進行生產的一個重要環節。因為由于原礦物的不確定性以及自身的成礦特性,需要進行選礦提純的環節就顯得尤為復雜,簡單的粉碎與篩選已經無法滿足選礦生產工藝的發展。目前選礦生產工藝技術首先必須滿足產品細度、粒度分布和產量的要求;其次要重點比較不同工藝和設備選型方案的單位產品能耗指標;然后要比較單位產品磨耗、單位產品投資等指標;最后要比較設備的穩定性和成熟性。

三、選礦生產工藝流程

1.碎礦工藝流程

某礦場碎礦工藝設計采用三段一閉路流程。礦山供礦在坑內“粗碎”后,從井下經辦人1#、采2#、采3#、選1#和選2#膠帶運輸機輸送至碎礦車間的中間貯礦倉,然后經過“中碎”、“細碎”(同振動篩構成閉路循環),得到粒度為-12mm的最終碎礦產品,經9#、10#、11#膠運輸機送往磨選車間粉礦倉,將原用的3液壓彈簧圓錐破碎機更新為HP500型液壓破碎機,并縮小了圓錐振動篩篩面的篩孔尺寸,使碎礦最終產品粒度從-12mm減小為-10mm,為磨礦作業實現1萬t/d生產能力創造了條件。

2.磨選工藝流程

某礦場的磨礦選別工藝用了木奔選廠閑置的兩臺3200×3100球磨機,使得2400t/d的工藝規模可以按兩個1200t/d系列的方案設計,在去除礦泥的基礎上主要采用浮選長石主要采用磁選,與石英分離時,主要采用浮選蛙石主要利用其膨脹后與脈石礦物的密度差采用簡單的風選和水選菱鎂礦主要采用熱選,即控溫鍛燒后進行分選金紅石和錯英砂主要采用電選、磁選和重選綜合力場進行磨選的工藝流程(見圖1)。本次選礦工藝為了同磨礦能力相匹配,提高銅精礦品位工藝流程里面選銅回路的浮選機總槽數多設置了4臺,即將原來兩次精選改為三次精選,同時增加了溢流型球磨機,用于高頻振動篩篩上產物的進一步細磨,這些技術措施使鐵精礦品位從原先的61%提高到63%以上。

3.精礦脫水工藝流程

某礦場的精礦脫水都采用兩段脫水工藝。以銅精礦和鐵精礦為例,第一段采用周邊傳動式濃密機;第二段精礦采用折帶式真空過濾機或者內濾式圓筒真空過濾機。由于過濾設備要求的技術參數不同,因此與之匹配的真空過濾系統中配置的輔助設備也有所不同。精礦脫水工藝流程圖見圖2,圖中第一段脫水采用中心傳動高效濃縮機;第二段脫水采用TT系列特種陶瓷過濾機。

4.尾礦回水工藝流程

礦場尾礦回水工藝流程主要為了提高尾礦回水的利益率,而提高尾礦回水利用率是礦場降低生產水耗和選礦成本的主要措施。尾礦回水工藝流程是在生產廠區通過濃密機脫去大量溢流水,返回生產使用以降低“新水”消耗量,經過脫去了大量水分的高濃度尾礦,從濃密機底部的排礦口流往尾礦輸送泵站,再用水隔離泵加壓,通過尾礦輸送管道、溝渠送往尾礦庫或井下充填制備站。

四、選礦生產工藝技術發展趨勢

礦物選礦生產工藝技術總的發展趨勢是尋找適合礦物選礦特點的常規選礦方法、工藝流程和設備,將會逐步得到推廣、應用和發展;為滿足特種陶瓷、工程塑料、光導纖維等新型材料對礦物原料更嚴格的質量要求,礦選礦將向高純、超細技術領域邁進;高效選礦設備的進一步研制和推廣;各種選礦方法聯合流程在處理礦物難選方面的應用和發展;各種新技術在礦選礦中的應用及現代檢測技術的應用等。因此,為了有效地處理原礦品位低,嵌布粒度細,組份復雜的礦物,可以預測,今后的礦物選礦生產工藝技術會朝浮選的發展方向,這種技術將是研制新型捕收劑,尋找有效抑制劑,實現能夠在簡單工藝操作條件下的常溫選礦的主要技術手段。

五、結束語

根據本文對某礦場的生產工藝流程技術的分析,得出其設計流程為碎礦選用三段一的閉路流程,碎礦最終粒度為-12mm;碎礦產品經過兩段連續磨礦至-200目占70%,再經一次粗選、一次掃選、兩次精選獲得銅精礦;選銅作業的尾礦經一次磁粗選獲得粗精礦,再磨至92%-200%的細度,然后經過兩次精選獲得鐵精礦;精礦脫水為濃密、過濾兩段脫水作業,最終產品銅精礦含水14%,鐵精礦含水10%。這種流程雖然比較先進,符合目前大多數選礦生產的需要,但由于超細粉碎和精心分級設備沒有制定相應的國家或行業標準,設備制造商的產品樣本表述大多以所謂中等硬度的標準礦物為準,而且對于細度的表示方法也不盡相同,因此在今后的選礦生產工藝過程中,除了提高整體人員對于國家規范方面的熟悉程度,而且也要提高對對現有礦物選礦之中粉碎分級工藝設備的熟悉程度以及工藝設計和設備選型的能力。

參考文獻

[1]祖占良. 超細粉碎選礦設備現狀與發展趨勢. 中國非金屬礦工業導刊,2004(3):3~6.

[2]鄭水林. 非金屬礦物粉碎加工技術現狀. 中國非金屬礦工業導刊,2006(增刊):3~8.

陶瓷過濾機范文6

關鍵詞三級沉淀池高位水池雨污分流攔水壩

1 工程概況

天馬山黃金礦業有限公司是銅陵有色金屬集團股份有限公司控股子公司,主要從事硫金礦的采選及轉爐渣的加工,主要產品有金精砂、硫精砂、銅精砂和鐵精砂,采選能力1500t/d,其中金硫礦石1200t/d,單硫礦石300t/d。

隨著公司不斷發展,環保問題日漸顯現,尤其是公司區域內的排水問題矛盾突出。選礦車間雨水排水溝(黑沙河支渠)建設在廠區唯一水泥運輸道路之下,近年來,由于大噸位精砂運輸車輛的長期輾壓,雨水排水溝塌陷,造成了雨污混流的局面,采礦車間區域雨污和清污分流也未能理順,因此廢水處理站在下大雨時存在超負荷運行情況;同時由于廢水處理站Φ30m的幅流式沉淀池處理能力表現不足,溢流水有時不能達到《污水綜合排放標準》的規定。因此實現雨污分流,提高廢水處理站處理能力,使環保工藝規范合理,才能從根本上解決天馬山黃金礦業有限公司的環境污染問題。

2 工藝與給排水現狀

2.1 工藝系統

硫金礦選礦采用碎礦、磨礦、浮選工藝,生產金精砂和硫精砂。其中:碎礦采用三段一閉路流程;磨礦采用螺旋分級機加旋流器控制分級形成一段閉路流程;浮選采用二粗二精一掃流程。產出的金精砂進Φ18m的濃縮機,濃縮機溢流水返回選礦山頂高位水池,濃縮機底流進壓濾機過濾;硫金礦碎礦、磨礦、浮選場地沖洗水和跑冒滴漏礦沙因量小全部進入事故池,再用砂泵揚送至中沙池集中收集后送回再選。

選金尾礦再采用磁選工藝回收磁黃鐵礦,磁選尾礦采用浮選工藝回收黃鐵礦,即硫精砂。產出的硫精砂進入Φ24m的濃縮機,濃縮機溢流水返回選礦山頂高位水池,濃縮機底流進陶瓷過濾機過濾,磁選磁黃鐵礦和浮選黃鐵礦場地沖洗水和跑冒滴漏礦沙,以及陶瓷過濾機清洗時的硫精砂因量稍大而全部進入現三級沉淀池,現三級沉淀池的沉砂用吸沙泵返回Φ24m的濃縮機?,F三級沉淀池最后一級形成了清水池,清水池的清水返回選礦山頂高位水池,且清水池設有溢流口通過管道與廢水處理站相連,正常情況下,清水池沒有排水。

銅冶煉渣選礦采用碎礦、磨礦、浮選工藝,生產銅精砂。其中:碎礦采用二段開路流程;磨礦采用螺旋分級機加旋流器控制分級形成一段閉路磨礦;浮選采用一粗二精二掃流程。產出的銅精砂進Φ9m高效濃縮機,濃縮機溢流水返回選礦山頂高位水池,濃縮機底流進陶瓷過濾機過濾,銅冶煉渣碎礦、磨礦、浮選場地沖洗水和跑冒滴漏礦沙也因量小全部進入銅冶煉渣中沙池,集中收集后送回浮選工段。

硫金礦選礦事故池和中沙池、銅冶煉渣中沙池等所有生產排水匯集至現三級沉淀池,最后由清水池返回選礦山頂高位水池。由于選礦回水為堿性,且含重金屬離子微量,為確保選礦回水的水質達標,在現三級沉淀池第一級中加入硫酸亞鐵,用中和沉淀法和鐵氧體法聯合作用,沉淀回水中所含的微量砷及重金屬離子。

2.2 給水系統

生產用水主要為回用水,生產用水量約7860m3/d,其中選礦生產用水量7360m3/d,采礦生產用水量500m3/d。給水系統組成為:采礦井下用水由井下主排水管在適當的位置開路接入;選礦生產用水由高位水池供給。

2.3 排水系統

井下排水混合地表雨水及選礦生產排水進入廢水處理站,正常生產時井下排水量3500m3/d,選礦排水量1442m3/d,經廢水處理站處理后的水由泵揚至山頂高位水池,回用水量為3940m3/d,底流損失水量為1002m3/d;而由選礦系統濃縮機溢流水、三級沉淀清水池由泵直接揚至山頂高位水池回收利用水量為3420 m3/d,正常生產時廢水處理站廢水排放量為零。而在下大雨時,采選區域地表徑流都經溝渠進入廢水處理站,廢水處理站存在超負荷運行情況,溢流水有時不能達到《污水綜合排放標準》的規定。

3 設計方案

3.1 設計原則

一是盡量利用現有設施,完善廢水治理方案;二是將地表徑流受污染區域的雨水集中收集,會同選礦生產廢水和采礦井下排水,集中輸送至現有的廢水處理站,經處理達標的廢水作為選礦生產用水,以達到下雨時前15~30分鐘雨水的收集和雨污分流的目的;三是通過技術經濟論證,優化設計方案和設備改型,力求技術可靠、經濟合理。

3.2 選礦區以南上游區域雨水排放設計

選礦區以南上游區域匯水面積較大,該區域現有雨水匯集后流至選礦廠東側鐵道邊的排水溝,然后沿鐵道邊的排水溝流至選礦廠三級沉淀池,再由水溝及連接管道流至廢水處理站。由于該區域的雨水比較潔凈,未受污染,可以不經處理就排入黑砂河支渠,設計考慮在鐵道南端,連通鐵道邊的排水溝,并在排水溝設一攔水壩,使該區域的雨水通過連接攔水壩的管徑為DN400的焊接鋼管直接進入黑砂河支渠。

3.3 選礦區雨污分流設計

目前,選礦區雨污未分流。合流后的雨污水,一部分通過排水溝進入黑砂河支渠;另外一部分雨污水,通過排水溝以及管道進入廢水處理站進行處理,由于雨污合流,不僅導致處理費用增加而且造成環境污染。

設計方案為,在選礦區域設一個雨水排水口(不含生產廠房及所屬設施部分),主要收集選礦區南部不受污染的潔凈雨水,為避免潔凈雨水進入生產廢水,設計考慮在鐵道南端,先在上游連通鐵道邊的排水溝,再在排水溝設一攔水壩(雨水排水口下,中沙池排水口上),由DN400的管道連通攔水壩內潔凈雨水至黑砂河支渠。同時攔水壩設閘門連通下游中沙池排水口,小雨時雨水作為生產補充水。

選礦區域生產排水主要為生產廠房及所屬設施部分的地表雨水、硫精砂清水池清水及選礦區域路面清洗水等,設計將大部分生產排水通過管徑為DN400的焊接鋼管接至三級沉淀池,處理后直接回用,一小部分生產排水直接通過污水溝流至廢水處理站進行處理,確保正常情況選礦沒有外排水。

3.4 采礦區雨污分流設計

采礦區現有井下涌水通過水泵揚至地表后,一部分通過排水溝流至廠區大門附近的地下集水池后,由管徑為De325的尼龍管接入廢水處理站反應池進行處理。另外一部分直接通過一根管徑為D325×8的焊接鋼管接至廢水處理站反應池進行處理。由于排水溝為明溝,雨水和污水未能徹底分離,導致潔凈雨水也通過廢水處理站反應池進行處理,造成不必要的資源浪費。

設計方案為,井下涌水由泵揚至地表后,直接由一根管徑為D325×8的焊接鋼管接至廢水處理站反應池進行處理,達標后,通過回水泵房揚至選礦300噸高位水池作為生產用水。下雨時采礦區域內的所有雨水由明溝匯集至B號辦公樓南側新建的地下積雨水池,再由一根管徑為De325的尼龍管送入廢水處理站反應池進行處理,達標后,作為選礦生產水進行回用。若遇大暴雨的時候,由于雨水量過大,可能會造成廢水處理站來不及處理,那么15~30分鐘后的潔凈雨水,可以打開雨水溝上新建的閘門,讓其直接排放到黑砂河支渠,達到采礦區雨污分流的目的。

3.5 廢水處理站改造設計

3.5.1幅流式沉淀池改造設計

現有廢水處理站建成于1992年5月,污水處理能力24000m3/d(即1000m3/h)。廢水處理站的主要設備設施有:石灰乳稀釋和集液池、石灰溶液輸送泵、絮凝劑和石灰攪拌槽、鼓風機、廢水反應池、廢水輸送泵、φ30m幅流式沉淀池(濃縮池)、地下泵房、平流沉淀池、清水池和清水輸送泵等,占地面積6200m2。

廢水處理工藝簡述如下:廢水凈化站反應池中污水采用石灰乳一段中和法處理。井下廢水和選礦排水經排水溝混合后,用管道自流進入廢水處理站反應池進行石灰乳中和反應,使重金屬離子生成堿性化合物沉淀。井下涌水中微細粒黃色粘土類懸浮物和重金屬離子堿性化合物顆粒,在壓縮空氣充分攪拌并投加PAM絮凝劑進行助凝后,還可產生共沉淀效應,即達到快速沉淀的目的。沉淀物在Φ30m幅流式沉淀池里進行固液分離,底流(中和渣)由砂泵輸送至沖填站用于井下充填,處理后的達標水全部返回供選礦生產使用。

現有廢水處理站處理能力雖然達到了24000m3/d,但在處理前期15~30分鐘雨水時,Φ30m幅流式沉淀池(濃縮池)處理能力就稍嫌不足,因此也就制約了廢水處理站處理能力,所以Φ30m幅流式沉淀池(濃縮池)需要進行改造,設計方案為:

一是更換新型布料筒,使入料方式變為深層入料模式,增設系列深層側向排流體排出孔。通過改進,形成較穩定上部沉降層,從而使細小顆粒沉降更徹底,消除跑渾現象;降低廢水在池內液面下的排出點,避免渦流作用所吸附空氣的干涉作用,縮短了絮狀顆粒沉降時間,相應增長了其在池內的運行路徑,提高了沉降效果;流體由垂直流改為水平流,減少了深層流體的擾動,保護了錐坑內和池底沉積物料不受干涉,提高了沉淀層的排放效果。

二是在濃縮池溢流堰增設漂浮物擋板圈和溢流堰找平檔板,通過改進防止漂浮物在溢流堰淤塞,保持溢流堰均勻排水,提高濃縮池整體沉降效率,減少溢流中局部不均勻排水時跑渾,從而改善沉降效果。

3.5.2總排放口改造設計

現有排放口為一根DN150管道,由于近年來銅陵地區“一日最大降水量”的劇增,現已不能滿足排放口運行的要求。設計方案將總排放口改為兩根管徑為DN350的焊接鋼管作為排放管道,并在管道上設置兩個規格為DN350的閥門以達到控制排放的要求。

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