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摘 要：德兴铜矿工业水处理站引进HDS废水处理工艺后，处理能力有了很大提高，但是系统还不够完善，文章主要对引起HDS系统故障的几个主要原因进行分析并提出改进措施，改进后的系统故障时间得到有效降低，效果明显。
关键词：HDS工艺；系统故障；改进措施
一、前言
江西德兴铜矿是亚洲第一大露天铜矿，它的废水处理系统主要处理来自采矿场的酸性水和来自选矿厂的碱性废水。精尾综合厂工业水处理站建于1987年，是德兴铜矿的环保窗口，承担着处理矿山酸、碱性废水并实现达标排放的重要任务。其废水处理能力直接影响大坞河变清和下游居民的生产、生活状况。2005年引进加拿大PRA公司的HDS（高浓度浆料处理）工艺技术，有效解决了原系统采用传统的石灰中和工艺造成的设备结钙严重和底渣浓度低等困扰生产多年的瓶颈问题，废水处理能力有了大幅提高，为矿山达到国家环保要求发挥了重要的作用。但是改造后的废水处理系统不够完善，制约了废水的正常处理。2011年因处理系统故障影响正常处理废水864小時，平均每小时酸性水处理量为460吨，一共减少处理酸性水397440吨。如果不改进废水处理系统，将影响年底处理任务的完成。随着德兴铜矿生产能力的不断扩大和各级领导对环保的日益重视，处理站的处理能力正面临着更大的考验。
二、HDS系统简介
HDS高浓度浆料处理工艺（High Density Sludge Process）是国际上先进的废水处理工艺，在加拿大已经被广泛推广，并成熟运用10多年。
HDS工艺在传统石灰中和工艺的基础上，将废水酸碱中和形成的部分底渣进行循环，与中和药剂石灰充分混合后再进入酸碱反应池内。返回的目的是使底渣中包裹的没有完全反应的石灰达到充分利用。以降低石灰用量；同时，循环絮凝后的回流底渣在与石灰混合的过程中作为硫酸钙晶种，为新生成硫酸钙和氢氧化物等沉淀物提供生长场所和载体，降低沉淀物在管路和设备上的吸附几率，进一步增大絮体颗粒，提高絮体沉降速度，进而提高底渣浓度和处理量，确保水质达标排放。
三、生产现状
经过多年的生产运行，这套系统仍存在一定的问题。为了适合生产现状的需求，通过现场调查、实验分析、检查考核等验证方法，发现引起废水处理系统故障的主要原因有（1）反应池底部曝气管出口容易堵塞，曝气管一但堵塞，HDS反应池内的物质反应时间减少，影响水质的达标，必须停产疏通，增加了设备的故障时间。（2）Φ30米浓密机容易压耙，Φ30米浓密机压耙后，就需将浓缩池中的水打干，再将池底的浆料冲掉，才能重新开起处理废水，整个过程需2天左右，将少处理酸性水24000吨左右。原有的报警系统是停机后再报警，操作人员听到报警后，浓密机已经压耙，失去的报警的实际意义。2011年出现压耙现象3次，大大增加了设备故障时间。（3）因打雷引起设备跳闸次数多，处理站内的避雷设备是87年建站时安装的，已经使用20多年，部分设备已经老化、损坏，2011年雷雨季节时，站内各处设备共出现跳闸现象10次，恢复用了大量时间，严重影响生产。
四、改进方案
1、针对反应池底部曝气管出口容易堵塞的问题，我们首先是现场加装一台功率合适的小鼓风机装在现场使用，减少鼓风机停车时间。然后发现现场有两台鼓风机后，如遇到一台鼓风机出现故障，需换开另一台时，鼓风机停止供气的间隙期间，反应池内的固体颗粒仍然会堵塞曝气管出口。为解决此问题：在曝气管没有入水的前端4米处接一路Ф100mm高压水管，装闸门控制开、关，当换开鼓风机时，将高压水打开，可有效防止中和反应池内的固体颗粒堵塞曝气管出口。此项实施以后，曝气管出口堵塞次数为零，大大减少了设备的故障时间。
2、针对Φ30米浓密机容易压耙的问题，我们采取的措施是（1）加装预报警告装置，2012年1月5日—8日处理站、厂家淮北科源矿山机器有限公司、精尾厂机动科三方技术人员对报警程序进行了预先报警改进（当旋转电流开始加大时，就开始报警），将报警铃从控制箱中拆出，装在三段浓密机操作室内，当报警铃响起时，操作人员就可听见，给操作人员足够的调整工艺的时间，避免压耙。经现场实验，效果良好。（2）将电流信号引进中控室电脑，技术人员将电流信号引进中控室电脑，操作人员可直观的从电脑主页面看到浓密机电流的显示，当电流升高时，就可提醒操作人员注意。改进后，监控环境得到改善，有效的保障了浓密机的正常运行，操作人员反应良好。改进线路图如下：
3、针对因打雷引起设备跳闸次数多的问题，我们换装了先进避雷设备IF3提前放电型避雷针，再加入低压电源线路防雷电波侵入保护设计、信号线路防雷电波侵入保护设计和防雷接地保护设计。我们发现先进的避雷设备使用以后，设备跳闸次数明显减少，大大减少了设备的故障时间。
五、成果分析
1、以上三项措施实施后，效果明显，随后针对废水处理系统的故障时间进行了统计并和实施前对比，故障时间减少了480小时，统计如下（四舍五入法保留一位小数）：
2、如今，环保问题已经被抬到了一个新的高度，任何企业的发展都与之密不可分，因此环保工作成为江铜集团的工作重点。通过此次的改进，为污水处理工程及周边环境的保护作出了贡献，提升了工业水处理站环保窗口和德兴铜矿绿色环保矿山的形象。
参考文献
1、罗良德，利用HDS技术处理德兴铜矿废水试验研究，铜业工程，2004（2）；17-19 [引用日期2015-4-2] .
2、白怀良 钟铁，矿山酸性废水治理HDS工艺技术研究 中钢集团马鞍山矿山研究院 [引用日期2015-4-2].
作者简介：
刘博文（1986-），女，本科，电气助理工程师，主要从事电气技术管理工作，工作单位：德兴铜矿精尾综合厂机动能源室。
关键词：HDS工艺；系统故障；改进措施
一、前言
江西德兴铜矿是亚洲第一大露天铜矿，它的废水处理系统主要处理来自采矿场的酸性水和来自选矿厂的碱性废水。精尾综合厂工业水处理站建于1987年，是德兴铜矿的环保窗口，承担着处理矿山酸、碱性废水并实现达标排放的重要任务。其废水处理能力直接影响大坞河变清和下游居民的生产、生活状况。2005年引进加拿大PRA公司的HDS（高浓度浆料处理）工艺技术，有效解决了原系统采用传统的石灰中和工艺造成的设备结钙严重和底渣浓度低等困扰生产多年的瓶颈问题，废水处理能力有了大幅提高，为矿山达到国家环保要求发挥了重要的作用。但是改造后的废水处理系统不够完善，制约了废水的正常处理。2011年因处理系统故障影响正常处理废水864小時，平均每小时酸性水处理量为460吨，一共减少处理酸性水397440吨。如果不改进废水处理系统，将影响年底处理任务的完成。随着德兴铜矿生产能力的不断扩大和各级领导对环保的日益重视，处理站的处理能力正面临着更大的考验。
二、HDS系统简介
HDS高浓度浆料处理工艺（High Density Sludge Process）是国际上先进的废水处理工艺，在加拿大已经被广泛推广，并成熟运用10多年。
HDS工艺在传统石灰中和工艺的基础上，将废水酸碱中和形成的部分底渣进行循环，与中和药剂石灰充分混合后再进入酸碱反应池内。返回的目的是使底渣中包裹的没有完全反应的石灰达到充分利用。以降低石灰用量；同时，循环絮凝后的回流底渣在与石灰混合的过程中作为硫酸钙晶种，为新生成硫酸钙和氢氧化物等沉淀物提供生长场所和载体，降低沉淀物在管路和设备上的吸附几率，进一步增大絮体颗粒，提高絮体沉降速度，进而提高底渣浓度和处理量，确保水质达标排放。
三、生产现状
经过多年的生产运行，这套系统仍存在一定的问题。为了适合生产现状的需求，通过现场调查、实验分析、检查考核等验证方法，发现引起废水处理系统故障的主要原因有（1）反应池底部曝气管出口容易堵塞，曝气管一但堵塞，HDS反应池内的物质反应时间减少，影响水质的达标，必须停产疏通，增加了设备的故障时间。（2）Φ30米浓密机容易压耙，Φ30米浓密机压耙后，就需将浓缩池中的水打干，再将池底的浆料冲掉，才能重新开起处理废水，整个过程需2天左右，将少处理酸性水24000吨左右。原有的报警系统是停机后再报警，操作人员听到报警后，浓密机已经压耙，失去的报警的实际意义。2011年出现压耙现象3次，大大增加了设备故障时间。（3）因打雷引起设备跳闸次数多，处理站内的避雷设备是87年建站时安装的，已经使用20多年，部分设备已经老化、损坏，2011年雷雨季节时，站内各处设备共出现跳闸现象10次，恢复用了大量时间，严重影响生产。
四、改进方案
1、针对反应池底部曝气管出口容易堵塞的问题，我们首先是现场加装一台功率合适的小鼓风机装在现场使用，减少鼓风机停车时间。然后发现现场有两台鼓风机后，如遇到一台鼓风机出现故障，需换开另一台时，鼓风机停止供气的间隙期间，反应池内的固体颗粒仍然会堵塞曝气管出口。为解决此问题：在曝气管没有入水的前端4米处接一路Ф100mm高压水管，装闸门控制开、关，当换开鼓风机时，将高压水打开，可有效防止中和反应池内的固体颗粒堵塞曝气管出口。此项实施以后，曝气管出口堵塞次数为零，大大减少了设备的故障时间。
2、针对Φ30米浓密机容易压耙的问题，我们采取的措施是（1）加装预报警告装置，2012年1月5日—8日处理站、厂家淮北科源矿山机器有限公司、精尾厂机动科三方技术人员对报警程序进行了预先报警改进（当旋转电流开始加大时，就开始报警），将报警铃从控制箱中拆出，装在三段浓密机操作室内，当报警铃响起时，操作人员就可听见，给操作人员足够的调整工艺的时间，避免压耙。经现场实验，效果良好。（2）将电流信号引进中控室电脑，技术人员将电流信号引进中控室电脑，操作人员可直观的从电脑主页面看到浓密机电流的显示，当电流升高时，就可提醒操作人员注意。改进后，监控环境得到改善，有效的保障了浓密机的正常运行，操作人员反应良好。改进线路图如下：
3、针对因打雷引起设备跳闸次数多的问题，我们换装了先进避雷设备IF3提前放电型避雷针，再加入低压电源线路防雷电波侵入保护设计、信号线路防雷电波侵入保护设计和防雷接地保护设计。我们发现先进的避雷设备使用以后，设备跳闸次数明显减少，大大减少了设备的故障时间。
五、成果分析
1、以上三项措施实施后，效果明显，随后针对废水处理系统的故障时间进行了统计并和实施前对比，故障时间减少了480小时，统计如下（四舍五入法保留一位小数）：
2、如今，环保问题已经被抬到了一个新的高度，任何企业的发展都与之密不可分，因此环保工作成为江铜集团的工作重点。通过此次的改进，为污水处理工程及周边环境的保护作出了贡献，提升了工业水处理站环保窗口和德兴铜矿绿色环保矿山的形象。
参考文献
1、罗良德，利用HDS技术处理德兴铜矿废水试验研究，铜业工程，2004（2）；17-19 [引用日期2015-4-2] .
2、白怀良 钟铁，矿山酸性废水治理HDS工艺技术研究 中钢集团马鞍山矿山研究院 [引用日期2015-4-2].
作者简介：
刘博文（1986-），女，本科，电气助理工程师，主要从事电气技术管理工作，工作单位：德兴铜矿精尾综合厂机动能源室。