鋼鐵企業(yè)煉軋水處理系統(tǒng)中過(guò)濾器的改造
1 前言
過(guò)濾器在鋼鐵企業(yè)煉軋工序水處理工藝中是保證出水水質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。以傳統(tǒng)的卵石石英沙無(wú)煙煤做濾料的過(guò)濾器雖然有過(guò)濾速度快、濾后水質(zhì)較好的優(yōu)點(diǎn)，但存在罐體內(nèi)濾料漏泄的跑料情況，濾料跑料后進(jìn)入循環(huán)冷卻水系統(tǒng)將導(dǎo)致軋機(jī)冷卻水噴嘴的堵塞，輕則影響產(chǎn)品質(zhì)量，重則損壞軋機(jī)，影響生產(chǎn)的穩(wěn)定順行。檢修中發(fā)現(xiàn)，以卵石石英沙無(wú)煙煤做濾料的過(guò)濾器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)石英沙過(guò)濾器）內(nèi)濾料的混料現(xiàn)象也比較普遍。施工中石英沙過(guò)濾器的濾料級(jí)配要求嚴(yán)格，濾料級(jí)配不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重影響出水水質(zhì)。此外，石英沙過(guò)濾器還存在濾料裝填復(fù)雜，濾料反洗頻繁，使用周期短等問(wèn)題。針對(duì)石英沙過(guò)濾器存在的不足，對(duì)現(xiàn)有的石英沙過(guò)濾器進(jìn)行了改造。
2.1 工藝流程
需要改造的過(guò)濾器用于軋鋼工序開(kāi)路濁環(huán)回水的過(guò)濾，為壓力式機(jī)械過(guò)濾器，罐體直徑ø3000mm。設(shè)備參數(shù)：過(guò)濾能力280T/h、過(guò)濾壓力350KPa、水頭損失h<5m、最大濾速40m/h、濾體面積F=7.07m2、設(shè)計(jì)溫度 0-608C。
2.2 罐體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改造
利用原有過(guò)濾器罐體，對(duì)罐體內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，同時(shí)對(duì)濾料進(jìn)行更換。
改造內(nèi)容：清除過(guò)濾器原有濾料，將介質(zhì)過(guò)濾器內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)全部拆除，制作焊接20mm鋼板。開(kāi)孔并安裝不銹鋼濾帽，不銹鋼濾帽技術(shù)要求精度0.4-0.8mm且間隙均勻，單個(gè)排水量1t/h。按新濾料的重量重新計(jì)算并制作支撐件，必須保證支撐件受力均勻且在過(guò)濾器滿負(fù)荷運(yùn)行的條件下支撐件不發(fā)生塑性變形。對(duì)罐內(nèi)反沖洗布?xì)夤苓M(jìn)行更換，保證反洗時(shí)進(jìn)氣均勻，管上氣孔直徑5mm以50mm間距雙排互成90度角向下均布，采用八角環(huán)閉結(jié)構(gòu)。對(duì)過(guò)濾器內(nèi)部進(jìn)行防腐處理。為保證過(guò)濾器反洗時(shí)壓力穩(wěn)定，防止混料，每個(gè)過(guò)濾器加裝自力式壓力平衡閥。
鋼板焊接要嚴(yán)密平整，不得有虛焊，濾帽必須安裝緊固，否則容易導(dǎo)致漏料事故發(fā)生。
2.3 濾料填充
濾料為瓷球，濾料要求：硬度高、耐磨損、抗壓力為2.34Mpa以上，化學(xué)性能穩(wěn)定，不在酸堿中溶解、吸附截污能力強(qiáng)。
根據(jù)出水水質(zhì)的要求選定瓷球的直徑。一般當(dāng)瓷球直徑為φ6-10mm時(shí)，進(jìn)水懸浮物200-300mg/l，油20-25mg/l，處理后能達(dá)到出水懸浮物≤26-28mg/l，油≤4mg/l。
濾料填充高度為罐體有效容積的1/3－1/2。濾料使用周期不低于3年。
2.4 過(guò)濾器的反沖洗
過(guò)濾器的反洗周期長(zhǎng)短可根據(jù)投產(chǎn)后的運(yùn)行情況、出水水質(zhì)等因素進(jìn)行調(diào)整。每臺(tái)過(guò)濾器一般每隔8-12小時(shí)或原水進(jìn)水口與濾后出水口的壓差△h> 0.05MPa時(shí)，手動(dòng)干預(yù)進(jìn)行反洗。啟動(dòng)反洗供水泵進(jìn)行水反洗，進(jìn)水反洗4分鐘后，打開(kāi)進(jìn)氣閥水汽混合繼續(xù)反洗8分鐘，關(guān)閉進(jìn)氣閥用水繼續(xù)反洗2分鐘。反洗時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制反洗水、氣的強(qiáng)度和壓力。
2.5 化學(xué)清洗
化學(xué)清洗采用YZ-830濾料清洗劑，每月對(duì)濾料進(jìn)行兩次清洗。洗后水外排。
3 結(jié)果分析與討論
通過(guò)對(duì)過(guò)濾器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改造，并將卵石石英沙無(wú)煙煤濾料更換成瓷球?yàn)V料，經(jīng)過(guò)一年多的生產(chǎn)運(yùn)行，沒(méi)有發(fā)生軋機(jī)噴嘴堵塞情況。系統(tǒng)檢修期間對(duì)過(guò)濾器開(kāi)罐檢查，濾料無(wú)破碎、結(jié)塊現(xiàn)象。濾后水質(zhì)指標(biāo)和水量均能滿足生產(chǎn)主線的要求，證明改造是成功的。過(guò)濾器改造前后化驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1和表2。
表1 過(guò)濾器改造前石英沙過(guò)濾器出水水質(zhì)
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從上面的化驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，在水處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和主線生產(chǎn)正常的條件下瓷球過(guò)濾器與石英沙過(guò)濾器出水水質(zhì)接近，瓷球過(guò)濾器懸浮物平均去除率為0.37、油平均去除率為0.45與石英沙過(guò)濾器懸浮物和油的去除率相近。
4 結(jié)束語(yǔ)
改造后的瓷球過(guò)濾器保留了石英沙過(guò)濾器出水水質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)。由于濾料單一，不需要進(jìn)行級(jí)配，減少了濾料更換的難度；同時(shí)濾料硬度大、耐磨性強(qiáng)，濾料的更換周期得到了延長(zhǎng)，尤其是通過(guò)將過(guò)濾器底部原來(lái)的條縫板式配水方式改為鋼板濾帽配水方式后，基本上杜絕了濾料跑料現(xiàn)象的發(fā)生，杜絕了堵塞主線噴嘴的事故，為生產(chǎn)的穩(wěn)定順行提供了可靠的保證。
參考文獻(xiàn)：
[1]顧夏聲.水處理工程[M ].北京：清華大學(xué)出版社，1985.
[2]周本省.工業(yè)水處理技術(shù)[M ].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.
作者簡(jiǎn)介：申君立（1971-），男，1992年畢業(yè)于武漢冶金建筑專(zhuān)科學(xué)校，給水排水工程師。
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