鋼鐵企業煉軋水處理系統中過濾器的改造

1 前言

過濾器在鋼鐵企業煉軋工序水處理工藝中是保證出水水質的重要環節。以傳統的卵石石英沙無煙煤做濾料的過濾器雖然有過濾速度快、濾后水質較好的優點，但存在罐體內濾料漏泄的跑料情況，濾料跑料后進入循環冷卻水系統將導致軋機冷卻水噴嘴的堵塞，輕則影響產品質量，重則損壞軋機，影響生產的穩定順行。檢修中發現，以卵石石英沙無煙煤做濾料的過濾器（以下簡稱石英沙過濾器）內濾料的混料現象也比較普遍。施工中石英沙過濾器的濾料級配要求嚴格，濾料級配不當會嚴重影響出水水質。此外，石英沙過濾器還存在濾料裝填復雜，濾料反洗頻繁，使用周期短等問題。針對石英沙過濾器存在的不足，對現有的石英沙過濾器進行了改造。

2.1 工藝流程

需要改造的過濾器用于軋鋼工序開路濁環回水的過濾，為壓力式機械過濾器，罐體直徑ø3000mm。設備參數：過濾能力280T/h、過濾壓力350KPa、水頭損失h<5m、最大濾速40m/h、濾體面積F=7.07m2、設計溫度 0-608C。

2.2 罐體內部結構的改造

利用原有過濾器罐體，對罐體內部結構進行改造，同時對濾料進行更換。

改造內容：清除過濾器原有濾料，將介質過濾器內鋼結構全部拆除，制作焊接20mm鋼板。開孔并安裝不銹鋼濾帽，不銹鋼濾帽技術要求精度0.4-0.8mm且間隙均勻，單個排水量1t/h。按新濾料的重量重新計算并制作支撐件，必須保證支撐件受力均勻且在過濾器滿負荷運行的條件下支撐件不發生塑性變形。對罐內反沖洗布氣管進行更換，保證反洗時進氣均勻，管上氣孔直徑5mm以50mm間距雙排互成90度角向下均布，采用八角環閉結構。對過濾器內部進行防腐處理。為保證過濾器反洗時壓力穩定，防止混料，每個過濾器加裝自力式壓力平衡閥。

鋼板焊接要嚴密平整，不得有虛焊，濾帽必須安裝緊固，否則容易導致漏料事故發生。

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，化學性能穩定，不在酸堿中溶解、吸附截污能力強。

根據出水水質的要求選定瓷球的直徑。一般當瓷球直徑為φ6-10mm時，進水懸浮物200-300mg/l，油20-25mg/l，處理后能達到出水懸浮物≤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 過濾器的反沖洗

過濾器的反洗周期長短可根據投產后的運行情況、出水水質等因素進行調整。每臺過濾器一般每隔8-12小時或原水進水口與濾后出水口的壓差△h> 0.05MPa時，手動干預進行反洗。啟動反洗供水泵進行水反洗，進水反洗4分鐘后，打開進氣閥水汽混合繼續反洗8分鐘，關閉進氣閥用水繼續反洗2分鐘。反洗時應嚴格控制反洗水、氣的強度和壓力。

2.5 化學清洗

化學清洗采用YZ-830濾料清洗劑，每月對濾料進行兩次清洗。洗后水外排。

3 結果分析與討論

通過對過濾器內部結構的改造，并將卵石石英沙無煙煤濾料更換成瓷球濾料，經過一年多的生產運行，沒有發生軋機噴嘴堵塞情況。系統檢修期間對過濾器開罐檢查，濾料無破碎、結塊現象。濾后水質指標和水量均能滿足生產主線的要求，證明改造是成功的。過濾器改造前后化驗數據見表1和表2。

表1 過濾器改造前石英沙過濾器出水水質

從上面的化驗數據可以看出，在水處理系統穩定運行和主線生產正常的條件下瓷球過濾器與石英沙過濾器出水水質接近，瓷球過濾器懸浮物平均去除率為0.37、油平均去除率為0.45與石英沙過濾器懸浮物和油的去除率相近。

4 結束語

改造后的瓷球過濾器保留了石英沙過濾器出水水質好的優點。由于濾料單一，不需要進行級配，減少了濾料更換的難度；同時濾料硬度大、耐磨性強，濾料的更換周期得到了延長，尤其是通過將過濾器底部原來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象的發生，杜絕了堵塞主線噴嘴的事故，為生產的穩定順行提供了可靠的保證。

參考文獻：
[1]顧夏聲.水處理工程[M ].北京：清華大學出版社，1985.

[2]周本省.工業水處理技術[M ].北京：化學工業出版社，2002.

作者簡介：申君立（1971-），男，1992年畢業于武漢冶金建筑�？茖W校，給水排水工程師。