馬晟

（中冶南方工程技術(shù)有限公司， 湖北　武漢　430223）

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雙流雙速過濾器在冶金水處理工藝中的應(yīng)用思路構(gòu)建

馬晟

（中冶南方工程技術(shù)有限公司， 湖北武漢430223）

以我國南部某礦井在冶金水處理工藝中應(yīng)用雙流雙速過濾器為例，詳細(xì)介紹雙流雙速過濾器及其工作原理，并對其技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析。將其應(yīng)用到冶金水處理工藝中與原有工藝對比發(fā)現(xiàn)，不僅可有效解決整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)中存在的水質(zhì)超標(biāo)問題，還可提升鋼廠水循環(huán)利用率。

雙流雙速過濾器冶金水處理工藝應(yīng)用

1　工程概述

我國南部某礦井廢水在同當(dāng)?shù)氐匿搹S供水管網(wǎng)系統(tǒng)連接后，已經(jīng)成為該鋼廠生產(chǎn)的主要用水水源，對該地區(qū)滲井地下水替代以及水資源的充分利用具有積極意義。原有的工藝流程是先將礦井排出的廢水傳輸?shù)奖谜具M(jìn)行加壓之后再將其供給到生產(chǎn)水系統(tǒng)的不同用戶當(dāng)中的。對于該礦井廢水而言，由于其在回填、采礦以及輸送過程中有雜物進(jìn)入，因此具有懸浮物較多及水質(zhì)較差的缺點(diǎn)。經(jīng)化驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，廢水中的懸浮物含量在30～70 mg/L之間，同原有深井相比高出許多，如果不及時(shí)進(jìn)行處理將會對整個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)產(chǎn)生非常大的影響[1]。不僅會因SS超標(biāo)使用水設(shè)備以及水處理措施出現(xiàn)堵塞情況威脅到生產(chǎn)活動的安全性；還會因循環(huán)利用率降低、循環(huán)水濃縮倍數(shù)下降而提升生產(chǎn)成本，對企業(yè)的持續(xù)性生產(chǎn)產(chǎn)生負(fù)面影響。根據(jù)上述情況，需要及時(shí)做好礦井水的預(yù)處理，以滿足生產(chǎn)補(bǔ)充水的需求。

2　改造方案

從對水質(zhì)情況的化驗(yàn)對比可以了解到，該礦井廢水僅在懸浮物以及細(xì)菌含量兩方面比原有系統(tǒng)高，因此，對于水的處理則成為了工作的重點(diǎn)。目前，我國在對類似水質(zhì)進(jìn)行處理時(shí)采用對前期預(yù)處理進(jìn)行加強(qiáng)的方式，即通過活性炭過濾器以及介質(zhì)過濾器設(shè)備對水中存在的微生物以及懸浮物進(jìn)行控制，并通過水質(zhì)穩(wěn)定劑保證水質(zhì)。針對該礦井廢水的特點(diǎn)，需要在水進(jìn)入蓄水池之前設(shè)置好預(yù)處理過濾器，以實(shí)現(xiàn)對礦井中廢水水質(zhì)的凈化。由于受到環(huán)境條件的限制，需要在原有系統(tǒng)中對其進(jìn)行改造。

在本次改造方案中，設(shè)置6臺雙流雙速過濾器，通過過濾器數(shù)量的增加使其滿足井水的過濾需求。同時(shí)，設(shè)置2臺加藥機(jī)，定時(shí)向水池添加滅藻劑，并將沖洗水排入到洗滌溝當(dāng)中，這部分水作為補(bǔ)水應(yīng)用的同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)利用[2]。

3　雙流雙速自沖洗過濾器的應(yīng)用

過濾器的參數(shù)為：平向流平均濾速為5 m/h，反沖洗時(shí)間為4 min，進(jìn)水懸浮物質(zhì)量濃度在100 mg/L以內(nèi)，進(jìn)水壓力為1 MPa，出水懸浮物質(zhì)量濃度在5 mg/L以內(nèi)，反沖洗強(qiáng)度為12L/（m2·s）。

根據(jù)系統(tǒng)來水的類型進(jìn)行分配，在分配后將其運(yùn)輸?shù)竭^濾器當(dāng)中，通過濾料層完成過濾和布水之后，以兩邊到中間的順序逐漸流入到濾料層當(dāng)中，最終實(shí)現(xiàn)出水。對于濾層來說，水在穿入的過程中可截留住懸浮物，在其水頭出現(xiàn)損失的同時(shí)使水位在虹吸管中上升。如果其水位處于水射器中，在水壓的影響下，管中的空氣將被排出，在系統(tǒng)中形成復(fù)壓，并在該壓力值達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)發(fā)生虹吸現(xiàn)象。在該現(xiàn)象發(fā)生之后，水箱里的水則會在反作用力的影響下再次進(jìn)入到濾層當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)二次反洗。在處理過程中，如果水箱水位下降，處于終止器水平，空氣則會在進(jìn)入到虹吸管后使真空在受到破壞后終止整個(gè)反洗過程[3]；在沖洗過程中，如果因其他因素的影響，系統(tǒng)不能自動終止反洗過程，則可以以手動的方式打開真空破壞閥，使外界空氣進(jìn)入系統(tǒng)之后再終止反洗過程。在此過程中，反洗強(qiáng)度是非常重要的一項(xiàng)參數(shù)，過強(qiáng)或過弱都將對處理效果產(chǎn)生影響。如果其強(qiáng)度過高，則可能導(dǎo)致濾料亂層或造成損失；如果其強(qiáng)度較低，濾料則會因翻騰不徹底而不能達(dá)到清洗目標(biāo)。

普通過濾器是通過同速方式進(jìn)行過濾的。對于粗濾料來說，不能發(fā)揮自身高濾速的特點(diǎn)；而細(xì)濾料也不能發(fā)揮自身的高黏附凝聚力，因此其對整體過濾效率產(chǎn)生了較大的影響。而雙流雙速自沖洗過濾器具有平向流水的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中能夠在充分發(fā)揮濾料特征的同時(shí)實(shí)現(xiàn)不同濾料間的互補(bǔ)，提升處理設(shè)備的能力，獲得更高的濾后水質(zhì)。雙流雙速自沖洗過濾器在具體應(yīng)用方面具有以下特點(diǎn)：第一，變速過濾流。該技術(shù)所具有的濾料為細(xì)濾料，能夠在充分發(fā)揮低速特點(diǎn)的同時(shí)加大過濾面積、降低濾速，有效克服濾床在具體應(yīng)用中存在的缺陷。第二，過濾下向流技術(shù)。該技術(shù)使用的濾料為粗濾料，能夠更好的發(fā)揮高濾速特點(diǎn)，在單個(gè)的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)不同的濾速需求。第三，在平向以及下向流之間，通過特殊二次布水結(jié)構(gòu)的應(yīng)用使布水均勻，并通過虹吸原理的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)自動反沖洗功能。同沉淀池相比，礦井中懸浮物不容易沉淀，可選擇具有雙層濾料雙速自沖洗過濾器以及具有較好過濾效果的活性炭工藝，去除水中存在的有機(jī)物以及懸浮物[4]。

該項(xiàng)目在實(shí)際投入運(yùn)行之后，可對原礦井補(bǔ)水過程中的水質(zhì)情況進(jìn)行較好的處理與解決。不僅能有效地解決整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)中存在的水質(zhì)超標(biāo)問題；還能提升鋼廠水循環(huán)利用率，獲得良好的處理效果。在完成過濾工作之后，需要對水質(zhì)進(jìn)行檢測，其水質(zhì)化驗(yàn)對比情況如表1所示。

表1　進(jìn)出水水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果

4　結(jié)語

以我國南部某礦井為例對雙流雙速過濾器在冶金水處理工藝中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。在設(shè)備投運(yùn)之后，整體運(yùn)行情況良好、故障率較低，具有占地少、效率高、投資省的優(yōu)點(diǎn)及較好的推廣、利用價(jià)值。

[1]蘇海清，孔麗丹，李衛(wèi)平.包鋼給水廠排泥水處理工藝優(yōu)化與污泥脫水系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（1）：4.

[2]賈璐.鑄鐵給水管爆裂的原因、處理及預(yù)防措施[J].銅業(yè)工程，2015（6）：105-107.

[3]孔繁科.濟(jì)鋼循環(huán)水泵能效提升的探索[J].科技與企業(yè)，2016 （2）：11-13.

[4]張曉光.自動加水系統(tǒng)在新建燒結(jié)廠中的調(diào)試及應(yīng)用[J].低碳世界，2016（3）：255-257.

（編輯：賀焱）

Application Construction of Double-flow and Double-speed Filter in Metallurgical Water Treatment Technology

MA Sheng
（WISDRI Engineering&Research Incorporation Limited，Wuhan Hubei 430223）

Taking the application of double-flow and double-speed filter in metallurgical water treatment technology in a mine of southern China as an example,double-flow and double-speed filter and its working principle are introduced in detail,and its technical characteristics are analyzed.Compared with the original technology,it is found that the water quality of the whole circulation system can not only be solved effectively,but also the water cycle utilization rate of the steel plant can be promoted.

double-flow and double-speed filter,metallurgical water treatment technology,application

TP65+2.1

A

1672-1152（2016）02-0099-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.02.38

2016-03-14

馬晟（1983—），男，碩士，畢業(yè)于新加坡國立大學(xué)，現(xiàn)從事給排水專業(yè)水處理工作，工程師。