夏圓圓，崔兆俊

（寶武水務(wù)科技有限公司南京分公司，江蘇南京 210039）

1 背景

梅鋼連鑄濁環(huán)水系統(tǒng)主要用戶是板坯噴淋冷卻、輥道冷卻、切割渣?；丸F皮溝沖水，使用后的排水匯集入鐵皮溝并流入旋流沉淀池。水中雜質(zhì)主要為氧化鐵皮，鐵皮渣用抓斗行車抓至渣坑內(nèi)脫水回收，經(jīng)旋流池處理后的水分兩路，一路用沖渣水泵組循環(huán)使用，另一路送平流池泵組送至平流沉淀池進(jìn)一步處理。經(jīng)平流池送砂過(guò)濾器泵過(guò)濾進(jìn)入冷卻塔降溫后進(jìn)入濁環(huán)水池內(nèi)。因在冷卻過(guò)程中，產(chǎn)生蒸發(fā)與充氧，水質(zhì)失穩(wěn)現(xiàn)象是不可避免的，需要進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定處理。連鑄濁環(huán)水工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 連鑄濁環(huán)水工藝流程圖

2018年12月份開(kāi)始，梅鋼煉鋼廠2#連鑄機(jī)0號(hào)段過(guò)濾網(wǎng)經(jīng)常出現(xiàn)堵塞，見(jiàn)圖2，導(dǎo)致出水量減小，板坯冷卻達(dá)不到要求，影響正常生產(chǎn)。

圖2 過(guò)濾網(wǎng)堵塞照片

2 原因分析

通過(guò)查詢近期水質(zhì)報(bào)告，水質(zhì)指標(biāo)并未發(fā)現(xiàn)明顯劣化趨勢(shì)，初步判斷是系統(tǒng)存在某些設(shè)備設(shè)施運(yùn)行不穩(wěn)定，造成水質(zhì)間斷劣化，且日常取樣不能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)造成。對(duì)堵塞物進(jìn)行取樣分析，分析結(jié)果如表1。

表1 堵塞物分析報(bào)告

根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果，堵塞物灼燒失重為48.7%，主要是油污及其衍生的附著物；其次三氧化二鐵占比18.07%，為未被沉淀下來(lái)氧化鐵顆粒或管道腐蝕產(chǎn)物；鈣鎂結(jié)垢物極少。

對(duì)于油污和三氧化二鐵來(lái)源分析可能原因?yàn)?，?）破乳劑或絮凝劑效果不好，沒(méi)有將油從平流池中去除；（2）砂過(guò)濾器和供水管道過(guò)濾器截留能力降低，沒(méi)能有效截留油分和懸浮氧化鐵顆粒；（3）供水管道內(nèi)有腐蝕及微生物滋生。

基于以上原因，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)查、驗(yàn)證。

2.1 藥劑投加試驗(yàn)

平流池是濁環(huán)水系統(tǒng)的懸浮物和油去除的主要工序，為驗(yàn)證平流池的藥劑投加效果，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室小樣試驗(yàn)，驗(yàn)證不同濃度的絮凝劑對(duì)沉淀的影響，驗(yàn)算污泥產(chǎn)量及清池周期是否合適。結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 藥劑投加效果驗(yàn)證

通過(guò)試驗(yàn)，目前根據(jù)藥劑消耗量計(jì)算，投加濃度為絮凝劑0.3 mg/l，破乳劑1.5 mg/l，是能夠滿足生產(chǎn)需求的，增加藥劑投加量對(duì)去除水中懸浮物效果不大。但是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，加藥設(shè)備老舊，主要靠人工每天兩次向加藥罐進(jìn)行配藥，然后通過(guò)重力自流進(jìn)入平流池進(jìn)水口，為防止藥劑罐放空，藥劑廠家將配水閥門一直打開(kāi)向藥劑罐補(bǔ)水，見(jiàn)圖3。這就造成剛開(kāi)始配完藥后，藥劑濃度比較高，越往后藥劑濃度越低，效果越差。特別是夜間現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人補(bǔ)藥，易造成藥劑濃度過(guò)低的情況，且水質(zhì)惡化不易被發(fā)現(xiàn)。

圖3 加藥箱配水管一直補(bǔ)水，液位處于高位

2.2 過(guò)濾器現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況調(diào)查

平流池出水經(jīng)送砂過(guò)濾器泵送入9臺(tái)砂過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，去除未能沉淀的懸浮物，進(jìn)一步凈化水質(zhì)。7臺(tái)已更換為陶瓷濾料，2臺(tái)石英砂濾料。隨著時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)過(guò)濾器反洗跑砂情況，從反洗水池中清理出來(lái)的濾料均是陶瓷濾料。砂過(guò)濾器內(nèi)砂層逐漸降低，導(dǎo)致截留能力減弱。利用檢修機(jī)會(huì)打開(kāi)過(guò)濾器進(jìn)行測(cè)量，跑料最嚴(yán)重的達(dá)到85%。分析原因主要是原來(lái)使用的是石英砂濾料，比重較大，后期由于陶瓷濾料對(duì)除油和板結(jié)優(yōu)于石英砂濾料，過(guò)濾器大修后陸續(xù)改為陶瓷濾料，比重較石英砂小，但反洗的流量和壓力未及時(shí)調(diào)整，導(dǎo)致反洗跑料嚴(yán)重。另外，利用檢修對(duì)現(xiàn)場(chǎng)供水總管管道過(guò)濾器進(jìn)行拆檢，2#連鑄濁環(huán)水有兩臺(tái)管道過(guò)濾器，為單濾筒式。2#連鑄濁環(huán)管道過(guò)濾器一個(gè)為2019年3月新更換，運(yùn)行情況良好，另外一個(gè)粗濾筒與細(xì)濾筒之間斷裂，細(xì)濾網(wǎng)有破損，見(jiàn)圖4，且不能反洗。

圖4 管道過(guò)濾過(guò)濾器濾網(wǎng)破損

3 改善措施

（1）鑒于前端污染物通過(guò)系統(tǒng)存在的漏洞進(jìn)入供水管道內(nèi)，有必要對(duì)系統(tǒng)管道進(jìn)行一次清洗，以降低后期對(duì)主體生產(chǎn)帶來(lái)影響。通過(guò)在線投加粘泥剝離藥劑，將管道內(nèi)腐蝕產(chǎn)物和油類及其衍生物從管道內(nèi)清洗到水中，最終通過(guò)過(guò)濾和反洗的方式將污染物排出系統(tǒng)。見(jiàn)圖5。

圖5 粘泥剝離出的雜物

（2）對(duì)平流池區(qū)域加藥設(shè)施進(jìn)行改造，更換加藥罐，且加藥罐的容量必須大于12 h 加藥量，同時(shí)改用加藥計(jì)量泵對(duì)平流池破乳劑和絮凝劑均衡投加，確保加藥效果（在改造完成前，禁止連續(xù)向加藥罐補(bǔ)水稀釋藥劑濃度）。

（3）對(duì)跑料嚴(yán)重的砂過(guò)濾器進(jìn)行大修，增補(bǔ)濾料，修復(fù)濾帽。同時(shí)在過(guò)濾器反洗進(jìn)水管安裝壓力表，及時(shí)調(diào)整反洗閥門開(kāi)度，摸索陶瓷濾料過(guò)濾器反洗壓力，確保反洗效果的同時(shí)不發(fā)生跑料情況。

（4）對(duì)管道過(guò)濾器進(jìn)行更新、修復(fù)，恢復(fù)自清洗功能，并嚴(yán)格按照過(guò)濾精度0.5 mm 設(shè)置，自清洗過(guò)濾器的正常運(yùn)行壓差為0～0.05 MPa，當(dāng)壓差高于0.2 MPa 時(shí)，極易引起濾網(wǎng)螺桿斷裂，反洗機(jī)構(gòu)及濾板變形，崗位人員在巡檢過(guò)程中應(yīng)關(guān)注自清洗過(guò)濾器在運(yùn)行過(guò)程中的壓差，當(dāng)壓差大于0.2 MPa 時(shí)必須進(jìn)行設(shè)備反洗。

（5）針對(duì)每年5、6 月份楊絮泛濫情況，提前對(duì)連鑄濁環(huán)水冷卻塔區(qū)域系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)易攔絮網(wǎng)，并定期清理檢查，避免因飛絮進(jìn)入系統(tǒng)引起系統(tǒng)過(guò)濾器和噴嘴堵塞。見(jiàn)圖6。

圖6 冷卻塔區(qū)域加上防絮網(wǎng)

4 實(shí)施效果

通過(guò)以上措施，連鑄機(jī)0 號(hào)段過(guò)濾網(wǎng)堵塞情況明顯好轉(zhuǎn)，見(jiàn)圖7。清理周期延長(zhǎng)，清理次數(shù)明顯減少，見(jiàn)表3。

圖7 改善后過(guò)濾網(wǎng)情況

表3 過(guò)濾網(wǎng)堵塞情況跟蹤

5 總結(jié)及建議

（1）連鑄濁環(huán)水的水質(zhì)問(wèn)題一直是鋼鐵行業(yè)水處理人的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象，連鑄機(jī)噴嘴形式多樣，貫穿在連鑄坯生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程，水質(zhì)的波動(dòng)直接影響噴頭出水流量，甚至影響連鑄坯的質(zhì)量。從連鑄機(jī)0 號(hào)段噴嘴前的過(guò)濾網(wǎng)堵塞入手，對(duì)水系統(tǒng)運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行分析排查，找出問(wèn)題所在。有時(shí)僅憑水質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)劣，需要緊密結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)及時(shí)調(diào)整日常控制措施［2］。

（2）主線連鑄機(jī)漏油問(wèn)題也是濁環(huán)水水質(zhì)控制的一個(gè)難點(diǎn)，系統(tǒng)含油量增加，不僅易造成噴嘴堵塞，還容易使砂過(guò)濾器板結(jié)、通量下降等，對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行造成不良影響。從現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，由于取樣檢測(cè)的局限性，不能從水系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全過(guò)程跟蹤，這就需要現(xiàn)場(chǎng)巡檢人員的日常細(xì)心觀察，重點(diǎn)查看漩流池、平流池水面是否有浮油，一旦發(fā)現(xiàn)，應(yīng)及時(shí)采取措施，增加破乳劑的投加，加強(qiáng)過(guò)濾器的反洗頻次，必要時(shí)人工撈油或投加吸油氈進(jìn)行除油［3］。

（3）梅鋼連鑄濁環(huán)水的補(bǔ)水為回用水，其中的鈣鎂離子濃度較工業(yè)水高，加上連鑄保護(hù)渣中含有氟離子，當(dāng)氟離子進(jìn)入水中與鈣離子結(jié)合，在連鑄生產(chǎn)的高溫環(huán)境下，極易形成氟化鈣沉積，長(zhǎng)期累積，出現(xiàn)噴頭外部及噴淋架結(jié)垢、部分噴頭不出水或出水分叉嚴(yán)重等問(wèn)題。因此在日常運(yùn)行管理中，要重點(diǎn)關(guān)注鈣離子、氟離子濃度，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，鈣離子、氟離子濃度積低于10000 時(shí)，連鑄噴頭狀態(tài)保持良好，無(wú)明顯結(jié)垢堵塞。

（4）連鑄濁環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)也是水質(zhì)控制的關(guān)鍵，如加藥設(shè)施是否完好，平流池刮油刮渣機(jī)、撇油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)是否良好，砂過(guò)濾器的反洗周期、反洗壓力、運(yùn)行壓差是否正常以及是否跑砂，管道過(guò)濾器的壓差、自動(dòng)反洗是否正常等都是日常巡檢和設(shè)備維護(hù)關(guān)注的重點(diǎn)。

（5）藥劑投加方面，對(duì)于殺菌劑的投加，可采取多點(diǎn)投加，以及連續(xù)投加和沖擊性投加相結(jié)合的方法，以防止系統(tǒng)內(nèi)藻類滋生而引起的生物粘泥增多、懸浮物升高問(wèn)題。絮凝劑和破乳劑投加濃度也不是一成不變的，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)來(lái)水狀況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，平流池是觀察絮凝劑和破乳劑投加的一個(gè)很好的窗口，可以通過(guò)觀察池內(nèi)礬花形成的大小適當(dāng)調(diào)整藥劑計(jì)量泵的流量［3］。

（6）連鑄濁環(huán)水水質(zhì)的好壞不只是水質(zhì)指標(biāo)的優(yōu)劣，更重要的是跟蹤用戶側(cè)設(shè)備使用效果來(lái)衡量，持續(xù)跟蹤下線過(guò)濾網(wǎng)及噴嘴的狀態(tài)，定期用戶走訪溝通也是水質(zhì)管理工作的一部分。