高速過濾器濾料流失的原因及控制措施

羅 浩，陳景明

引言

高速過濾器是環(huán)保領(lǐng)域清、污水深度處理中應(yīng)用最早、最普遍的一種，特別適用于鋼鐵企業(yè)中凈化處理軋鋼、連鑄的濁水以及循環(huán)水系統(tǒng)中的旁濾處理。在原水懸浮物較多的情況下能確保出水水質(zhì)的高質(zhì)量，具有過濾速度高、處理水量大、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。高速過濾器不僅適用于過濾處理懸浮物較多的原水，而且在循環(huán)供水系統(tǒng)中使用可改善水質(zhì)，提高水的循環(huán)利用率，節(jié)約用水，是當(dāng)前工業(yè)水處理設(shè)施中常用的設(shè)備之一。

梅鋼1422熱軋濁循環(huán)水系統(tǒng)共有16臺(tái)高速過濾器，高速過濾器在實(shí)際使用過程中，由于過濾器內(nèi)的濾料連續(xù)使用后，會(huì)有板結(jié)現(xiàn)象發(fā)生，如操作不當(dāng)，會(huì)引起濾帽損壞，則會(huì)有“跑料”發(fā)生，造成濾料流失從而對水質(zhì)二次污染，對系統(tǒng)水質(zhì)造成較大的影響，從而影響到產(chǎn)品質(zhì)量。

1 工藝流程

梅鋼1422熱軋濁循環(huán)系統(tǒng)主要供1422軋線軋輥、輥道、機(jī)架間冷卻水，除鱗水，地溝沖渣水等用戶，使用后的水回到粗軋、精軋鐵皮坑，后經(jīng)提升泵進(jìn)入二次平流池，進(jìn)行沉淀、除油，再經(jīng)二次平流水泵送入砂過濾器系統(tǒng)，過濾后進(jìn)入濁循環(huán)冷卻池，再由平流池泵送高速過濾器經(jīng)冷卻塔冷卻，冷卻后的水進(jìn)入水池，然后用濁循環(huán)間接冷卻水供水泵送用戶使用（見圖1）。高速過濾器主要對系統(tǒng)使用后的水進(jìn)行過濾處理，去除水中的懸浮物，提高系統(tǒng)的水質(zhì)，滿足用戶使用要求。

2 存在的問題

梅鋼1422熱軋濁循環(huán)水處理系統(tǒng)高速過濾器自運(yùn)行以來，每三年必須對其內(nèi)部所使用的濾料進(jìn)行更換，隨著熱軋產(chǎn)能的進(jìn)一步擴(kuò)大，發(fā)現(xiàn)軋機(jī)冷卻噴嘴堵塞的情況越來越嚴(yán)重，對生產(chǎn)造成較大的制約，經(jīng)分析確認(rèn)，其主要堵塞物為無煙煤和石英砂。在對冷卻塔進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)其配水槽中堆積有大量的無煙煤和石英砂，冷卻塔布水分配孔嚴(yán)重堵塞，造成布水不均；在對濁環(huán)水水池清池時(shí)發(fā)現(xiàn)水池內(nèi)堆積大量的無煙煤和石英砂；過濾器反沖洗水中也含有大量的無煙煤和石英砂，給反沖洗水的處理帶來許多困難。在整個(gè)濁循環(huán)水系統(tǒng)中，通常情況下進(jìn)入水中的雜質(zhì)主要是氧化鐵皮、油脂和極少量的其他雜質(zhì)，而現(xiàn)在濁環(huán)水中卻出現(xiàn)無煙煤和石英砂等，屬不正?，F(xiàn)象。經(jīng)分析，其主要原因是由于高速過濾器跑料造成的，為緩解生產(chǎn)壓力，改善熱軋濁環(huán)水水質(zhì)，故對高速過濾器濾料流失的問題進(jìn)行分析，找出解決方法，采取控制措施。

圖1 熱軋濁循環(huán)水系統(tǒng)工藝流程圖

3 高速過濾器濾料流失的原因

通過對高速過濾器上部人孔對過濾器內(nèi)濾料檢查發(fā)現(xiàn)，過濾器內(nèi)濾料的高度降低較多，有的過濾器內(nèi)部濾料在正常過濾后出現(xiàn)局部凹坑，有的濾料出現(xiàn)板結(jié)，將濾料全部清除后，發(fā)現(xiàn)濾板變形嚴(yán)重，濾帽有破損現(xiàn)象，集水槽內(nèi)堆積大量石英砂。經(jīng)確定，造成高速過濾器跑料的原因有以下幾點(diǎn)：

（1）現(xiàn)有過濾器基礎(chǔ)出現(xiàn)沉降，使過濾器發(fā)生傾斜，造成過濾器濾板變形；

（2）現(xiàn)有濾板強(qiáng)度不夠，發(fā)生變形后，引起濾帽發(fā)生扭曲而斷裂；

（3）濾帽結(jié)構(gòu)和材質(zhì)滿足不了現(xiàn)場使用的要求；

（4）反沖洗水強(qiáng)度過高，引起反沖洗時(shí)發(fā)生跑料。

4 高速過濾器防濾料流失的控制措施

高速過濾器發(fā)生濾料流失的原因確定后，即對過濾器進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，并對相關(guān)技術(shù)方案進(jìn)行論證。

（1）對過濾器基礎(chǔ)進(jìn)行處理，增強(qiáng)其穩(wěn)定性；

（2）通過對原有高速過濾器的濾板強(qiáng)度進(jìn)行結(jié)構(gòu)性改進(jìn)，有效的防止了高速過濾器濾帽跑偏損壞現(xiàn)象的發(fā)生。

通過對濾帽損壞情況的分析，發(fā)現(xiàn)引起濾帽損壞的主要原因是由于高速過濾器的濾板在運(yùn)行過程中發(fā)生形變，造成濾帽跑偏受到擠壓后而產(chǎn)生破損，通過實(shí)驗(yàn)證明采用增加濾板加強(qiáng)筋的方法，最為有效且簡單又經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

采用δ16鋼板在濾板反面進(jìn)行加強(qiáng)筋布置，其交叉處采用δ22鋼板焊接，使其牢固地安裝在高速過濾器濾板反面。（見圖2）

圖2 濾板反面示意圖

為防止長時(shí)間使用后產(chǎn)生新的變形，高速過濾器濾板下方用φ108無縫鋼管進(jìn)行支撐，支撐點(diǎn)固定在下風(fēng)頭底部，增加其強(qiáng)度。（見圖3）

（3）對濾帽材質(zhì)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，通過對高速過濾器內(nèi)濾帽進(jìn)行分析，原有濾帽材質(zhì)為ABS工程塑料，當(dāng)濾板發(fā)生變形或?yàn)V料板結(jié)后，濾帽容易損壞，從而發(fā)生跑料，引起濾料流失。

首先，增加過濾器內(nèi)濾帽的數(shù)量。

原有過濾器內(nèi)共有1050只濾水帽，每只濾帽的過水量最大為1 m3/h，為增加過濾器的過濾水量，將原有濾板進(jìn)行更換，將濾帽數(shù)量設(shè)置為1570只，每只濾帽的過濾水量最大為1.2 m3/h，通過濾帽數(shù)量的增加，增大過濾面積，達(dá)到提高濾速的目的，防止高速過濾器因?yàn)V帽堵塞造成處理流量下降。

圖3 高速過濾器濾板下部示意圖

其次，改進(jìn)濾帽結(jié)構(gòu)，增加過濾面積。

原有過濾器內(nèi)濾帽為寶塔形濾帽，材質(zhì)為ABS，用疊形濾帽替代原有濾帽，材質(zhì)選擇為不銹鋼316 L，提高濾帽的強(qiáng)度，其結(jié)構(gòu)加工為圓柱形結(jié)構(gòu)，加大其過流面積，使過濾水量由525 m3/h提高到800 m3/h。（見圖 4）器進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)造成跑料的原因主要是正常過濾時(shí)極少數(shù)濾帽局部破損后引起跑料，大部分濾料流失是通過反沖洗管道流失，為了防止過濾器發(fā)生跑料，通過實(shí)驗(yàn)證明增設(shè)迷宮式擋板的方法，最為有效且簡單又經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

在高速過濾器濾板的下部集水盤和反沖洗出水管上方增設(shè)迷宮式擋板，通過擋板的增設(shè)改變水流的方向，達(dá)到攔截濾料的目的。

圖4 濾帽示意圖

（4）在高速過濾器濾板的下部集水盤和反沖洗出水管上方增設(shè)迷宮式擋板（見圖5）。

圖5 迷宮式擋板示意圖

在項(xiàng)目實(shí)施過程中，通過對現(xiàn)場所使用的過濾

5 取得的效果

針對高速過濾器在使用過程中濾料損失造成水質(zhì)二次污染，影響到后道生產(chǎn)正常進(jìn)行的情況，通過對生產(chǎn)中帶來的問題進(jìn)行了分析，對過濾器濾板、濾帽在設(shè)計(jì)中進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，對反洗水強(qiáng)度和壓力進(jìn)行調(diào)整，裝設(shè)防濾料流失裝置，防止過濾器在正常過濾及反沖洗過程中發(fā)生濾料流失的情況。主要對高速過濾器內(nèi)的過濾技術(shù)作了四點(diǎn)改進(jìn)：1、在高速過濾器濾板的下部集水盤和反沖洗出水管上方增設(shè)迷宮式擋板，改變了水流的方向，達(dá)到了有效地?cái)r截濾料的目的；2、濾帽的下方增設(shè)過濾網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了防止濾料流失進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)的效果；3、改進(jìn)濾帽的形狀，增加濾帽的數(shù)量，增大其過濾面積，達(dá)到提高濾速的目的；4、增加濾板強(qiáng)度，在濾板反面安裝加強(qiáng)筋，防止濾板發(fā)生形變擠壓濾帽。

6 結(jié)論

通過對高速過濾器濾料流失的原因分析，找出高速過濾器發(fā)生濾料流失的原因，對過濾器內(nèi)部諸多結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，滿足現(xiàn)場生產(chǎn)工藝（水量、水質(zhì)）的要求，解決了“跑料”情況的發(fā)生，消除了生產(chǎn)過程中的隱患，為后期高速過濾器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)提供了方向，具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

[1]周勝秋，中、高速過濾器的設(shè)計(jì)改進(jìn)[J].給水排水，1996（6）