熱軋濁環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)穩(wěn)定技術(shù)探討與改進(jìn)

陳小青

摘 要：通過對(duì)熱軋泵站濁環(huán)水系統(tǒng)工藝、設(shè)備配置、運(yùn)行狀況、存在的問題以及產(chǎn)生問題的原因等進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和分析，并結(jié)合系統(tǒng)水質(zhì)情況，分別進(jìn)行了破乳、絮凝沉降速率、緩蝕阻垢率以及絮凝劑與阻垢劑的兼容性等一系列的實(shí)驗(yàn)。對(duì)系統(tǒng)存在的問題及原因進(jìn)行了科學(xué)的分析，通過優(yōu)化水質(zhì)穩(wěn)定劑配置方案，解決了系統(tǒng)腐蝕嚴(yán)重、結(jié)垢等問題。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)穩(wěn)定；絮凝；腐蝕；結(jié)垢

中圖分類號(hào)：TF089 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）04-0003-02

1 前言

某熱軋濁環(huán)水系統(tǒng)投運(yùn)于2009年10月，該系統(tǒng)主要用于冷卻軋機(jī)軌道、軸承、板坯等。受軋制鋼材品種的不同，對(duì)水質(zhì)要求也不同，2016年6月，由于產(chǎn)品結(jié)垢調(diào)整，對(duì)供水水質(zhì)的需求也進(jìn)一步提升，包括濁度、硬度、懸浮物、腐蝕率等，原有的系統(tǒng)水質(zhì)穩(wěn)定方案就無(wú)法滿足現(xiàn)有生產(chǎn)的需求，為此，我們進(jìn)行了科學(xué)的分析，通過系列試驗(yàn)，調(diào)整水質(zhì)穩(wěn)定方案，滿足生產(chǎn)需求。

2 熱軋濁環(huán)系統(tǒng)工藝流程概述

熱軋濁環(huán)工藝流程如圖1。

3 熱軋濁環(huán)系統(tǒng)存在的問題及分析

（1）由于平流池沒有刮泥裝置，不能及時(shí)清理池底沉積的污泥，這樣，導(dǎo)致池底的污泥沉積層升高，相應(yīng)減小了平流池的有效空間，縮短了濁環(huán)水在平流池絮凝沉降的時(shí)間，使大量的污物隨水流進(jìn)入到高速過濾器中，加大了過濾器的壓力，也增加了反洗的頻次，影響到過濾效果和過濾器濾料的使用壽命。另外，平流池的除油裝置工作不正常，大量油污漂浮在平流池的表面，也降低了濁環(huán)水沉降的效果。（2）通過對(duì)水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化分析，發(fā)現(xiàn)使用的阻垢劑配方設(shè)計(jì)不合理，沒有針對(duì)系統(tǒng)水質(zhì)的變化進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，同時(shí)，與破乳、絮凝、助凝等藥劑兼容性不好，從而影響到絮凝沉降效果。具體表現(xiàn)在濁環(huán)循環(huán)水中阻垢劑含量與濁度呈正比例上升，因此，為了保證水質(zhì)濁度達(dá)標(biāo)，被迫停用緩蝕阻垢劑，在系統(tǒng)水質(zhì)總硬度超標(biāo)的情況下，不投加緩蝕阻垢劑，會(huì)增加系統(tǒng)結(jié)垢的風(fēng)險(xiǎn)，給熱軋正常生產(chǎn)帶來不利影響。（3）由于補(bǔ)水不足，熱軋濁環(huán)水一直處在高硬度狀態(tài)下運(yùn)行，總硬度（以CaCO3計(jì)）長(zhǎng)期在600mg/L以上。這樣長(zhǎng)期水質(zhì)超標(biāo)運(yùn)行，會(huì)造成系統(tǒng)中熱負(fù)荷存在的部位（如噴嘴處）結(jié)垢和堵塞，從而影響正常生產(chǎn)。

4 解決問題方案

了解問題、分析原因是解決問題的前提，采取措施解決問題才是關(guān)鍵。因此，針對(duì)熱軋濁環(huán)水系統(tǒng)存在的問題，我們進(jìn)行了認(rèn)真仔細(xì)的分析，查找原因，制定措施，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的客觀條件，對(duì)現(xiàn)有的藥劑和新的藥劑進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。同時(shí)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。

（1）針對(duì)平流池沉沒有刮泥裝置的缺陷，增設(shè)移動(dòng)式污泥泵，定期進(jìn)行平流池污泥的抽排，降低污泥沉積層高度，以提高平流池絮凝沉降效果；（2）恢復(fù)除油機(jī)的正常工作，及時(shí)清除平流池水面的油污；（3）在對(duì)高速過濾器進(jìn)行常規(guī)反洗時(shí)，添加過濾器專用的高效清洗劑，以提高反洗效果，延長(zhǎng)過濾器濾料的使用壽命；（4）針對(duì)熱軋濁環(huán)水的特點(diǎn)，調(diào)整水質(zhì)穩(wěn)定劑配方，對(duì)在同一系統(tǒng)中使用的藥劑（包括緩釋阻垢劑、破乳混凝劑、高分子絮凝劑等）相互之間有很好的兼容性，解決藥劑含量與濁度同步升高的問題。（5）在運(yùn)行過程中，采用3D技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)水質(zhì)的變化，及時(shí)調(diào)整、優(yōu)化藥劑的投加位置、投加比例和投加量，使之達(dá)到最佳效果，保證濁環(huán)水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

5 藥劑性能及兼容性試驗(yàn)

5.1 阻垢試驗(yàn)

5.1.1 試驗(yàn)儀器及藥品

（1）恒溫水浴鍋；（2）燒杯，1000ml；（3）H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液，（1/2 H2SO4）0.1mol/L；（4）EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，0.05mol/L。

5.1.2 試驗(yàn)條件

（1）試驗(yàn)溫度：70±1℃；（2）試驗(yàn)水樣：熱軋濁環(huán)高速過濾器出水；（3）試驗(yàn)藥劑：HZ--A、HZ--B、HZ--C。

5.1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用碳酸鈣靜態(tài)沉淀法，將不同加藥濃度的水樣置于恒溫（70±1℃）水浴鍋中敞口蒸發(fā)濃縮到一定的倍率（濃縮倍率采用濃縮前后的水樣體積比），測(cè)定鈣離子濃度后按下式計(jì)算其阻垢率。

阻垢率（%）=（C-B）/（A-B）×100%

A-濃縮前水樣中Ca2+濃度×濃縮倍率，（mg/L）

B-濃縮試驗(yàn)后藥劑空白水樣中Ca2+濃度，（mg/L）

C-濃縮試驗(yàn)后加藥水樣中Ca2+濃度（mg/L）

5.1.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果（如表1）

5.1.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

HZ-A、HZ-B、HZ-C均表現(xiàn)出良好的阻碳酸鈣垢能力；相同投加濃度條件下HZ-B效果最佳，投加濃度50mg/L時(shí)，阻碳酸鈣垢率達(dá)到98.21%。

5.2 破乳絮凝試驗(yàn)

5.2.1 試驗(yàn)儀器及藥品

（1）濁度計(jì)；（2）燒杯，500ml；（3）玻璃棒。

5.2.2 試驗(yàn)條件

（1）試驗(yàn)水樣：熱軋用戶沖渣溝回水；（2）試驗(yàn)方案：除油劑+絮凝劑；（3）試驗(yàn)藥劑：

除油劑CY-A、CY-B、CY-C

絮凝劑XN-A、XN-B、XN-C、XN-D

5.2.3 試驗(yàn)方法

參照GB/T16881-1997《水的混凝、絮凝杯罐試驗(yàn)方法》試驗(yàn)要求，破乳絮凝試驗(yàn)采用除油劑+絮凝劑的方案，通過絮凝沉降表觀狀態(tài)和測(cè)定上層清液的濁度（沉淀15min）來衡量各種絮凝沉降方案的優(yōu)劣。

5.2.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果（如表2、表3）

5.2.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

CY-A+XN-B方案絮凝沉降效果最好，且性價(jià)比高。試驗(yàn)的各種混凝劑+絮凝劑的處理方案效果均優(yōu)于同等濃度條件下現(xiàn)場(chǎng)正在使用的藥劑處理效果。

5.3 投加阻垢劑對(duì)絮凝沉降濁度影響驗(yàn)證試驗(yàn)

5.3.1 試驗(yàn)方法

絮凝沉降方案采用篩選出的CY-A（2.5ppm）+XN-B（0.3ppm）方案，阻垢緩蝕劑采用篩選出的HZ-B。驗(yàn)證投加阻垢緩蝕劑HZ-B對(duì)絮凝沉降后上層清液的濁度的影響。

5.3.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果（如表4）

5.3.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

正常投加阻垢緩蝕劑HZ-B 50mg/L對(duì)CY-A（2.5ppm）+XN-B（0.3ppm）方案的絮凝沉降試驗(yàn)沒有影響，不會(huì)改變上層清液的濁度，藥劑之間有良好的兼容性。

6 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)循環(huán)水水質(zhì)，經(jīng)過對(duì)水質(zhì)穩(wěn)定藥劑性能及相互之間兼容性試驗(yàn)，通過合理調(diào)整水質(zhì)穩(wěn)定劑配方，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)工藝及設(shè)備存在的問題進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，解決了由于循環(huán)水水質(zhì)制約生產(chǎn)的難題，滿足了生產(chǎn)需求。

參考文獻(xiàn)

[1]王笏曹.鋼鐵工業(yè)給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2002.