梅鋼連鑄濁環(huán)水水質(zhì)改善實踐

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一步處理。經(jīng)平流池送砂過濾器泵過濾進入冷卻塔降溫后進入濁環(huán)水池內(nèi)。因在冷卻過程中，產(chǎn)生蒸發(fā)與充氧，水質(zhì)失穩(wěn)現(xiàn)象是不可避免的，需要進行水質(zhì)穩(wěn)定處理。連鑄濁環(huán)水工藝流程見圖1。

圖1 連鑄濁環(huán)水工藝流程圖

2018年12月份開始，梅鋼煉鋼廠2#連鑄機0號段過濾網(wǎng)經(jīng)常出現(xiàn)堵塞，見圖2，導(dǎo)致出水量減小，板坯冷卻達不到要求，影響正常生產(chǎn)。

圖2 過濾網(wǎng)堵塞照片

2 原因分析

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

表1 堵塞物分析報告

根據(jù)化驗結(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%，為未被沉淀下來氧化鐵顆?；蚬艿栏g產(chǎn)物；鈣鎂結(jié)垢物極少。

對于油污和三氧化二鐵來源分析可能原因為，（1）破乳劑或絮凝劑效果不好，沒有將油從平流池中去除；（2）砂過濾器和供水管道過濾器截留能力降低，沒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，對現(xiàn)場實際運行情況進行調(diào)查、驗證。

2.1 藥劑投加試驗

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

表2 藥劑投加效果驗證

通過試驗，目前根據(jù)藥劑消耗量計算，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，增加藥劑投加量對去除水中懸浮物效果不大。但是現(xiàn)場實際調(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行配藥，然后通過重力自流進入平流池進水口，為防止藥劑罐放空，藥劑廠家將配水閥門一直打開向藥劑罐補水，見圖3。這就造成剛開始配完藥后，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)場無人補藥，易造成藥劑濃度過低的情況，且水質(zhì)惡化不易被發(fā)現(xiàn)。

圖3 加藥箱配水管一直補水，液位處于高位

2.2 過濾器現(xiàn)場運行情況調(diào)查

平流池出水經(jīng)送砂過濾器泵送入9臺砂過濾器進行過濾，去除未能沉淀的懸浮物，進一步凈化水質(zhì)。7臺已更換為陶瓷濾料，2臺石英砂濾料。隨著時間越來越長，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)過濾器反洗跑砂情況，從反洗水池中清理出來的濾料均是陶瓷濾料。砂過濾器內(nèi)砂層逐漸降低，導(dǎo)致截留能力減弱。利用檢修機會打開過濾器進行測量，跑料最嚴(yán)重的達到85%。分析原因主要是原來使用的是石英砂濾料，比重較大，后期由于陶瓷濾料對除油和板結(jié)優(yōu)于石英砂濾料，過濾器大修后陸續(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調(diào)整，導(dǎo)致反洗跑料嚴(yán)重。另外，利用檢修對現(xiàn)場供水總管管道過濾器進行拆檢，2#連鑄濁環(huán)水有兩臺管道過濾器，為單濾筒式。2#連鑄濁環(huán)管道過濾器一個為2019年3月新更換，運行情況良好，另外一個粗濾筒與細(xì)濾筒之間斷裂，細(xì)濾網(wǎng)有破損，見圖4，且不能反洗。

圖4 管道過濾過濾器濾網(wǎng)破損

3 改善措施

（1）鑒于前端污染物通過系統(tǒng)存在的漏洞進入供水管道內(nèi)，有必要對系統(tǒng)管道進行一次清洗，以降低后期對主體生產(chǎn)帶來影響。通過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，最終通過過濾和反洗的方式將污染物排出系統(tǒng)。見圖5。

圖5 粘泥剝離出的雜物

（2）對平流池區(qū)域加藥設(shè)施進行改造，更換加藥罐，且加藥罐的容量必須大于12 h 加藥量，同時改用加藥計量泵對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)向加藥罐補水稀釋藥劑濃度）。

（3）對跑料嚴(yán)重的砂過濾器進行大修，增補濾料，修復(fù)濾帽。同時在過濾器反洗進水管安裝壓力表，及時調(diào)整反洗閥門開度，摸索陶瓷濾料過濾器反洗壓力，確保反洗效果的同時不發(fā)生跑料情況。

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

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

圖6 冷卻塔區(qū)域加上防絮網(wǎng)

4 實施效果

通過以上措施，連鑄機0 號段過濾網(wǎng)堵塞情況明顯好轉(zhuǎn)，見圖7。清理周期延長，清理次數(shù)明顯減少，見表3。

圖7 改善后過濾網(wǎng)情況

表3 過濾網(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)問題一直是鋼鐵行業(yè)水處理人的重點關(guān)注對象，連鑄機噴嘴形式多樣，貫穿在連鑄坯生產(chǎn)的整個過程，水質(zhì)的波動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0 號段噴嘴前的過濾網(wǎng)堵塞入手，對水系統(tǒng)運行的整個過程進行分析排查，找出問題所在。有時僅憑水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)運行優(yōu)劣，需要緊密結(jié)合現(xiàn)場實際情況來及時調(diào)整日?？刂拼胧?］。

（2）主線連鑄機漏油問題也是濁環(huán)水水質(zhì)控制的一個難點，系統(tǒng)含油量增加，不僅易造成噴嘴堵塞，還容易使砂過濾器板結(jié)、通量下降等，對生產(chǎn)運行造成不良影響。從現(xiàn)場運行經(jīng)驗來看，由于取樣檢測的局限性，不能從水系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)進行全過程跟蹤，這就需要現(xiàn)場巡檢人員的日常細(xì)心觀察，重點查看漩流池、平流池水面是否有浮油，一旦發(fā)現(xiàn)，應(yīng)及時采取措施，增加破乳劑的投加，加強過濾器的反洗頻次，必要時人工撈油或投加吸油氈進行除油［3］。

（3）梅鋼連鑄濁環(huán)水的補水為回用水，其中的鈣鎂離子濃度較工業(yè)水高，加上連鑄保護渣中含有氟離子，當(dāng)氟離子進入水中與鈣離子結(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)重等問題。因此在日常運行管理中，要重點關(guān)注鈣離子、氟離子濃度，根據(jù)實際運行經(jīng)驗，鈣離子、氟離子濃度積低于10000 時，連鑄噴頭狀態(tài)保持良好，無明顯結(jié)垢堵塞。

（4）連鑄濁環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備的運行狀態(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、撇油機的運行狀態(tài)是否良好，砂過濾器的反洗周期、反洗壓力、運行壓差是否正常以及是否跑砂，管道過濾器的壓差、自動反洗是否正常等都是日常巡檢和設(shè)備維護關(guān)注的重點。

（5）藥劑投加方面，對于殺菌劑的投加，可采取多點投加，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)場來水狀況及時進行調(diào)整，平流池是觀察絮凝劑和破乳劑投加的一個很好的窗口，可以通過觀察池內(nèi)礬花形成的大小適當(dāng)調(diào)整藥劑計量泵的流量［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)備使用效果來衡量，持續(xù)跟蹤下線過濾網(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。