李文超 仲惟雷

0.前言

熱軋濁環(huán)水主要供給軋機的軋輥和輥道、高壓水除磷機、卷取機等冷卻用水。由于直接與設備接觸，濁環(huán)水中含有較多的潤滑油脂、粗細氧化鐵皮、泥砂等雜質，處理不當，會使雜質附在設備及管道上，造成設備堵塞，影響正常生產(chǎn)。

1.唐鋼熱軋濁環(huán)工藝

唐鋼1700熱軋濁環(huán)循環(huán)水量高壓水6000m3/h，低壓水3000m3/h，用于軋機及附屬設備的直接冷卻，處理工藝采用旋流井→化學除油除污器→冷卻塔。見圖1。

2.存在問題分析

2.1 水處理系統(tǒng)工藝設計缺陷

唐鋼1700熱軋水處理系統(tǒng)設計采用旋流井+化學除油除污器，以及投加水處理藥劑降濁除油工藝，主要存在以下幾方面問題：

2.1.1 旋流井負荷過高

旋流井采用外旋式設計，外徑18m，出水中心筒直徑13m，冷卻過軋機及附屬設備的高溫高濁度高含油水經(jīng)鐵皮溝進入旋流井外圈，旋轉下降后由出水中心筒上升溢流至吸水井。在此過程中，氧化鐵皮及其他顆粒懸浮物沉淀至旋流井底部，起到分離的作用，一般要求出水負荷低于30m3/m2h，實際多選用20m3/m2h左右。

軋機濁環(huán)設計最大水量10238m3/h，實際水量9000m3/h，旋流井出水負荷為68m3/m2h，遠超過30m3/m2h，出水水質差，部分氧化鐵皮不能有效沉降，進入后序處理工藝，造成管道堵塞和設備損耗，同時又加重了后序處理單元負荷。

2.1.2 水處理藥劑投加不合理

系統(tǒng)在化學除油除污器進水投加混凝劑聚合氯化鋁，在化學除油除污器中心筒中部投加絮凝劑高分子酰胺，以提高除油和沉淀效果。混凝劑混合時間不足1min，更沒有酰胺混合絮凝反應時間，礬花不能有效地形成和沉淀，造成出水水質差，懸浮物80mg/L左右。

2.2 水處理設備設施缺陷

2.2.1 化學除油除污器排泥不暢

軋機濁環(huán)有18臺化學除油除污器，每臺化學除油除污器有4個錐形泥斗，每個泥斗底部有DN200的排泥管，72個泥斗分為3組分別并聯(lián)至3條DN200排泥管通過3臺泥漿泵排至高位泥漿濃縮池，泥漿進一步濃縮后外運。由于每條排泥主管上連接泥斗過多，在排泥閥關閉不嚴時，由于水阻力小，在排泥泵吸力下，造成其他泥斗不能正常排泥。實際運行中經(jīng)常出現(xiàn)除油除污器泥位過高，造成斜管坍塌，嚴重影響處理效果和斜管使用壽命。

2.2.2 管道過濾器過濾精度選擇不當

軋機濁環(huán)設有3臺管道過濾器，其中高壓水2臺，單臺處理水量4000m3/h，過濾元件采用不銹鋼拉絲纏繞注，過濾精度0.18mm，承壓1.6MPa，低壓水1臺，處理水量4000m3/h，過濾元件和過濾精度與高壓水一致。

運行中，由于過濾精度過高，過濾器反洗頻率高，必須打開部分過濾器旁通。當吸水井有雜物進入時，由于供水不能全部過濾，造成噴嘴堵塞。

3.改造措施

3.1 增加藥劑預混凝和絮凝反應裝置

為了緩解旋流井負荷高和解決混凝絮凝藥劑投加不當，在化學除油除污器進水前增加了18臺混合絮凝反應裝置。

3.1.1 混凝參數(shù)選擇

選定停留時間T=80s，速度梯度G=800s-1，計算混合功率N=9.5kw，攪拌機24h連續(xù)運行，計算配套電機功率（工況系數(shù)Kg取1.2），選擇11kw。

3.1.2 絮凝反應參數(shù)選擇

由于場地限制，絮凝裝置提供停留時間T=5min，絮凝形式采用折板，增加了礬花碰撞長大幾率，為了避免礬花破碎，速度梯度G=60s-1。

3.2 改造化學除油除污器排泥系統(tǒng)

3.2.1 排泥形式改變

在化學除油除污器下新建一低位泥漿池。在不增加勞動強度前提下，將排泥形式改為單泥斗重力排泥。泥斗排泥時，泥漿通過排泥管進入集泥流槽，然后進入泥漿池。

3.2.2 泥漿泵

結合排泥改造，原臥式泥漿泵改為液下式泥漿泵，解決了泥漿泵漏泥污染現(xiàn)場的問題。

3.3 管道過濾器過濾精度改變

管道過濾器運行壓差高，頻繁反洗問題，分析原因發(fā)現(xiàn)問題在于過濾器精度過高。因此，明確管道過濾器的作用是為攔截冷卻塔填料碎片等大粒度雜物，不是為進一步降濁去懸浮物。

軋機噴嘴通徑多數(shù)在1.0mm以上，將過濾器過濾精度改為1.0mm。

4. 改造效果和效益

4.1 改造后工藝流程（見圖2）

4.2 改造效果

4.2.1 供水水質顯著提高

改進后，供水水質得到明顯改善，懸浮物含量穩(wěn)定在30mg/L以下，油含量穩(wěn)定在5mg/L以下，滿足了設備用水要求。

4.2.2 排泥效果提高

改進排泥系統(tǒng)后，沒有出現(xiàn)泥斗集泥堵塞排泥管現(xiàn)象，排泥效果好，泥漿濃度高，減輕了泥漿濃縮池負荷。

4.3 效益

4.3.1 降低水處理藥劑

改進前，需要大量投加水處理藥劑以提高水質，聚合氯化鋁投加量為15mg/L左右，高分子酰胺為1mg/L左右。增加混凝裝置后，最佳藥劑投加量聚合氯化鋁6mg/L-8mg/L，高分子酰胺0.25mg/L-0.30mg/L，降低藥劑費用60%。

4.3.2 化學除油除污器維護

排泥效果提高后，泥斗集泥和斜管掛泥現(xiàn)象得到改善，不需要人工清泥，同時延長了斜管使用壽命。

5.結語

系統(tǒng)優(yōu)化后，藥劑預混凝效果提高，排泥效果也得到提高，供水水質顯著提高，供水懸浮物穩(wěn)定在30mg/L以下，含油穩(wěn)定在5mg/L以下，滿足了設備用水要求，同時降低了勞動強度，運行維護費用也大為降低。