钢铁企业炼轧水处理系统中过滤器的改造
1 前言
过滤器在钢铁企业炼轧工序水处理工艺中是保证出水水质的重要环节。以传统的卵石石英沙无烟煤做滤料的过滤器虽然有过滤速度快、滤后水质较好的优点，但存在罐体内滤料漏泄的跑料情况，滤料跑料后进入循环冷却水系统将导致轧机冷却水喷嘴的堵塞，轻则影响产品质量，重则损坏轧机，影响生产的稳定顺行。检修中发现，以卵石石英沙无烟煤做滤料的过滤器（以下简称石英沙过滤器）内滤料的混料现象也比较普遍。施工中石英沙过滤器的滤料级配要求严格，滤料级配不当会严重影响出水水质。此外，石英沙过滤器还存在滤料装填复杂，滤料反洗频繁，使用周期短等问题。针对石英沙过滤器存在的不足，对现有的石英沙过滤器进行了改造。
2.1 工艺流程
需要改造的过滤器用于轧钢工序开路浊环回水的过滤，为压力式机械过滤器，罐体直径ø3000mm。设备参数：过滤能力280T/h、过滤压力350KPa、水头损失h<5m、最大滤速40m/h、滤体面积F=7.07m2、设计温度 0-608C。
2.2 罐体内部结构的改造
利用原有过滤器罐体，对罐体内部结构进行改造，同时对滤料进行更换。
改造内容：清除过滤器原有滤料，将介质过滤器内钢结构全部拆除，制作焊接20mm钢板。开孔并安装不锈钢滤帽，不锈钢滤帽技术要求精度0.4-0.8mm且间隙均匀，单个排水量1t/h。按新滤料的重量重新计算并制作支撑件，必须保证支撑件受力均匀且在过滤器满负荷运行的条件下支撑件不发生塑性变形。对罐内反冲洗布气管进行更换，保证反洗时进气均匀，管上气孔直径5mm以50mm间距双排互成90度角向下均布，采用八角环闭结构。对过滤器内部进行防腐处理。为保证过滤器反洗时压力稳定，防止混料，每个过滤器加装自力式压力平衡阀。
钢板焊接要严密平整，不得有虚焊，滤帽必须安装紧固，否则容易导致漏料事故发生。
2.3 滤料填充
滤料为瓷球，滤料要求：硬度高、耐磨损、抗压力为2.34Mpa以上，化学性能稳定，不在酸碱中溶解、吸附截污能力强。
根据出水水质的要求选定瓷球的直径。一般当瓷球直径为φ6-10mm时，进水悬浮物200-300mg/l，油20-25mg/l，处理后能达到出水悬浮物≤26-28mg/l，油≤4mg/l。
滤料填充高度为罐体有效容积的1/3－1/2。滤料使用周期不低于3年。
2.4 过滤器的反冲洗
过滤器的反洗周期长短可根据投产后的运行情况、出水水质等因素进行调整。每台过滤器一般每隔8-12小时或原水进水口与滤后出水口的压差△h> 0.05MPa时，手动干预进行反洗。启动反洗供水泵进行水反洗，进水反洗4分钟后，打开进气阀水汽混合继续反洗8分钟，关闭进气阀用水继续反洗2分钟。反洗时应严格控制反洗水、气的强度和压力。
2.5 化学清洗
化学清洗采用YZ-830滤料清洗剂，每月对滤料进行两次清洗。洗后水外排。
3 结果分析与讨论
通过对过滤器内部结构的改造，并将卵石石英沙无烟煤滤料更换成瓷球滤料，经过一年多的生产运行，没有发生轧机喷嘴堵塞情况。系统检修期间对过滤器开罐检查，滤料无破碎、结块现象。滤后水质指标和水量均能满足生产主线的要求，证明改造是成功的。过滤器改造前后化验数据见表1和表2。
表1 过滤器改造前石英沙过滤器出水水质
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从上面的化验数据可以看出，在水处理系统稳定运行和主线生产正常的条件下瓷球过滤器与石英沙过滤器出水水质接近，瓷球过滤器悬浮物平均去除率为0.37、油平均去除率为0.45与石英沙过滤器悬浮物和油的去除率相近。
4 结束语
改造后的瓷球过滤器保留了石英沙过滤器出水水质好的优点。由于滤料单一，不需要进行级配，减少了滤料更换的难度；同时滤料硬度大、耐磨性强，滤料的更换周期得到了延长，尤其是通过将过滤器底部原来的条缝板式配水方式改为钢板滤帽配水方式后，基本上杜绝了滤料跑料现象的发生，杜绝了堵塞主线喷嘴的事故，为生产的稳定顺行提供了可靠的保证。
参考文献：
[1]顾夏声.水处理工程[M ].北京：清华大学出版社，1985.
[2]周本省.工业水处理技术[M ].北京：化学工业出版社，2002.
作者简介：申君立（1971-），男，1992年毕业于武汉冶金建筑专科学校，给水排水工程师。
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