雙流雙速過濾器在冶金水處理工藝中的應用思路構建

馬晟

（中冶南方工程技術有限公司， 湖北　武漢　430223）

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雙流雙速過濾器在冶金水處理工藝中的應用思路構建

馬晟

（中冶南方工程技術有限公司， 湖北武漢430223）

以我國南部某礦井在冶金水處理工藝中應用雙流雙速過濾器為例，詳細介紹雙流雙速過濾器及其工作原理，并對其技術特點進行分析。將其應用到冶金水處理工藝中與原有工藝對比發(fā)現(xiàn)，不僅可有效解決整個循環(huán)系統(tǒng)中存在的水質超標問題，還可提升鋼廠水循環(huán)利用率。

雙流雙速過濾器冶金水處理工藝應用

1　工程概述

我國南部某礦井廢水在同當?shù)氐匿搹S供水管網(wǎng)系統(tǒng)連接后，已經(jīng)成為該鋼廠生產的主要用水水源，對該地區(qū)滲井地下水替代以及水資源的充分利用具有積極意義。原有的工藝流程是先將礦井排出的廢水傳輸?shù)奖谜具M行加壓之后再將其供給到生產水系統(tǒng)的不同用戶當中的。對于該礦井廢水而言，由于其在回填、采礦以及輸送過程中有雜物進入，因此具有懸浮物較多及水質較差的缺點。經(jīng)化驗發(fā)現(xiàn)，廢水中的懸浮物含量在30～70 mg/L之間，同原有深井相比高出許多，如果不及時進行處理將會對整個循環(huán)水系統(tǒng)產生非常大的影響[1]。不僅會因SS超標使用水設備以及水處理措施出現(xiàn)堵塞情況威脅到生產活動的安全性；還會因循環(huán)利用率降低、循環(huán)水濃縮倍數(shù)下降而提升生產成本，對企業(yè)的持續(xù)性生產產生負面影響。根據(jù)上述情況，需要及時做好礦井水的預處理，以滿足生產補充水的需求。

2　改造方案

從對水質情況的化驗對比可以了解到，該礦井廢水僅在懸浮物以及細菌含量兩方面比原有系統(tǒng)高，因此，對于水的處理則成為了工作的重點。目前，我國在對類似水質進行處理時采用對前期預處理進行加強的方式，即通過活性炭過濾器以及介質過濾器設備對水中存在的微生物以及懸浮物進行控制，并通過水質穩(wěn)定劑保證水質。針對該礦井廢水的特點，需要在水進入蓄水池之前設置好預處理過濾器，以實現(xiàn)對礦井中廢水水質的凈化。由于受到環(huán)境條件的限制，需要在原有系統(tǒng)中對其進行改造。

在本次改造方案中，設置6臺雙流雙速過濾器，通過過濾器數(shù)量的增加使其滿足井水的過濾需求。同時，設置2臺加藥機，定時向水池添加滅藻劑，并將沖洗水排入到洗滌溝當中，這部分水作為補水應用的同時也可實現(xiàn)水的循環(huán)利用[2]。

3　雙流雙速自沖洗過濾器的應用

過濾器的參數(shù)為：平向流平均濾速為5 m/h，反沖洗時間為4 min，進水懸浮物質量濃度在100 mg/L以內，進水壓力為1 MPa，出水懸浮物質量濃度在5 mg/L以內，反沖洗強度為12L/（m2·s）。

根據(jù)系統(tǒng)來水的類型進行分配，在分配后將其運輸?shù)竭^濾器當中，通過濾料層完成過濾和布水之后，以兩邊到中間的順序逐漸流入到濾料層當中，最終實現(xiàn)出水。對于濾層來說，水在穿入的過程中可截留住懸浮物，在其水頭出現(xiàn)損失的同時使水位在虹吸管中上升。如果其水位處于水射器中，在水壓的影響下，管中的空氣將被排出，在系統(tǒng)中形成復壓，并在該壓力值達到設計標準時發(fā)生虹吸現(xiàn)象。在該現(xiàn)象發(fā)生之后，水箱里的水則會在反作用力的影響下再次進入到濾層當中，實現(xiàn)二次反洗。在處理過程中，如果水箱水位下降，處于終止器水平，空氣則會在進入到虹吸管后使真空在受到破壞后終止整個反洗過程[3]；在沖洗過程中，如果因其他因素的影響，系統(tǒng)不能自動終止反洗過程，則可以以手動的方式打開真空破壞閥，使外界空氣進入系統(tǒng)之后再終止反洗過程。在此過程中，反洗強度是非常重要的一項參數(shù)，過強或過弱都將對處理效果產生影響。如果其強度過高，則可能導致濾料亂層或造成損失；如果其強度較低，濾料則會因翻騰不徹底而不能達到清洗目標。

普通過濾器是通過同速方式進行過濾的。對于粗濾料來說，不能發(fā)揮自身高濾速的特點；而細濾料也不能發(fā)揮自身的高黏附凝聚力，因此其對整體過濾效率產生了較大的影響。而雙流雙速自沖洗過濾器具有平向流水的結構特點，在實際應用中能夠在充分發(fā)揮濾料特征的同時實現(xiàn)不同濾料間的互補，提升處理設備的能力，獲得更高的濾后水質。雙流雙速自沖洗過濾器在具體應用方面具有以下特點：第一，變速過濾流。該技術所具有的濾料為細濾料，能夠在充分發(fā)揮低速特點的同時加大過濾面積、降低濾速，有效克服濾床在具體應用中存在的缺陷。第二，過濾下向流技術。該技術使用的濾料為粗濾料，能夠更好的發(fā)揮高濾速特點，在單個的系統(tǒng)中實現(xiàn)不同的濾速需求。第三，在平向以及下向流之間，通過特殊二次布水結構的應用使布水均勻，并通過虹吸原理的應用實現(xiàn)自動反沖洗功能。同沉淀池相比，礦井中懸浮物不容易沉淀，可選擇具有雙層濾料雙速自沖洗過濾器以及具有較好過濾效果的活性炭工藝，去除水中存在的有機物以及懸浮物[4]。

該項目在實際投入運行之后，可對原礦井補水過程中的水質情況進行較好的處理與解決。不僅能有效地解決整個循環(huán)系統(tǒng)中存在的水質超標問題；還能提升鋼廠水循環(huán)利用率，獲得良好的處理效果。在完成過濾工作之后，需要對水質進行檢測，其水質化驗對比情況如表1所示。

表1　進出水水質化驗結果

4　結語

以我國南部某礦井為例對雙流雙速過濾器在冶金水處理工藝中的應用進行了研究。在設備投運之后，整體運行情況良好、故障率較低，具有占地少、效率高、投資省的優(yōu)點及較好的推廣、利用價值。

[1]蘇海清，孔麗丹，李衛(wèi)平.包鋼給水廠排泥水處理工藝優(yōu)化與污泥脫水系統(tǒng)設計研究[J].山東工業(yè)技術，2016（1）：4.

[2]賈璐.鑄鐵給水管爆裂的原因、處理及預防措施[J].銅業(yè)工程，2015（6）：105-107.

[3]孔繁科.濟鋼循環(huán)水泵能效提升的探索[J].科技與企業(yè)，2016 （2）：11-13.

[4]張曉光.自動加水系統(tǒng)在新建燒結廠中的調試及應用[J].低碳世界，2016（3）：255-257.

（編輯：賀焱）

Application Construction of Double-flow and Double-speed Filter in Metallurgical Water Treatment Technology

MA Sheng
（WISDRI Engineering&Research Incorporation Limited，Wuhan Hubei 430223）

Taking the application of double-flow and double-speed filter in metallurgical water treatment technology in a mine of southern China as an example,double-flow and double-speed filter and its working principle are introduced in detail,and its technical characteristics are analyzed.Compared with the original technology,it is found that the water quality of the whole circulation system can not only be solved effectively,but also the water cycle utilization rate of the steel plant can be promoted.

double-flow and double-speed filter,metallurgical water treatment technology,application

TP65+2.1

A

1672-1152（2016）02-0099-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.02.38

2016-03-14

馬晟（1983—），男，碩士，畢業(yè)于新加坡國立大學，現(xiàn)從事給排水專業(yè)水處理工作，工程師。