雙流雙速過濾器在冶金水處理工藝中的應用思路構建

李紹春

（謙比希銅冶煉有限公司）

冶金水處理系統之所以重要，一方面是因為冶金行業對循環水補水有著非常高的要求，并且水質的好壞，對行業生產安全性和生產質量有著重要影響，另一方面則是為了響應國家的生態文明建設要求，因此在冶金行業發展過程中，必須高度重視對水的處理，不斷提高水質質量[1]。而將雙流雙速過濾器作為一項重要水處理設備，應用與冶金水處理工藝當中，不僅可以顯著提升廢水凈化處理質量，還有助于提高水資源的循環利用效率[2]。

1 冶金廢水來源、特點及其處理方法

1.1 冶金廢水類型及其特點

冶金廢水主要包括冷卻水、酸洗廢水、除塵廢水、沖渣水以及煉焦廢水等幾類，其中，冷卻水可以分為直接冷卻水和間接冷卻水，例如，金屬錠冷卻水以及輥道冷卻水屬于直接冷卻水，而熱風路以及高爐冷卻水則屬于間接冷卻水，冷卻水的特點除了水溫普遍較高以外，其中大多含有氧化鐵以及油等雜質[3]；酸洗廢水主要是指鋼材加工以及酸洗過程中排除的廢水，其特點大多是廢水中的金屬離子以及游離酸含量較高；除塵廢水、沖渣水以及煉焦廢水，大多產自于高爐、平爐洗滌水以及煉焦工藝所產生的廢水，其特點除了包含大量的焦炭粉等懸浮物以及較高的水溫以外，還包含一定量的硫化物、氰化物、焦油以及金屬離子[4]。

1.2 冶金廢水處理方法

首先，直接冷卻水處理方法通常需要利用沉淀技術將廢水中的懸浮顆粒去除，然后在利用刮板對廢水中的浮油進行清理，為了獲得更好的沉淀以及現付顆粒去除效果，相關工作人員可以根據廢水實際情況適當添加助凝劑，特別是對于冷軋車間產生的廢水，除了懸浮顆粒以外，其中還包含乳化油等物質，需要先通過化學混凝工藝等方法對廢水進行處理，然后在對水中的廢油進行分離和回收[5]。而間接冷卻水由于受到的污染較少，只需要對間接冷卻水進行降溫冷卻，即可以進行再利用。其次，冶金行業酸洗廢水的處理，如果水量較少，可以中和方法進行凈化處理，如果水量較大，則需要通過冷凍處理方法以及隔膜滲析方法對酸洗廢水進行凈化處理[6]。

2 雙流雙速過濾器概述

雙流過濾器是在單流過濾器的基礎上研發、改進而來，主要由罐體、濾帽、濾料、控制閥門、控制箱以及控制系統等結構組成，與單流過濾器不同的是，雙流過濾器除了上路進水口以外，在下部也新增了一個進水口，同時，與單流過濾器相比較，雙流過濾器的濾層更高，這就使得雙流過濾器的截污能力和過濾效果獲得了明顯的提升，再加上其具備人工操作以及智能操作等多種操作模式，令雙流過濾器在冶金水處理工藝中有著非常好的應用前景。圖1為雙流雙速過濾器。

圖1 雙流雙速過濾器

3 雙流雙速過濾器在冶金水處理工藝中的應用思路

3.1 工程概述

某礦井廢水與鋼廠供水系統連接，該鋼廠生產系統主要以該礦井廢水作為主要的水源。該礦井廢水中含有大量的雜物，而且水質較差，沒有達到鋼廠生產對水質的要求，因此還需要對水質進行處理，否則會對水循環系統產生嚴重的不利影響，阻礙生產的正常進行，甚至威脅到生產的安全性。

3.2 礦井廢水的改造方案

通過對礦井水的化驗，可以發現礦井廢水主要存在兩種問題，一種是懸浮物較高，另一種是細菌含量較高，因此還應根據實際情況，采取適宜的處理工藝，確定合適的改造方案，以加強對礦井廢水的處理效果。

目前我國廣泛采用的預處理措施是利用活性炭過濾器及介質過濾器，一方面對水中的微生物進行控制，另一方面對水中的懸浮物進行控制，與此同時在水中添加水質穩定劑，以保證水質的質量。在本次礦井廢水改造過程中，需要將預處理過濾器提前設置好，然后再將水放入到蓄水池中，對礦井廢水進行凈化。根據實際情況，對水的預處理要在原有系統中完成。

本次改造過程中，為了滿足礦井廢水的過濾需求，設計足夠數量的過濾器，因此確定采用6臺雙流雙速過濾器，因此需要設置2臺加藥機，以及時的進行加藥。

3.3 雙流雙速過濾器的實際運用

3.3.1 設計參數

雙流雙速過濾器的實際運用過程中，為了保證運行效果，還應科學、合理的設計其參數，具體如表1所示：

表1 雙流雙速過濾器實際運用過程

3.3.2 雙流雙速過濾器工作原理及其特點

（1）雙流雙速過濾器工作原理。

輸送到過濾器的水流主要是以由兩邊到中間的方式進入過濾層，然后通過濾料對水中的懸浮物等雜質進行截留，當水流入過濾器并將輸送管中的空氣排除后，水處理系統中會形成負壓，并利用虹吸原理將水箱中的水再次吸入濾料層，從而對水流進行二次反洗，當水箱中的水位下降到臨界點時，空氣會再次進入水處理系統，中斷虹吸效應并實現水流反洗流程的終止。在水流反洗過程中工作人員應注意的是，應控制好水流反洗強度，因為反洗強度過大很容易對過濾器中的濾料層造成損害，而反洗強度過低則會導致水流反洗效果難以達到預期目標。

（2）雙流雙速過濾器運行特點。

普通過濾器在實際應用過程中，針對粗濾料和細濾料，均不能達到良好的效果，具體表現在前者無法發揮過濾器高速過濾的性能，后者無法發揮過濾器的高黏附凝聚力的性能。而雙流雙速過濾器運行，可以大大改善上述的問題，具體表現在一方面可以加強濾料特征的發揮，另一方面可以加強不同濾料特征的互補，這主要是因為雙流雙速過濾器的結構特點為平向流水，因此可以加強雙流雙速過濾器在實際運用過程中的設備能力，可以獲得良好的水質。雙流雙速過濾器運行特點，主要包括以下幾個方面：一是變速過濾流。雙流雙速過濾器的此項技術主要采用的是細濾料，在過濾水質過程中，以低速的方式進行，并且可以增大過濾面積；二是過濾向下流技術。雙流雙速過濾器的此項技術主要采用的是粗濾料，在過濾水質過程中，一方面可以實現高速過濾的目標，另一方面可以滿足更多的過濾需求；三是特殊二次布水結構在平向及下向流之間的合理應用，可以保證布水的均勻性，與此同時利用虹吸遠離，充分發揮雙流雙速過濾器在水處理中的自動反沖洗功能。因此利用雙層濾料雙速自沖洗過濾器，對礦井廢水進行處理，可以有效去除礦井廢水中不易沉淀的懸浮物，可以達到良好的過濾效果。

3.4 運行效果

將雙流雙速過濾器運用到項目改造過程中，對礦井廢水處理獲得了良好的效果，可以有效保證礦井廢水的水質達到了要求。具體提高了剛藏水循環利用率，解決了水質超標問題，滿足了鋼廠對水質的需求。對處理前和處理后的水質進行檢測，其水質化驗對比情況如下：處理前的進水水量為1764/m3·h-1,處理后的出水量為1740/m3·h-1;處理前的進水硬度為370mg·L-1,處理后的出水硬度為370mg·L-1；處理前的進水細菌含量為153個·mL-1，處理后的出水細菌含量為10個·mL-1；處理前的進水懸浮物為30-70mg·L-1,處理后的出水懸浮物為5mg·L-1。

綜上所述，雙流雙速過濾器在該礦井廢水過程中運用獲得了良好的效果。具體表現在雙流雙速過濾器在投入運行后，保證了整個水處理過程順利進行。

4 總結

總之，雙流雙速過濾器在冶金水處理中可以發揮至關重要的作用，可以加強對冶金水的處理效果，滿足相關企業生產活動對水質的要求，對促進我國冶金行業的發展具有重要作用。

本文首先分析了冶金廢水的來源及其特點，其次簡單介紹了雙流雙速過濾器，最后對結合工程項目實例，對雙流雙速過濾器的遠離以及技術特點及其在冶金水處理工藝中的應用進行了簡單闡述。可以發現雙流雙速過濾器冶金行業中發揮至關重要的作用，可以有效增強水處理效率，降低水處理成本，提升水處理的經濟效益以及社會效益。