雙流雙速過濾器在冶金水處理工藝中的應(yīng)用思路構(gòu)建

李紹春

（謙比希銅冶煉有限公司）

冶金水處理系統(tǒng)之所以重要，一方面是因?yàn)橐苯鹦袠I(yè)對(duì)循環(huán)水補(bǔ)水有著非常高的要求，并且水質(zhì)的好壞，對(duì)行業(yè)生產(chǎn)安全性和生產(chǎn)質(zhì)量有著重要影響，另一方面則是為了響應(yīng)國(guó)家的生態(tài)文明建設(shè)要求，因此在冶金行業(yè)發(fā)展過程中，必須高度重視對(duì)水的處理，不斷提高水質(zhì)質(zhì)量[1]。而將雙流雙速過濾器作為一項(xiàng)重要水處理設(shè)備，應(yīng)用與冶金水處理工藝當(dāng)中，不僅可以顯著提升廢水凈化處理質(zhì)量，還有助于提高水資源的循環(huán)利用效率[2]。

1 冶金廢水來源、特點(diǎn)及其處理方法

1.1 冶金廢水類型及其特點(diǎn)

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(fēng)路以及高爐冷卻水則屬于間接冷卻水，冷卻水的特點(diǎn)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(zhì)[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(diǎn)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(chǎn)自于高爐、平爐洗滌水以及煉焦工藝所產(chǎn)生的廢水，其特點(diǎn)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(shù)將廢水中的懸浮顆粒去除，然后在利用刮板對(duì)廢水中的浮油進(jìn)行清理，為了獲得更好的沉淀以及現(xiàn)付顆粒去除效果，相關(guān)工作人員可以根據(jù)廢水實(shí)際情況適當(dāng)添加助凝劑，特別是對(duì)于冷軋車間產(chǎn)生的廢水，除了懸浮顆粒以外，其中還包含乳化油等物質(zhì)，需要先通過化學(xué)混凝工藝等方法對(duì)廢水進(jìn)行處理，然后在對(duì)水中的廢油進(jìn)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(duì)間接冷卻水進(jìn)行降溫冷卻，即可以進(jìn)行再利用。其次，冶金行業(yè)酸洗廢水的處理，如果水量較少，可以中和方法進(jìn)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(duì)酸洗廢水進(jìn)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(chǔ)上研發(fā)、改進(jìn)而來，主要由罐體、濾帽、濾料、控制閥門、控制箱以及控制系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)組成，與單流過濾器不同的是，雙流過濾器除了上路進(jìn)水口以外，在下部也新增了一個(gè)進(jìn)水口，同時(shí)，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(yīng)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(yīng)用思路

3.1 工程概述

某礦井廢水與鋼廠供水系統(tǒng)連接，該鋼廠生產(chǎn)系統(tǒng)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(zhì)較差，沒有達(dá)到鋼廠生產(chǎn)對(duì)水質(zhì)的要求，因此還需要對(duì)水質(zhì)進(jìn)行處理，否則會(huì)對(duì)水循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的不利影響，阻礙生產(chǎn)的正常進(jìn)行，甚至威脅到生產(chǎn)的安全性。

3.2 礦井廢水的改造方案

通過對(duì)礦井水的化驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)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(xì)菌含量較高，因此還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，采取適宜的處理工藝，確定合適的改造方案，以加強(qiáng)對(duì)礦井廢水的處理效果。

目前我國(guó)廣泛采用的預(yù)處理措施是利用活性炭過濾器及介質(zhì)過濾器，一方面對(duì)水中的微生物進(jìn)行控制，另一方面對(duì)水中的懸浮物進(jìn)行控制，與此同時(shí)在水中添加水質(zhì)穩(wěn)定劑，以保證水質(zhì)的質(zhì)量。在本次礦井廢水改造過程中，需要將預(yù)處理過濾器提前設(shè)置好，然后再將水放入到蓄水池中，對(duì)礦井廢水進(jìn)行凈化。根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)水的預(yù)處理要在原有系統(tǒng)中完成。

本次改造過程中，為了滿足礦井廢水的過濾需求，設(shè)計(jì)足夠數(shù)量的過濾器，因此確定采用6臺(tái)雙流雙速過濾器，因此需要設(shè)置2臺(tái)加藥機(jī)，以及時(shí)的進(jìn)行加藥。

3.3 雙流雙速過濾器的實(shí)際運(yùn)用

3.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)

雙流雙速過濾器的實(shí)際運(yùn)用過程中，為了保證運(yùn)行效果，還應(yīng)科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)其參數(shù)，具體如表1所示：

表1 雙流雙速過濾器實(shí)際運(yùn)用過程

3.3.2 雙流雙速過濾器工作原理及其特點(diǎn)

（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(jìn)入過濾層，然后通過濾料對(duì)水中的懸浮物等雜質(zhì)進(jìn)行截留，當(dāng)水流入過濾器并將輸送管中的空氣排除后，水處理系統(tǒng)中會(huì)形成負(fù)壓，并利用虹吸原理將水箱中的水再次吸入濾料層，從而對(duì)水流進(jìn)行二次反洗，當(dāng)水箱中的水位下降到臨界點(diǎn)時(shí)，空氣會(huì)再次進(jìn)入水處理系統(tǒng)，中斷虹吸效應(yīng)并實(shí)現(xiàn)水流反洗流程的終止。在水流反洗過程中工作人員應(yīng)注意的是，應(yīng)控制好水流反洗強(qiáng)度，因?yàn)榉聪磸?qiáng)度過大很容易對(duì)過濾器中的濾料層造成損害，而反洗強(qiáng)度過低則會(huì)導(dǎo)致水流反洗效果難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

（2）雙流雙速過濾器運(yùn)行特點(diǎn)。

普通過濾器在實(shí)際應(yīng)用過程中，針對(duì)粗濾料和細(xì)濾料，均不能達(dá)到良好的效果，具體表現(xiàn)在前者無法發(fā)揮過濾器高速過濾的性能，后者無法發(fā)揮過濾器的高黏附凝聚力的性能。而雙流雙速過濾器運(yùn)行，可以大大改善上述的問題，具體表現(xiàn)在一方面可以加強(qiáng)濾料特征的發(fā)揮，另一方面可以加強(qiáng)不同濾料特征的互補(bǔ)，這主要是因?yàn)殡p流雙速過濾器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為平向流水，因此可以加強(qiáng)雙流雙速過濾器在實(shí)際運(yùn)用過程中的設(shè)備能力，可以獲得良好的水質(zhì)。雙流雙速過濾器運(yùn)行特點(diǎn)，主要包括以下幾個(gè)方面：一是變速過濾流。雙流雙速過濾器的此項(xiàng)技術(shù)主要采用的是細(xì)濾料，在過濾水質(zhì)過程中，以低速的方式進(jìn)行，并且可以增大過濾面積；二是過濾向下流技術(shù)。雙流雙速過濾器的此項(xiàng)技術(shù)主要采用的是粗濾料，在過濾水質(zhì)過程中，一方面可以實(shí)現(xiàn)高速過濾的目標(biāo)，另一方面可以滿足更多的過濾需求；三是特殊二次布水結(jié)構(gòu)在平向及下向流之間的合理應(yīng)用，可以保證布水的均勻性，與此同時(shí)利用虹吸遠(yuǎn)離，充分發(fā)揮雙流雙速過濾器在水處理中的自動(dòng)反沖洗功能。因此利用雙層濾料雙速自沖洗過濾器，對(duì)礦井廢水進(jìn)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(dá)到良好的過濾效果。

3.4 運(yùn)行效果

將雙流雙速過濾器運(yùn)用到項(xiàng)目改造過程中，對(duì)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(zhì)達(dá)到了要求。具體提高了剛藏水循環(huán)利用率，解決了水質(zhì)超標(biāo)問題，滿足了鋼廠對(duì)水質(zhì)的需求。對(duì)處理前和處理后的水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，其水質(zhì)化驗(yàn)對(duì)比情況如下：處理前的進(jìn)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(jìn)水硬度為370mg·L-1,處理后的出水硬度為370mg·L-1；處理前的進(jìn)水細(xì)菌含量為153個(gè)·mL-1，處理后的出水細(xì)菌含量為10個(gè)·mL-1；處理前的進(jìn)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(yùn)用獲得了良好的效果。具體表現(xiàn)在雙流雙速過濾器在投入運(yùn)行后，保證了整個(gè)水處理過程順利進(jìn)行。

4 總結(jié)

總之，雙流雙速過濾器在冶金水處理中可以發(fā)揮至關(guān)重要的作用，可以加強(qiáng)對(duì)冶金水的處理效果，滿足相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)水質(zhì)的要求，對(duì)促進(jìn)我國(guó)冶金行業(yè)的發(fā)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(diǎn)，其次簡(jiǎn)單介紹了雙流雙速過濾器，最后對(duì)結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)例，對(duì)雙流雙速過濾器的遠(yuǎn)離以及技術(shù)特點(diǎn)及其在冶金水處理工藝中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單闡述。可以發(fā)現(xiàn)雙流雙速過濾器冶金行業(yè)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，可以有效增強(qiáng)水處理效率，降低水處理成本，提升水處理的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。