浅谈高速线材热轧浊环水处理工艺

浅谈高速线材热轧浊环水处理工艺

【摘要】介绍了钢厂高速线材及棒材车间浊循环水处理系统。该系统选择采用旋流沉淀池—化学出油—自清洗过滤器处理工艺，经处理后的浊环水水质达到悬浮物浓度为50mg/L，油5mg/L，满足了工艺要求。

【关键词】热轧；含油污水；浊环水

高速线材浊环水主要用于粗、中、预精、精轧机和轧辊以及主轧线所有设备的直接冷却。由于生产过程中浊环水与冷却对象直接接触，因此有大量金属粉尘、金属氧化物、油污等杂质进入循环水系统。采用合理的水处理方案，提供水质合格的供水，是高速线材热轧浊环水处理必须采取的措施和主要任务。

1浊环水水质和设计水量

热轧浊环水中含有较多的润滑油脂，粗、细氧化铁皮，泥沙等杂质，在生产过程中产生的氧化铁皮与油等粘在一起，形成了具有较大黏性的油泥，油泥很容易黏附在设备及管道上，造成设备堵塞，因此必须经过去除悬浮物、除油、冷却处理后方可循环使用【1】。

某钢厂新建双高速线材车间，年产120万吨/a，于2011年4月建成并投产，热轧浊环水处理系统主要供给粗、精轧机的轧辊和辊道等冷却用水。该工程设计浊循环水量为4054m3/h，处理前悬浮物浓度为500~700mg/L，油20~45mg/L，设计回水温度45℃，冷却后水温度35℃，温差10℃。

2水处理工艺流程

粗、精轧机等设备和冲氧化铁皮的回水通过冲渣沟进入旋流沉淀池，经过一次沉淀去除颗粒直径>0.1mm的氧化铁皮后，由Ⅰ组泵送至生产装置用于冲氧化铁皮，另一部分水由Ⅱ组泵送入化学除油器。

浊环水进入化学除油器后，投加混凝剂和油絮凝剂进行混凝、沉淀、除油处理，处理后的出水进入热水池，由二次提升泵组加压上冷却塔，冷却后再由浊循环供水泵组加压供各用户使用。

化学除油器的污泥定期排入污泥调节池，经浓缩后的泥浆用泵加压进入板框压滤机，压出的滤清液回污泥调节池，泥饼进入泥斗贮存后外运。旋流沉渣池沉淀泥渣由起重机抓斗定期抓入渣池，然后用汽车外运。

3浊环水处理流程特点

该工程浊环水处理流程的特点是流程简单、投资省、占地小、管理方便。

3.1化学除油工艺

根据水质、产能的不同，高速线材浊环水系统的处理目前普遍采用平流池—过滤法和化学除油器法。

平流池—过滤法是在平流沉淀池出去浊环水中的大部分悬浮物和油污后，再由过滤器截留部分悬浮物和油污，过滤器出水经冷却塔冷却后回用于热轧车间。通过考察发现，平流池—过滤法可以去除大部分氧化铁皮和泥砂，使用机械除油设备只能去除浮油，不能去除乳化油，而热轧浊环水中却含有一定量的乳化油，这部分乳化油不能去除，时间长了会造成过滤器内滤料的堵塞、板结，若操作不当，会造成跑料堵塞喷嘴，甚至会影响生产。因此，本工程采用化学除油器法处理流程，即浊环回水经过一次沉淀后进入化学除油器进行二次沉淀，在化学除油器中使用无极絮凝剂和有机助凝剂，将浊环水中的油类、氧化铁皮等悬浮物通过絮凝和凝聚作用沉降分离出来，达到净化水质的目的。该工艺流程一次性投资少、占地面积小，可有效解决热轧浊环水中含油问题，提高浊环水的循环利用率。

3.2浊环水系统的压力及水量平衡

浊环水系统主要供给粗、精轧机轧辊等用户用水，工作压力分为高压（0.8~1.0MPa）和低压（0.4MPa）两种压力。在轧制过程中，当钢坯进入粗轧机时，精轧机的冷却水管道上的阀门关闭，当钢坯进入精轧机时，粗轧机的冷却水管道上的阀门关闭，这种操作方式造成系统压力波动和水量不平衡问题。为此，在系统设计中必须采取一定的调节措施解决所出现的问题。在主车间内的高、低压浊环水供水干管上设置旁流管，并在旁流管上安装自动可调式持压泄压阀。当系统用户的用水量减少，工作压力超过设定值，旁流管上的泄压阀就自动打开。当系统用户的用水量增加，工作压力下降，泄压阀自动关闭，起到稳定系统工作压力和水量平衡的作用。

3.3自清洗过滤器

自清洗过滤器内设高强度高精度滤芯，利用不同精度滤芯或滤网缝隙来截留水中的油泥、细小草根等，使水得到净化。

近十几年来热轧浊环水系统中大量采用自清洗过滤器，其作用是截留粒径超过要求的颗粒，防止设备喷嘴堵塞，减轻劳动强度，降低运行成本。自清洗过滤器主要体现一下几个方面的特点：（1）过滤精度高、处理量大、反冲洗水量小及反冲洗时间短；（2）耐冲击负荷强，工作反冲洗压力适应范围大；（3）具有连续供水能力，反冲洗进行时，仍能不间断供水，系统工作压力不受影响；（4）自动控制功能，设备有压差和时间定时两种控制功能，能够自动过滤和反冲洗动作。设备还具有压差异常报警功能。

4主要构筑物（设备）及设计参数

（1）旋流沉淀池。1座，直径18m，深18.5m，进水悬浮物浓度500~700mg/L，出水悬浮物浓度150mg/L。

（2）化学除油器。8台，单台处理水量600m3/h，总处理水量4800m3/h，进水悬浮物浓度150mg/L，出水悬浮物浓度50mg/L，进水含油20~45mg/L，出水含油5mg/L。

（3）自清洗过滤器。2台，安装在各供水管总管处，过滤精度0.1mm，反洗水量0.3%。

5工程投资

该工程水处理设施投资为4250万元，通过技术经济比较，该工艺不仅可以节省一次投资，还可以节省占地和运行费用，具有投资省、占地面积小、管理方便等优点。

6运行情况

该工程从2011年4月投产运行至今，运行正常，水质较好。通过分析测试，浊环水系统供水水质的悬浮物浓度<50mg/L，油<5mg/L，达到设计要求。

参考文献：

【1】王芴曹，钢铁工业给水排水设计手册【M】北京：冶金工业出版社，2002:15-27