【关键词】 过滤；堵塞；分析；调查
1 背景
梅钢连铸浊环水系统主要用户是板坯喷淋冷却、辊道冷却、切割渣粒化和铁皮沟冲水，使用后的排水汇集入铁皮沟并流入旋流沉淀池。水中杂质主要为氧化铁皮，铁皮渣用抓斗行车抓至渣坑内脱水回收，经旋流池处理后的水分两路，一路用冲渣水泵组循环使用，另一路送平流池泵组送至平流沉淀池进一步处理。经平流池送砂过滤器泵过滤进入冷却塔降温后进入浊环水池内。因在冷却过程中，产生蒸发与充氧，水质失稳现象是不可避免的，需要进行水质稳定处理。连铸浊环水工艺流程见图1。
2018年12月份开始，梅钢炼钢厂2#连铸机0号段过滤网经常出现堵塞，见图 2，导致出水量减小，板坯冷却达不到要求，影响正常生产。
2 原因分析
通过查询近期水质报告，水质指标并未发现明显劣化趋势，初步判断是系统存在某些设备设施运行不稳定，造成水质间断劣化，且日常取样不能及时被发现造成。对堵塞物进行取样分析，分析结果如表1。
根据化验结果，堵塞物灼烧失重为48.7%，主要是油污及其衍生的附着物；其次三氧化二铁占比18.07%，为未被沉淀下来氧化铁颗粒或管道腐蚀产物；钙镁结垢物极少。对于油污和三氧化二铁来源分析可能原因为， （1）破乳剂或絮凝剂效果不好，没有将油从平流池中去除；（2）砂过滤器和供水管道过滤器截留能力降低，没能有效截留油分和悬浮氧化铁颗粒；（3）供水管道内有腐蚀及微生物滋生。基于以上原因，对现场实际运行情况进行调查、验证。
2.1 药剂投加试验
平流池是浊环水系统的悬浮物和油去除的主要工序，为验证平流池的药剂投加效果，进行了实验室小样试验，验证不同浓度的絮凝剂对沉淀的影响，验算污泥产量及清池周期是否合适。结果见表2。
通过试验，目前根据药剂消耗量计算，投加浓度为絮凝剂0.3 mg/l，破乳剂1.5 mg/l，是能够满足生产需求的，增加药剂投加量对去除水中悬浮物效果不大。但是现场实际调查发现，加药设备老旧，主要靠人工每天两次向加药罐进行配药，然后通过重力自流进入平流池进水口，为防止药剂罐放空，药剂厂家将配水阀门一直打开向药剂罐补水，见图3。
这就造成刚开始配完药后，药剂浓度比较高，越往后药剂浓度越低，效果越差。特别是夜间现场无人补药，易造成药剂浓度过低的情况，且水质恶化不易被发现。
2.2 过滤器现场运行情况调查
平流池出水经送砂过滤器泵送入9台砂过滤器进行过滤，去除未能沉淀的悬浮物，进一步净化水质。7台已更换为陶瓷滤料，2台石英砂滤料。随着时间越来越长，陆续发现过滤器反洗跑砂情况，从反洗水池中清理出来的滤料均是陶瓷滤料。砂过滤器内砂层逐渐降低，导致截留能力减弱。利用检修机会打开过滤器进行测量，跑料最严重的达到85%。分析原因主要是原来使用的是石英砂滤料，比重较大，后期由于陶瓷滤料对除油和板结优于石英砂滤料，过滤器大修后陆续改为陶瓷滤料，比重较石英砂小，但反洗的流量和压力未及时调整，导致反洗跑料严重。另外，利用检修对现场供水总管管道过滤器进行拆检，2#连铸浊环水有两台管道过滤器，为单滤筒式。2#连铸浊环管道过滤器一个为2019年3月新更换，运行情况良好，另外一个粗滤筒与细滤筒之间断裂，细滤网有破损，见图 4，且不能反洗。
3 改善措施
（1）鉴于前端污染物通过系统存在的漏洞进入供水管道内，有必要对系统管道进行一次清洗，以降低后期对主体生产带来影响。通过在线投加粘泥剥离药剂，将管道内腐蚀产物和油类及其衍生物从管道内清洗到水中，最终通过过滤和反洗的方式将污染物排出系统。见图5。
（2）对平流池区域加药设施进行改造，更换加药罐，且加药罐的容量必须大于 12 h 加药量，同时改用加药计量泵对平流池破乳剂和絮凝剂均衡投加，确保加药效果（在改造完成前，禁止连续向加药罐补水稀释药剂浓度）。
（3）对跑料严重的砂过滤器进行大修，增补滤料，修复滤帽。同时在过滤器反洗进水管安装压力表，及时调整反洗阀门开度，摸索陶瓷滤料过滤器反洗压力，确保反洗效果的同时不发生跑料情况。
（4）对管道过滤器进行更新、修复，恢复自清洗功能，并严格按照过滤精度 0.5 mm 设置，自清洗过滤器的正常运行压差为 0～0.05 MPa，当压差高于0.2 MPa 时，极易引起滤网螺杆断裂，反洗机构及滤板变形，岗位人员在巡检过程中应关注自清洗过滤器在运行过程中的压差，当压差大于 0.2 MPa 时必须进行设备反洗。
（5）针对每年 5、6 月份杨絮泛滥情况，提前对连铸浊环水冷却塔区域系统安装简易拦絮网，并定期清理检查，避免因飞絮进入系统引起系统过滤器和喷嘴堵塞。见图6。
4 实施效果
通过以上措施，连铸机 0 号段过滤网堵塞情况明显好转，见图7。清理周期延长，清理次数明显减少，见表3。
5 总结及建议
（1）连铸浊环水的水质问题一直是钢铁行业水处理人的重点关注对象，连铸机喷嘴形式多样，贯穿在连铸坯生产的整个过程，水质的波动直接影响喷头出水流量，甚至影响连铸坯的质量。从连铸机0 号段喷嘴前的过滤网堵塞入手，对水系统运行的整个过程进行分析排查，找出问题所在。有时仅凭水质检测数据不能准确判断系统运行优劣，需要紧密结合现场实际情况来及时调整日常控制措施。
（2）主线连铸机漏油问题也是浊环水水质控制的一个难点，系统含油量增加，不仅易造成喷嘴堵塞，还容易使砂过滤器板结、通量下降等，对生产运行造成不良影响。从现场运行经验来看，由于取样检测的局限性，不能从水系统各个环节进行全过程跟踪，这就需要现场巡检人员的日常细心观察，重点查看漩流池、平流池水面是否有浮油，一旦发现，应及时采取措施，增加破乳剂的投加，加强过滤器的反洗频次，必要时人工捞油或投加吸油毡进行除油。
（3）梅钢连铸浊环水的补水为回用水，其中的钙镁离子浓度较工业水高，加上连铸保护渣中含有氟离子，当氟离子进入水中与钙离子结合，在连铸生产的高温环境下，极易形成氟化钙沉积，长期累积，出现喷头外部及喷淋架结垢、部分喷头不出水或出水分叉严重等问题。因此在日常运行管理中，要重点关注钙离子、氟离子浓度，根据实际运行经验，钙离子、氟离子浓度积低于 10000 时，连铸喷头状态保持良好，无明显结垢堵塞。
（4）连铸浊环水系统设备的运行状态也是水质控制的关键，如加药设施是否完好，平流池刮油刮渣机、撇油机的运行状态是否良好，砂过滤器的反洗周期、反洗压力、运行压差是否正常以及是否跑砂，管道过滤器的压差、自动反洗是否正常等都是日常巡检和设备维护关注的重点。
（5）药剂投加方面，对于杀菌剂的投加，可采取多点投加，以及连续投加和冲击性投加相结合的方法，以防止系统内藻类滋生而引起的生物粘泥增多、悬浮物升高问题。絮凝剂和破乳剂投加浓度也不是一成不变的，要根据现场来水状况及时进行调整，平流池是观察絮凝剂和破乳剂投加的一个很好的窗口，可以通过观察池内矾花形成的大小适当调整药剂计量泵的流量。
（6）连铸浊环水水质的好坏不只是水质指标的优劣，更重要的是跟踪用户侧设备使用效果来衡量，持续跟踪下线过滤网及喷嘴的状态，定期用户走访沟通也是水质管理工作的一部分。
原标题：梅钢连铸浊环水水质改善实践
原作者：夏圆圆，崔兆俊
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