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        延長(zhǎng)高速過(guò)濾濾料使用壽命及提高運(yùn)行效果

        2016-12-23 17:42:54姚福明
        山東工業(yè)技術(shù) 2016年23期

        姚福明

        摘 要:針對(duì)各熱軋廠濁環(huán)工藝系統(tǒng)中的處理設(shè)備高速過(guò)濾器的濾料更換頻次和運(yùn)行效果進(jìn)行分析。認(rèn)為傳統(tǒng)的熱軋廠中濁環(huán)水中含油較高,設(shè)計(jì)的除油設(shè)備能力低,造成過(guò)濾器內(nèi)濾料大量板結(jié),降低過(guò)濾效果,同時(shí)增加更換濾料的費(fèi)用。針對(duì)高速過(guò)濾器存在的問題,對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)化的處理,延長(zhǎng)濾料的使用壽命,提高過(guò)濾器效果。改造后,其使用壽命延長(zhǎng)一倍,過(guò)濾效果良好。

        關(guān)鍵詞:高速過(guò)濾器;延長(zhǎng)壽命;過(guò)濾效果

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.181

        1 前言

        高速過(guò)濾器是現(xiàn)代工業(yè)水處理的主要裝置之一,高速過(guò)濾器種類較多,根據(jù)目前國(guó)內(nèi)各領(lǐng)域的產(chǎn)品推進(jìn),在鋼鐵行業(yè)中使用較為廣泛的有:高速砂過(guò)濾器、陶瓷膜過(guò)濾器、纖維膜過(guò)濾器、多介質(zhì)過(guò)濾器等,根據(jù)資金投入和使用效果來(lái)看,國(guó)內(nèi)大小鋼鐵行業(yè)使用較多的:高速砂過(guò)濾器和陶瓷膜過(guò)濾器。高速砂過(guò)濾器是壓力式濾料過(guò)濾器的一種,其內(nèi)部采用鵝卵石、石英砂、無(wú)煙煤分層分顆粒裝填完成的,其過(guò)濾速度達(dá)到20-40m/h,稱其為高速砂過(guò)濾器,通常高速過(guò)濾器在原水懸浮物較多的情況下,能確保出水水質(zhì)的高質(zhì)量, 具有過(guò)濾速度高、處理水量大、占地面積小、操作簡(jiǎn)單省力、噸水運(yùn)營(yíng)成本低、工程配套投資較少、不易出現(xiàn)故障等優(yōu)點(diǎn), 并能實(shí)現(xiàn)單臺(tái)或多臺(tái)過(guò)濾器系統(tǒng)PC自控高速過(guò)濾器在原水懸浮物較多的情況下, 能確保出水水質(zhì)。

        高速砂過(guò)濾器廣泛用于工業(yè)循環(huán)水處理、工業(yè)工藝用水制備、工業(yè)廢水處理、公共和小型集成式生活污水處理等。熱軋廠水處理系統(tǒng), 濁環(huán)系統(tǒng)通常采用平流沉淀池配高速過(guò)濾器或者化學(xué)除油器配高速過(guò)濾器,再有就是稀土磁盤配高速過(guò)濾器, 目前國(guó)內(nèi)水系統(tǒng)采用稀土磁盤配高速過(guò)濾器的示例較多,應(yīng)用在濁循環(huán)冷卻水、層流冷卻循環(huán)水兩個(gè)系統(tǒng)上, 對(duì)循環(huán)水水質(zhì)進(jìn)行凈化處理。過(guò)濾器罐體應(yīng)用較為廣泛的大多為直徑為5m, 單臺(tái)過(guò)濾器過(guò)濾速度為20-40m/h、處理能力為784m?/h。

        目前熱軋水處理系統(tǒng)投入時(shí),由于處于調(diào)試階段。主線調(diào)試期間出現(xiàn)大量漏油,造成進(jìn)水水質(zhì)含油量增大, 導(dǎo)致高速過(guò)濾器及其配套設(shè)備在使用之初就出現(xiàn)了一系列的問題, 根據(jù)以往調(diào)試形式,挑選出濁環(huán)系統(tǒng)10臺(tái)過(guò)濾器,作為調(diào)試使用,調(diào)試順行后,發(fā)現(xiàn)存在的問題尤為嚴(yán)重, 主要反映在:

        ( l )主線漏油至濁環(huán)系統(tǒng),通過(guò)循環(huán)造成過(guò)濾器濾料板結(jié)、混層現(xiàn)象嚴(yán)重,對(duì)過(guò)濾器開蓋檢查時(shí)發(fā)現(xiàn),石英砂與無(wú)煙煤混合在一起,無(wú)煙煤、石英砂、鵝卵石均沾滿了大量的油泥, 其中無(wú)煙煤、石英砂板結(jié)嚴(yán)重, 造成過(guò)濾效果較差。

        ( 2 )過(guò)濾器不能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作,需操作工逐個(gè)手動(dòng)操作反洗,延長(zhǎng)單個(gè)步驟的反洗時(shí)間,勞動(dòng)強(qiáng)度較大,為了保證熱軋生產(chǎn)的順利進(jìn)行,對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行系統(tǒng)性的查找。

        ( 3 ) 過(guò)濾器反洗水壓控制困難,反洗壓力大于0.15Mpa時(shí),大量濾料( 石英砂、無(wú)煙煤) 被沖出過(guò)濾器,排入高效澄清器,造成濾料大量流失,不得不定期補(bǔ)充濾料,不但造成人力、物力的消耗,同時(shí)影響下道工序(污泥處理系統(tǒng))的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。反洗水量不足造成濾料清洗不干凈,濾料發(fā)生板結(jié)、硬化現(xiàn)象,從而又造成過(guò)濾器正常過(guò)濾出水量減少及濁環(huán)水質(zhì)變差,濁環(huán)水中的油污未能有效清除,形成惡性循環(huán)。

        2 熱軋濁環(huán)系統(tǒng)高速過(guò)濾器內(nèi)濾料板結(jié)的因素

        2.1 濁環(huán)系統(tǒng)高速過(guò)濾器工藝

        熱軋濁環(huán)循環(huán)水處理工藝主要目的是去除濁環(huán)水回水中大量的懸浮物和油等雜質(zhì),經(jīng)冷卻塔冷卻后重復(fù)利用。通常高速過(guò)濾器的在滿負(fù)荷運(yùn)行24-48小時(shí)后(依據(jù)漩流井沉淀效果),會(huì)根據(jù)運(yùn)行周期對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行自動(dòng)反洗,將過(guò)濾器內(nèi)濾料之間的雜物排至污泥系統(tǒng),達(dá)到反復(fù)過(guò)濾、重復(fù)使用的目的。如存在因漩流井沉淀效果不佳、除油設(shè)備能力不足現(xiàn)象,勢(shì)必會(huì)增加絮凝劑和助凝劑的投加量,同時(shí)旋流井出水中含油量也會(huì)同步增長(zhǎng),造成整個(gè)旋流井出水中藥劑濃度和含油量的嚴(yán)重超標(biāo),通過(guò)稀土磁盤后的懸浮物和藥劑、浮油進(jìn)入水池,再通過(guò)泵組提升至高速過(guò)濾器內(nèi),藥劑殘液和水中浮油進(jìn)入過(guò)濾器內(nèi)與無(wú)煙煤和石英砂板結(jié),降低過(guò)濾效果,同時(shí)無(wú)法保證出水量和出水水質(zhì)。

        2.2 過(guò)濾器反洗效果不佳的因素

        通常國(guó)內(nèi)熱軋生產(chǎn)線濁循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)循環(huán)水量為11000-13000m?/h, 由于過(guò)濾器內(nèi)部濾料板結(jié)現(xiàn)象嚴(yán)重, 過(guò)濾器處理水量嚴(yán)重不足, 導(dǎo)致濁環(huán)過(guò)濾器的總過(guò)水量與設(shè)計(jì)水量相差近2500 m?/h左右, 出水水質(zhì)指標(biāo)也較差, 不能滿足用戶要求。高速過(guò)濾器的重復(fù)過(guò)濾取決于過(guò)濾器的有效反洗,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)看,高速過(guò)濾器的反洗氣洗采用的是壓縮空氣(0.3-0.45Mpa),反洗水壓力0.15Mpa,在氣水混合反洗時(shí),會(huì)造成過(guò)濾器跑料,同時(shí)過(guò)濾器的反洗水和進(jìn)氣步驟無(wú)時(shí)間控制標(biāo)準(zhǔn),造成過(guò)濾器反洗效果較差,表1為實(shí)際運(yùn)行參數(shù)與控制標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比,見附表1。

        3 過(guò)濾器濾料板結(jié)問題改造

        3.1 過(guò)濾器濾料板結(jié)的改造

        這是本文最關(guān)鍵、最核心的一個(gè)改造措施具體更改如下:

        (1)根據(jù)濁環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)量,在旋流井入口沖渣溝位置投加比例為0.3%的除油劑(投加比例根據(jù)除油劑濃度核算),將主線回水中氧化鐵皮、懸浮物表面粘附的油脂進(jìn)行脫離,上浮至水面,利用除油設(shè)備將浮油收集,降低旋流井出水含油量;

        (2)旋流井內(nèi)筒增加除油設(shè)備,采用鋼帶除油機(jī)或圓盤除油機(jī)來(lái)處理表面浮油;

        (3)反洗進(jìn)氣管道改造:在反洗進(jìn)氣管道上增加加藥點(diǎn),設(shè)立加藥裝置,在反洗進(jìn)氣過(guò)程中往管道內(nèi)投機(jī)除油劑(JLC-3型金屬清洗劑),投加量按照反洗進(jìn)氣流量控制在30-50ppm,并對(duì)過(guò)濾器的反洗進(jìn)氣時(shí)間進(jìn)行延長(zhǎng),除油劑隨空氣進(jìn)入過(guò)濾器濾料內(nèi),在空氣的作用下將藥劑分散吹附在濾料底層,再用氣、水混合洗的過(guò)程中,將除油劑分散水中,利用氣體氣浮的作用將板結(jié)的濾料進(jìn)行分解,并對(duì)每層的濾料表面附著的油和絮凝劑進(jìn)行清洗分離出罐體,達(dá)到濾料再生使用的作用。

        (4)反洗進(jìn)水管道改造:如反洗進(jìn)氣管道設(shè)計(jì)存在高低U型管的形式,可考慮將除油劑的投加點(diǎn)改造至反洗進(jìn)水管道上,在臨近反洗進(jìn)水泵組主管道上開孔,焊接短管(DN15、DN20、DN25均可),短管必須深入主管道1/2后焊接(這樣有助于藥劑投加到管道后混合均勻),設(shè)定PC連鎖程序,水泵啟動(dòng)單臺(tái)時(shí),加藥裝置啟動(dòng),往管道內(nèi)加藥,藥劑和水混合后進(jìn)入過(guò)濾器內(nèi)部,在氣體氣浮的作用下,也可以分解板結(jié)的濾料,當(dāng)反洗水泵啟動(dòng)兩臺(tái)時(shí),說(shuō)明過(guò)濾器反洗程序到了水洗狀態(tài),水洗狀態(tài)下停止加藥,正常水洗后過(guò)濾器投入再過(guò)濾模式。

        3.2 過(guò)濾器反洗參數(shù)控制,是控制過(guò)濾器在除油劑的作用下防止跑料的方法

        (1)控制反洗進(jìn)氣壓力:首先根據(jù)過(guò)濾器的濾層阻力和過(guò)濾器本體高度,按照直徑5米、高度為6米的過(guò)濾器,濾帽單個(gè)過(guò)水量為2T/h為例,應(yīng)控制反洗進(jìn)氣壓力為0.07Mpa,氣體本身密度小,所以應(yīng)控制在0.07-0.09Mpa之間(根據(jù)石英砂厚度和顆粒大小和濾層高度而定)。

        (2)控制反洗進(jìn)水壓力:首先控制反洗氣、水洗壓力,該步驟會(huì)造成濾料亂層,嚴(yán)重的會(huì)造成大量跑料,反洗水壓力控制在0.12Mpa以內(nèi),降低反洗時(shí)濾料膨脹較大所造成的跑料。

        4 結(jié)論

        4.1 改造后的水質(zhì)改善情況

        改造后的高速過(guò)濾器的運(yùn)行較為穩(wěn)定,單臺(tái)高速過(guò)濾器的反洗效果和過(guò)水量有明顯的改善,從總體過(guò)濾水量來(lái)看,增加較大,目前已停止使用四臺(tái)高速過(guò)濾器作為備用,改造后濁環(huán)水的出水水質(zhì)也符合供水要求,見附表2。

        4.2 改造濾料板結(jié)改善情況

        改造后經(jīng)對(duì)濁環(huán)過(guò)濾器進(jìn)行拆檢,發(fā)現(xiàn)前期因油脂板結(jié)的濾料已經(jīng)大面積松散,石英砂也由原來(lái)黑色變?yōu)榘蛋咨f(shuō)明反洗步驟和藥劑控制、氣壓控制得當(dāng),使罐體內(nèi)油污排出系統(tǒng),經(jīng)跟蹤污泥系統(tǒng)的調(diào)節(jié)池水質(zhì)情況發(fā)現(xiàn),內(nèi)表面浮油大量漂浮,說(shuō)明過(guò)濾器內(nèi)板結(jié)的油污已經(jīng)逐步開始脫離濾料,通過(guò)15天的驗(yàn)證,說(shuō)明該方法可以延長(zhǎng)高速過(guò)濾器使用壽命。

        4.3 改造后循環(huán)水系統(tǒng)操作穩(wěn)定

        高速過(guò)濾器改造后,降低了高速過(guò)濾器堵、打不動(dòng)水的問題,提高了濁環(huán)循環(huán)水的液位、流量調(diào)整精度,避免因主線流量增大造成過(guò)濾器過(guò)水量不足,致使系統(tǒng)各水池液位高低差液位控制難度大的問題,減少人員對(duì)過(guò)濾器的反洗頻次無(wú)效果的問題,目前濁環(huán)操作系統(tǒng)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)狀態(tài)。

        5 結(jié)束語(yǔ)

        通過(guò)對(duì)高速過(guò)濾器反洗系統(tǒng)的改造,對(duì)熱軋循環(huán)水系統(tǒng)處理工藝有明顯的改善效果,延長(zhǎng)了高速過(guò)濾器濾料在系統(tǒng)中的使用壽命。同時(shí),改造后高速過(guò)濾器的穩(wěn)定運(yùn)行,降低了高速過(guò)濾器的維護(hù)成本,減少高速過(guò)濾器操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度,進(jìn)一步提高工藝系統(tǒng)的操作運(yùn)行,以確保穩(wěn)定生產(chǎn)。

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