高速过滤器

钢铁连铸水系统浊环水处理优化方案

2010-10-28 10:32作者：江苏明洋环保有限公司

一、行业概况

冶金行业连铸水系统浊环水除油一直是困扰冶金企业的老大难问题，总在寻求新的有效的处理办法。含油污水处理难，主要是污水中含有的油份及铁皮、泥砂等杂质，形成具有较大粘性的“油泥”，油泥极易粘附在管道和用水设备上，使管道及用水设备（如喷嘴）堵塞，影响正常生产和产品质量，严重时使车间停产。油泥粘附在过滤设备的滤料上堵塞滤料不易清除，使过滤设备不能正常运行。水处理设备运行不正常，又使循环水质继续恶化，致使循环系统处于恶性循环状态，为维持正常生产，有些厂家将含油污水全部或部分外排，严重污染了水体，并浪费了宝贵的水资源。为此，各生产厂家及设计科研部门均在研究、探索新的除油方法，以改善冶金行业浊环水车间浊环水水质。

在五、六十年代，各冶金行业浊环水一般采用二次沉淀的方法去除水中大部分铁皮，并以隔油方式去除一部分浮油，其处理效果不佳。七十年代在武钢中引进了带式除油机，并在浊环水处理流程中采用了压力过滤器，长期运转证明，带式除油机虽有一定的除油效果，但只能去除部份浮油，并且要求水流必须经过带式除油机部位。这一点对处理大水量工程很难办到。压力过滤器滤料易被油泥堵塞，需经常更换滤料，管理困难。以后又陆续出现管式除油机,但刮油不彻底，只能去除部分浮油，去除不了乳化油。气浮法除油效果较好，但动力消耗大，设备复杂，水量大时难以实施。

二、同类行业成功工艺

根据江苏明洋环保有限公司对钢铁连铸水系统浊环水系统的长期研究及开发。结合钢铁连铸水系统浊环水系统中含油量、成份及水中悬浮物的特点。随着国内冶金行业钢产量的饱和，各钢铁企业对产品的要求都向高端产品发展的同时，对水质要求将越来越高。

江苏明洋环保有限公司优化设计工艺为化学除油器+高速过滤器，将作为高附价值炼钢、连铸水系统的主流工艺。

处理效果：

进口水中悬浮物在200mg/l，出水悬浮物含量为＜10mg/l。当进水含油小于100mg/l，出水含油在＜10mg/l。

２０１４年第１期　梅山科技　・　５　・　

水处理过滤器的选型方案及应用　

施敏　（梅山钢铁公司技改工程部　南京２１００３９）　

摘要：以梅钢１　７８０　ｍｍ热轧工程层流冷却水处理过滤器为例，通过对两种过滤器特点　

和投资的分析，提供了冶金工业应用的最优选型方案。　

关键词：水处理过滤器；高速过滤器；浅层砂过滤器　

Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　Ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　Ｆｉｌｔｅｒ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　

Ｓｈｉ　Ｍｉｎ　

（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｖｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｍｅｉｓｈａｎ　Ｉｒｏｎ＆Ｓｔｅｅｌ　Ｃｏ．，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１００３９）　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｆｉｌｔｅｒ；ｈｉｇｈ　ｓｐｅｅｄ　ｆｉｌｔｅｒ；ｓｈａｌｌｏｗ　ｓａｎｄ　ｆｉｌｔｅｒ　

目前国内冶金工业水处理过滤器多选用高速　

过滤器和浅层砂过滤器。本文以梅钢１　７８０　ｎｌｍ　

热轧层流冷却水处理过滤器为例，浅析两种过滤　器方案的特点和适用场合，帮助提供最优选型　

方案。　

１　两种过滤器的特点　高速过滤器常用于钢铁企业净化处理轧　钢、连铸生产中含有氧化铁皮及油质的浊水，以　

及循环系统中旁滤处理。图１为过滤器工艺流　

程示意图，高速过滤器通过控制系统可实现多　台全自动操作。过滤器的滤料选择讲究，在同　

样出水水质及罐体容积的情况下滤速速度高、　

流量大。高速过滤器的缺点是高速过滤器体积　

大，占地多，地基处理费用高，并需配有气洗　装置。　５ｎ　

原水池　！！！！！　

图１　过滤器工艺流程示意图　

浅层过滤通常由多个标准高速砂缸单元组　

成，其内部设有独特的布水器和集水器，配有双向　

自动冲洗阀，在系统正常运行时，可实现砂缸逐个　

单独反冲洗（见图２）。反冲洗时问和逻辑由ＰＬＣ　全自动程序控制。具有过水量大、反洗用水量小、　

设备安装方便、易于操作、无需维护等优点。浅层　

(i)去除在沉淀过程中未沉降的非常细的悬浮颗粒和胶体颗粒。去除水中溶解的杂质。去除水中的病原菌。(iv)去除水中的颜色、气味、浊度。

砂滤

使水通过颗粒材料床（过滤器）的过程称为过滤。

过滤目的：

(i)去除在沉淀过程中未沉降的非常细的悬浮颗粒和胶体颗粒。

(ii)去除水中溶解的杂质。

(iii)去除水中的病原菌。(iv)去除水中的颜色、气味、浊度。

过滤器类型：

(i)慢砂过滤器

(ii)快速砂滤器

(iii)压力过滤器

过滤原理：

在过滤过程中，会发生以下操作： (i)机械应变

(ii)沉淀

(三)生物作用

(iv)电解作用

(i)机械应变（对于较粗的颗粒）

当水通过过滤介质（沙子）时，大于过滤介质孔隙空间的悬浮颗粒被捕获并去除。捕获的颗粒在过滤介质上形成垫子，有助于过滤更多杂质。

(ii)沉降（对于较细的颗粒）

过滤介质的空隙充当小型沉淀池，细颗粒通过沉降被去除。

(三)生物作用

存在于过滤器空隙中的某些微生物和细菌在沙粒上形成涂层。这些生物利用水中的有机杂质作为食物，并通过生物代谢将其转化为无害的化合物。它们在过滤介质上形成一层称为“schmutzdecke或脏皮”的层。该层进一步有助于吸收和滤出水中的杂质。

(iv)电解变化（电离）

过滤介质的沙粒和水中的杂质带相反电荷。当杂质与沙粒接触时，它们的电荷被中和并改变水的特性，使其变得更纯净。一段时间后，沙粒的电荷耗尽，应通过清洁过滤器来恢复。

过滤介质：

沙子（细沙或粗沙）通常用作过滤介质并支撑在砾石上。

(i)沙子：

滤砂的性能有：

•它应取自坚硬且耐腐蚀的石英或石英岩。

•无污垢和其他杂质。

•在盐酸(HCl)中放置24小时后，其重量损失不应超过5%。

•比重=2.55至2.65

•有效尺寸(a)0.2至0.4毫米——慢砂过滤器。

(b)0.35至0.55毫米–快速砂滤器。 •均匀系数

(a)1.8至2.5-慢砂过滤器

(b)1.3至1.7——快速砂滤器

基本知识

一、过滤器可实现的功能1、过滤：除去液体或气体等流体中的杂质。

2、混合：按要求将不同的流体混合在一起。

3、油气分离：除去气体中的油污等杂质。

4、缓冲：保护测量仪器免遭高压脉动压力的破坏。

5、发泡：使空气或气体在液体中均匀产生所需要的气泡。

6、消音：消除排气装置中的噪音。

二、过滤器适用范围1、石油、化工系统

2、化纤、纺织系统

3、工程机械系统

4、电子、电力系统

5、冶金系统

6、感光材料系统

7、制药系统

8、烟草、食品、饮料、造酒系统

9、矿山、能源系统

三、过滤器种类及主要性能1、油气分离过滤器

主要用于空气压缩机。当螺杆压缩机工作时，靠油液密封。油气混合物在高速旋

转的螺杆挤压下产生雾化、气化，从而使螺杆出气口的压

缩空气中含有较多的油分。为使油液回收循环使用及净化

压缩空气，必须使用油气分离器。

规格：处理风量0、1~40 M3 /min（米3 /分钟）

过滤精度：1、3、5、10、25、40、50μm（微米）

分离率：99、9%~99、999%

２、空气过滤器

用在空气压缩机入口。用于洁净厂房空调系统、气体送料

系统、自动喷漆房、车船发动机进气口等空气净化领域。

效率：４５％～９９、９９％

３、高、中、低压过滤器

带有外壳体，适用于有压力的液压系统。一般带有压差指

示器。滤芯采用不锈钢超细纤维烧结毡，强度高，耐高温，

耐腐蚀，纳污量大，过滤性能好，滤芯可反复清洗。

　（１）　ＹＰＨ系列高压过滤器

工作压力：４２Ｍpa （４２０公斤／平方厘米）

温度：－１０℃～＋１００℃

精度：５、１０、２０μm

滤芯耐压差：２１Ｍpa

工作介质：一般液压油 电讯号压差指示器指示压差：

０、７±０、０７Ｍpa

电讯号压差指示器工作电压：２４V　

电讯号压差指示器工作电流：０、２Ａ

（２）ＹＰＭ系列中压过滤器

工作压力：２１ＭＰa

温度：—１０℃～＋１００℃

精度：３～４０μm

流量：６０～６６０Ｌ／min

工作介质：一般液压油

电讯号压差指示器指示压差：