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轧钢浊环水系统过滤器滤料化学洗濯研究

揭晓时间：2023-11-01 14:22

董恩氚1，吴莎莎1，刘伍文1，舒纯2，俞琴2，徐峰武2

（1.湖北耀彩网化工科技有限公司，湖北武汉 430074；2.武汉钢铁股份能源动力公司，湖北武汉 430083）

[摘要] 以武钢供水厂三热轧水站1580浊环水系统过滤器滤料污染物为工具，模拟现场条件举行了滤料线下化学洗濯实验，筛选出了相宜的HL-610B洗濯剂配方，并通过现场的应用实验确定了洗濯剂使用的最佳质量浓度为1%，洗濯所需时间约为24 h。通过化学洗濯可实现过滤器滤料的再生。

[要害词] 浊环水系统；过滤器；滤料污染；化学洗濯

Steel rolling turbid circulating water system of

chemical cleaning filterDong Enchuan1, Liu Wuwen1, Shu Chun2, Yu Qin2, Xu Fengwu2(1.Hubei Haili Chemical Technology Co., Ltd., Wuhan 430074, China;2.Wuhan Iron and Steel Company Power Company, Wuhan 430083, China)

Abstract：Three hot water supply plant in WISCO station 1580 circulating water system filter pollutantsas object,Simulated field condition of filter line chemical cleaning experiment, selected the suitableHL-610B cleaning agent formulations, and Through field application experiments determined thecleaning agent using the best qualityconcentrationof 1%, the time required for cleaning is about 24h. Chemical cleaning can be realized through the filter regeneration.Key words：Turbid circulating water system；Filter；The filter pollution；Chemical cleaning

在轧钢浊环水处置惩罚中，过滤器的应用极大地改善了供水水质，为轧钢生产中产品与装备的直接冷却提供了可靠包管。武钢供水厂三热轧水站1580浊环水系统过滤器投产至今已运行近四年，虽然配有水力反洗系统，但滤料梗塞、风化、板结等情形较为严重，甚至有些过滤器已泛起断流等征象，严重影响出水水质，水中浊度、油含量、铁离子等水质指标超出控制规模，水质达标率大大下降，给浊环水系统装备、管道正常运行及轧钢一样平常生产带来了潜在的危害。对该系统的26台高速过滤器滤料（直径5m，为无烟煤、石英砂等多介质滤料，滤料填充高度为3.5m，其中无烟煤滤料占60%）抽样化验，该滤料附着的污染物主要成份及质量好比表1所示。

表1 滤料污染物主要成份及质量比

铁氧化物

（以Fe2O3计）

油

SiO2

CaO

P2O5

其它酸不溶物

37.42%

43.85%

12.17%

3.28%

0.93%

2.35%

由表1可知该系统过滤器滤料附着污染物的主要成份为铁氧化物、油脂类粘泥及泥沙。这几种污染物混淆在一起就会形成油泥，渗进滤料间的逍遥内造成梗塞，并易粘附在滤料上，时间一长可导致滤料侵蚀、风化等，过滤出水水质明显下降，直接影响生产供水品质，需实时替换滤料[1]。为了延伸滤料替换时间，节约本钱，并更好地包管过滤出水水质，需对过滤器滤料举行化学洗濯，实现滤料的再生。

本文以武钢供水厂三热轧水站1580浊环水系统过滤器滤料为工具，模拟现场条件举行了线下化学洗濯实验，筛选出了适宜的洗濯剂配方，并通过现场的应用实验确定了最佳的药剂浓度和洗濯时间，为武钢供水厂三热轧水站过滤器洗濯事情提供了科学依据。

1 线下洗濯实验

1.1 实验原理与目的

在间歇式鼓气搅拌条件下，通过洗濯剂的消融、渗透、剥离、乳化等化学作用将滤料附着的污染物去除，实现滤料的再生。取上层洗濯液测定其pH值、悬浮物含量（SS）、总铁、油含量等指标，确定相宜的洗濯剂配方。

1.2 实验历程

取三份体积巨细相近、外观相似的块状滤料为实验样品，并为了包管实验条件一致性，滤料样品质量均在5.4~5.6Kg间。选用HL-610A、HL-610B、HL-610C三种配方洗濯剂，并将这三种配方的洗濯剂划分加水稀释配成质量浓度为1%的洗濯液。然后将滤料样品放入响应的50L洗濯液中至完全浸没。同时连通空气管，每隔3小时鼓气一次，每次一连30分钟，如此循环操作24小时。然后接入清水冲洗2次，最后视察洗濯后的滤料外貌状态。时代按期取样化验，剖析上层洗濯液pH值、悬浮物含量（SS）、总铁、油含量等指标。

1.3 实验效果与剖析

洗濯历程中每隔6小时划分取上层洗濯液测定其pH值、悬浮物（SS）、总铁、油含量等指标，通过这些指标的转变幅度判断这三种洗濯剂配方的洗濯效果，以筛选出较好的洗濯剂配方。各项指标转变曲线图如下：

图1 线下洗濯实验历程中pH 值转变曲线图

图2 线下洗濯实验历程中悬浮物（SS）含量转变曲线图

图3 线下洗濯实验历程中总铁离子含量转变曲线图

图4 线下洗濯实验历程中油含量转变曲线图

综合各项剖析指标可以看出，HL-610B洗濯剂配方的洗濯效果最佳，洗濯液SS、总铁、油含量等指标增幅最大，这说明滤料所附着的污染物逐渐被剥离进入洗濯液中，洗濯较为彻底[2]。同时从三份滤料样品洗濯后的外貌状态来看，HL-610B配方所洗濯的滤料粒�？杉�，块状物完全瓦解，外貌基本无明显污染物附着；而HL-610A和HL-610B配方仍有部分块状物保存，其中HL-610C配方的块状物较大，较洗濯前质量仅减轻52%，油泥仍清晰可见。并且随着洗濯时间的延伸，HL-610B配方的洗濯液外貌泡沫镌汰，至24小时后基本无泡沫，洗濯液颜色发黑程度最深，有显着臭味溢出。

2 现场应用实验

现场应用实验主要是为了确定HL-610B洗濯剂最佳的使用浓度和洗濯作用时间。

2.1 实验前准备事情

（1）确认实验洗濯的过滤器停产前的出水流量及SS、总铁、油含量等水质指标。

（2）确认过滤器处于停产状态，反洗系统正常，备有须要的水源、电源、气源等。

（3）翻开过滤器顶盖，审查滤料外貌状态。

（4）估算单台过滤器的静态保有水量。

（5）确认加药装置毗连完整。

2.2 现场洗濯实验历程

选用武钢供水厂三热轧水站编号为C21、C22和C23等3台浊环水系统过滤器作为现场洗濯实验用过滤器，每台过滤器滤料外貌污染状态相似，其静态保有水量均按25吨计。

（1）凭证0.5%的药剂质量浓度给C21过滤器加入HL-610B洗濯剂125Kg；按1%的药剂质量浓度给C22过滤器加入HL-610B洗濯剂250Kg；按2%的药剂质量浓度给C23过滤器加入HL-610B洗濯剂500Kg。药剂一次性经由滤器顶盖加入罐体内，然后通过反洗系统加入足量水至完全浸没滤料。

（2）开启过滤器正常气洗程序，平均每隔210分钟鼓气一次，每次鼓气一连15分钟（风压约为0.07MPa），云云循环操作。时代按期取样化验，剖析过滤器内上层洗濯液pH值、悬浮物含量（SS）、总铁、油含量等指标。

（3）确认化学洗濯竣事，然后通过反洗系统倾轧洗濯液，流至反洗平流池内，并在出水口处视泡沫量投加少量消泡剂抑制泡沫。

（4）排尽洗濯液后，通过反洗系统用清水冲洗过滤器2次。

2.3 现场洗濯实验效果

洗濯历程中每隔4h划分取过滤器上层洗濯液测定其pH值、悬浮物（SS）、总铁、油含量等指标，通过这些指标的转变幅度判断HL-610B洗濯剂在差别浓度条件下的洗濯效果，以确定最佳的洗濯剂浓度规模及洗濯作用时间。现场洗濯历程中各项指标转变曲线图如下：

图5 现场洗濯实验历程中pH值转变曲线图

图6 现场洗濯实验历程中悬浮物（SS）含量转变曲线图

图7 现场洗濯实验历程中总铁离子含量转变曲线图

图8 现场洗濯实验历程中油含量转变曲线图

从洗濯历程取样剖析的指标转变可以看出，HL-610B洗濯剂在加药质量浓度抵达1%即可知足洗濯要求，可有效去滤料上所附着的种种污染物，并在加药后24h抵达了较好的洗净效果，厥后随着时间的延伸各项指标转变幅度不大。同时对这三台过滤器洗濯前后的出水水质及流量做了进一步剖析，效果如表2所示。

表2 C21过滤器洗濯前后的出水水质及流量比照

项目	过滤出水水质指标			出水流量 (m3/h)
项目	SS/ (mg/L)	总铁/ (mg/L)	油/ (mg/L)	出水流量 (m3/h)
洗濯前	21.5	1.67	3.8	420
洗濯后	13.2	0.93	2.1	490
设计值	≤15.0	≤1.0	≤3.0	550

表3 C22过滤器洗濯前后的出水水质及流量比照

项目	过滤出水水质指标			出水流量 (m3/h)
项目	SS/ (mg/L)	总铁/ (mg/L)	油/ (mg/L)	出水流量 (m3/h)
洗濯前	23.7	1.53	3.9	410
洗濯后	9.4	0.69	1.7	530
设计值	≤15.0	≤1.0	≤3.0	550

表4 C23过滤器洗濯前后的出水水质及流量比照

项目	过滤出水水质指标			出水流量 (m3/h)
项目	SS/ (mg/L)	总铁/ (mg/L)	油/ (mg/L)	出水流量 (m3/h)
洗濯前	23.2	1.79	4.1	390
洗濯后	6.8	0.55	1.2	540
设计值	≤15.0	≤1.0	≤3.0	550

从上述表中出水水质数据可以看出，经化学洗濯后三台过滤器的出水水质均显着优于洗濯前的出水水质，C22和C23过滤器出水可知足生产供水水质要求，并且洗濯后出水流量显著提高。并且从过滤器罐体内取出的洗濯后滤料来看，加药浓度在1%时经由24小时的洗濯后，C22过滤器罐体内滤料表

面基本无显着污染物附着（如图10），与洗濯前滤料外貌保存显着差别（如图9）。

图9 C22过滤器洗濯前滤料外观图10 C22过滤器洗濯后滤料外观

3 经济效益剖析

接纳化学洗濯方法，每台过滤器洗濯时间约为24小时，思量到前期洗濯准备事情，平均洗濯1台过滤器需30个小时。并且在不影响浊环水系统正常运行情形下每次可以同时洗濯2台，那么现实上每台过滤器洗濯平均所需时间为15个小时。安排两名工人实验洗濯，则每台过滤器洗濯人工用度约为500元。而每台过滤器所需洗濯剂约为250Kg，则洗濯单台过滤器所需质料本钱为4000元因此每次洗濯单台过滤器所需本钱为4500元。按一年洗濯两次计，则单台过滤器一年的洗濯维护本钱约为9000元。若接纳替换滤料方法，据现实测算替换单台过滤器滤料所需时间平均为30天，需4名工人配合实验，则替换单台过滤器滤料所需人工费为12000元。而单台过滤器滤料本钱为86000元。因此替换单台过滤器滤料本钱为98000元。按五年需替换1次滤料计，则单台过滤器每年的平均维护本钱约为19600元。因此，相关于替换滤料来说，接纳滤料洗濯方法不但可大大缩短工期，并且可节约55%以上的本钱，具有显着的经济效益优势。

4 结论

（1）轧钢浊环水处置惩罚系统中过滤器滤料污染极大地影响了生产供水水质。为了包管水质达标，相关于替换滤料而言，通过化学洗濯实现滤料的再生方法可节约55%以上的生产本钱，并大大缩短工期。

（2）针对武钢供水厂三热轧水站1580浊环水系统过滤器滤料污染物主要成份为铁氧化物、油脂类粘泥及泥沙的特点，我们通过线下洗濯模拟实验筛选出了HL-610B洗濯剂配方,具有很好的消融、渗透、剥离等化学作用。

（3）通过现场应用实验确定了HL-610B洗濯剂使用的相宜质量浓度为1%，洗濯时间约为24h。

（4）洗濯的历程是一个化学力作用的历程，除与洗濯时间、药剂浓度等因素有亲近关系外，也与空气搅拌力度、温度等外界因素有关。一样平常来说，空气搅拌力度增大、洗濯液温度升高则有利于洗濯效果的提高[4]。

参考文献】

[1] 李六.多介质过滤器的药剂洗濯方法[J]. 涟钢科技与治理,2011,18(2):25~26.

[2]李德福,张学发.工业洗濯手艺[M]. 北京: 化学工业出书社, 2003:314~315.

[3]张立珠,赵雷.水处置惩罚剂—配方·制备·应用[M]. 北京：化学工业出书社, 2011:213~214.

[4]梁治齐,张宝旭.洗濯手艺[M].北京：中国轻工业出书社, 2000:122~124.

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