钢铁工业循环冷却水处理发展中的几点建议

梁晓琳

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[摘要]针对我国 钢铁工业循环冷却水处理发展现状,提出了几点建议和看法。钢铁工业循环冷却水处理发展的方向是:完善水处理工艺、实现水处理专业化管理、大力推广节水和水处理新技术的应用。

[关键词]钢铁工业;水处理;水质稳定絮凝沉淀

1前言

随着我国工农业生产的快速发展和人们生活活动的加剧,水的需求量和污水排放量急剧增加,造成了水资源极度紧张和水污染的日趋严重。水匮乏和水污染已经成为我国社会和经济发展中最突出的制约因素,越来越受到全社会的关注。节约用水,提高水资源重复利用率不但在缓解水资源的日益紧张和环境保护上有明显的社会效益，而且会促进企业生产成本的降低和经济的增长。

近几年我国钢铁工业迅猛发展,2003年钢产量已超过2亿吨。钢铁工业是用水大户,用水量占全国用水总量的20%多。据有关资料显示,我国钢铁行业平均为吨钢耗新水34m',而先进国家吨钢耗新水在10m'内。因此,如何在确保安全优质前提下降低吨钢综合耗新水量，最大限度地提高工业水重复利用率,减少污水排放.最终实现工业污水综合零.排放，是钢铁工业可持续发展亟待研究和解决的重要课题，也是钢铁工业循环冷却水处理发展的方向和目标。

2钢铁工业循环冷却水的特点

钢铁工业循环冷却水主要用于各种冶金设备的冷却、除尘和产品的直接喷淋冷却。供水的三要素一水量、水压和水质的变化对钢铁生产有直接的影响，优质、高效、安全供水是实现钢铁工业高产稳产运行的必要条件。工业循环冷却水处理是实现优质供水的保证，也是提高水资源重复利用率和环境保护的有效手段。钢铁工业循环冷却水处理要根据钢铁工业循环冷却水的特点，同钢铁工业生产技术和设备的发展相适应。

(1)钢铁工业循环冷却水系统多,各系统水处理工艺不尽相同

钢铁工业循环冷却水按水质分为净环水和浊环水。净环水可分为高炉净环水.转炉净环水、连铸净环水、结晶器净环水、轧钢净环水等;浊环水可分为高炉煤气洗涤水、转炉除尘水、连铸二冷水、轧钢浊.环水等。大型钢铁联合企业还有制氧循环水、发电循环水、焦化循环水等。这些系统水处理要根据各自特点,制定不同方案才能取得良好的效果。钢铁工业常用的水处理单元技术有水质稳定、降温、絮凝沉淀、除油、污泥处置、粗颗粒分离、旁滤、杀菌灭藻、软化、过滤等。

(2)钢铁工业浊循环水水质变化大

浊环水水质随生产工艺、设备、物料、生产节奏的变化而变化，水处理技术必须适应水质变化才能取得好的效果。如果水处理技术不能适应水质变化，势必给生产带来麻烦,影响钢铁生产的稳定、顺行。如转炉除尘水受烟气中CO ,CO2含量及石灰粉含量、氧化铁粉尘含量的影响,pH值变化从9.0-12.5、总硬度从20-900 mg/L。高炉原料如果含锌,则高炉浊环水中也含有锌离子,受原料配比影响,水中Zn2+含量从5 mg/L到200 mg/L。连铸二冷水、轧钢浊环水等受润滑设备状况影响，水中油含量也有很大变化。

(3)循环水温度高给水处理带来不利因素

由于某些供水系统的换热强度大，尤其是与设备换热面接触的暖时温度极高,造成了水温高。如高炉风口、渣口小套、结晶器铜管,这些设备使用要求水具有高压、高流量、高水质,以克服极高换热强度。如果供水三个条件之一得不到满足， 势必造成换热设备结垢,给钢铁生产和检修带来了不必要的麻烦。浊环水由于与高温物料直接接触，水温可高达50~60 C。

3钢铁工业循环冷却水处理发展的建议

3.1完 善钢铁工艺循环冷却水处理工艺

目前钢铁工业技术发展很快，产品品种不断增加，对水质要求越来越高,传统的给排水工艺只能满足对水量、水压的要求,却满足不了对水质的要求。钢铁工业循环水处理工艺必须在传统的给排水工艺上进一步规范和完善才 能适应钢铁工业的发展,才能在确保安全优质供水前提下最大限度提高水的重复利用率。

(1)水质稳定工艺的完善

水质稳定是指在工业循环冷却水运行中通过补排水和加入水质稳定剂后把水质指标控制在-定范围内,不因水温升高和蒸发浓缩而导致供水、用水设备结垢和腐蚀。如果水质稳定工艺不完善,不可能把水质控制在一定范围之内，或者造成设备结垢和腐蚀,或者造成大量水外排。在钢铁工业循环冷却水处理中完善的水质稳定工艺应该包括现场水质分析、排补水、加药、降温、旁滤等工序。目前在钢铁工业循环冷却水处理中，存在水质稳定工艺不完善.不合理的现象，只把加药做为水质稳定的工艺。这样很难实现循环水在高浓缩倍数和低加药量下安全运行。只有把现场水质分析、排补水、加药等水处理工序有机的结合起来,控制好循环水的各项水质指标，才能最大限度的提高水的浓缩倍数。实践表明,如果循环水浓缩倍数控制得过高,在加药条件下仍会造成设备结垢或腐蚀。

现场水质分析作为工业循环水处理的工序,不可缺少。通过水质分析及时掌握水质变化,为水处理提供依据。水质分析数据指导循环水系统补排水和加药,使循环水水质各项指标控制在最佳范围之内。现场水质分析是钢铁工业循环冷却水处理的眼睛，是实现工业循环水处理科学化、标准化管理的前提。现场水质分析项目和频率可根据具体情况而定,一般有碱度、硬度、浊度、浓缩倍数等,每四至六小时分析一次。

在钢铁工业循环冷却水给水工艺中吸水井或水池底部常设有排污管，用来停产检修时泄空排水或用来排污。在水处理中常利用排污管来调整循环水浓缩倍数,但往往造成循环水浓缩倍数波动大,当浓缩倍数大于2.0时靠手动调节阀门很难把浓缩倍数控制在最佳范围之内。排水做为工业循环冷却水水质稳定工艺的一个重要工序,必须具备定量、易于控制和调节的能力。例如有些企业采用排污泵和流量计实现定量排水,采用水力浮球阀实现自动补水,把循环水水质控制在设计的范围之内，取得了良好效果。

投加水处理药剂作为循环水处理的一项重要工序,必须同补排水和现场水质分析等工序结合起来，调整加药量才能充分发挥药剂作用，把加药量控制在最佳范围内,才能确保循环水的水质稳定。对于以高碱度、高硬度水质作为补充水的系统，补充水的预处理是不可缺少的重要工序。只有对补充水进行脱盐(软化)预处理,把碱度、硬度控制在一定范围之内才能作为系统补充水，否则单靠投加药剂很难提高浓缩倍数,只能在低浓缩倍数下运行。例如连铸结晶器循环水系统如果采用高碱度、高硬度的补充水必须对补充水进行软化处理，否则即使在低浓缩倍数和加药下仍不可避免造成结晶器铜管结垢,使钢坯出现裂纹。

循环水系统的旁滤是从循环水系统中引出5%~10%循环水进行过滤,可以适当地降低循环水中的浊度。如果循环水高浓缩倍数运行时旁滤是十分必要的。

(2)絮凝沉淀工艺的完善

钢铁工业浊环水处理中降低水中悬浮物是一项重要任务,是实现浊环水水质稳定的前提。如果浊环水中悬浮物含量高，势必造成供水系统沉积型结垢的形成,为析出型水垢生长提供有利条件。同时水中悬浮物会大量吸附水中水质稳定剂，造成水中药剂大量流失,影响水质稳定效果。所以降低水中悬浮物是实现浊环水水质稳定的基础。在钢铁工业循环冷却水处理中絮凝沉淀是降低水中悬浮物的有效手段。

絮凝沉淀是指在水中投加絮凝剂，水中悬浮物形成大而密实的絮体(矾花),在沉淀池中快速沉降而去除水中悬浮物,从而达到净化水质的目的。在钢铁工业中大多采用平流沉淀池、斜板(管)沉淀池、辐射沉淀池去除水中悬浮物,为了提高出水质量。在沉淀池进口渠道中加入絮凝剂。这样虽然在沉淀之中形成矾花,但矾花小而不实,大大降低了出水质量。作为絮凝沉淀完善的工艺应该是现场水质分析一加药一混合一反应一沉淀等。如果缺少混合、反应两道工序,水中悬浮物和药剂混合、反应、沉降都在沉淀池中进行的,不能形成粗大密实的矾花。混合这一工序在絮凝沉淀池中十分重要，它要求药剂加入水中后立即顺时搅动,在很短时间(10~60s)内,将絮凝剂均匀分散到水中;反应工序要求20~30 min内药剂和水中悬浮物相互反应，形成粗大密实的絮体(矾花)。

4结束语

钢铁工业循环冷却水处理无论是从工艺上、设备上,还是水处理剂上都要同钢铁工业发展相适应，更好的服务于钢铁工业。以降低吨钢耗新水量,实现工业污水综合零排放，为钢铁工业水处理技术发展的方向,为钢铁工业节能降耗和环境保护做贡献。

参考文献

[1]高定新.充分利用中水资源 促进企业持续发展[J].城镇供水,2012(05):27.

[2]杨作清.钢铁工业循环冷却水处理发展中的几点建议[J].冶金动力,2005(01):61-63+68.