[中图分类号]TQ085+.4[文献标识码]B[文章编号]1005-829X(2009)08-0095-03
酒泉钢铁公司1680mm炉卷热轧工程于2003年7月建成并投产，其具备年产不锈钢50万t或碳钢80万t的生产能力，热轧浊环水处理系统主要供给粗、精轧机的轧辊和辊道、高压水除鳞、地下卷曲机等冷却用水。
1浊环水水质和设计水量
热轧浊环水中含有较多的润滑油脂，粗、细氧化铁皮，泥砂等杂质，在不锈钢热轧过程中产生的氧化铁皮颗粒较细，油与金属颗粒及泥砂等杂质粘在一起，形成了具有较大黏性的油泥，油泥很容易黏附在设备及管道上，造成设备堵塞，因此必须经过去除悬浮物、除油、冷却处理后方可循环使用〔1〕。
该工程设计浊循环水量为3752m3/h，其中冲氧化铁皮水量为1000m3/h，处理前悬浮物质量浓度为500～700mg/L，油质量浓度20～45mg/L，处理后悬浮物质量浓度为50mg/L，油质量浓度5mg/L，设计回水温度45℃，冷却后水温度35℃，温差10℃。
2水处理工艺流程
粗、精轧机等设备和冲氧化铁皮的回水通过冲渣沟进入D=18m的旋流沉淀池，经过一次沉淀去除颗粒直径>0.1mm的氧化铁皮后，由Ⅰ组泵送至生产装置用于冲氧化铁皮，另一部分水由Ⅱ组泵送入化学除油器。
浊环水进入化学除油器后，投加混凝剂(聚合氯化铝)和油絮凝剂(聚丙烯酰胺)，进行混凝、沉淀、除油处理，处理后的出水进入热水池，由二次提升泵组加压上冷却塔，冷却后再由各浊循环供水泵组加压供各用户使用。
化学除油器的污泥定期排入D=9m的泥浆缓冲池，由泥浆泵加压送入D=12m的泥浆浓缩池，经浓缩后的泥浆用泵加压进入2×40m2板框压滤机，压出的滤清液回化学除油器，泥饼进入料斗贮存后外运。旋流式沉淀池沉淀泥渣由起重机抓斗定期抓入渣池，然后用汽车外运。浊环水处理流程详见图1。
3浊环水处理流程特点
该浊环水处理流程的特点是流程简单、投资省、占地小、管理方便。
3.1化学除油工艺
目前，国内大部分钢铁公司热轧车间的浊环水处理工艺流程为三段式，即旋流沉淀池—平流池—过滤器，过滤器出水经冷却塔冷却后回用于热轧车间。通过考察发现三段式处理流程可以去除大部分氧化铁皮和泥砂，使用机械除油设备只能去除浮油，不能去除乳化油，而热轧浊环水中却含有一定量的乳化油，这部分乳化油不能去除，时间长了会造成过滤器内滤料的堵塞、板结，若操作不当，会造成跑料堵塞喷嘴，甚至会影响正常生产。因此，本工程确定采用二段式处理流程，即浊环回水经过一次沉淀后进入化学除油器进行二级沉淀，替代传统的三段式水处理流程，可有效地解决热轧浊环水中含油问题，提高浊环水的循环利用率。
本系统设置6台D=9m的化学除油器，每台处理能力500m3/h，总能力3000m3/h。
3.2自清洗过滤器
自清洗过滤器内设高强度高精度滤芯，利用不同精度滤芯或滤网缝隙来截留水中的油泥、细小草根、毛绳等杂物，使水得到净化。
近十几年来热轧浊环水系统中大量采用自清洗过滤器，其作用是截留双介质过滤器跑出的滤料及粒径超过要求的颗粒。目的是防止设备喷嘴堵塞，避免更换滤料，减轻劳动强度，降低运行成本。这种过滤器在实际运行中也出现一些问题，如油泥堵塞滤芯，毛绳及细小草根等杂物卡在缝隙或网孔上不易冲洗掉，影响过滤水量。针对所出现的这些问题，近几年研制了一种新型的变间隙自清洗过滤器，该过滤器较非变间隙自清洗过滤器在结构上、原理上、技术上都有重大改进，克服了非变间隙自清洗过滤器的缺点和弊病。
变间隙自清洗过滤器主要体现以下几个方面的特点：
(1)采用三水腔结构，能够实现滤芯完全反冲洗再生，彻底解决过滤堵塞滤芯问题。
(2)预过滤能截留更大的杂质，如塑料袋、树枝、草根等，保证精过滤机构和反冲洗机构正常工作。
(3)过滤精度高(≤0.05mm)、处理水量大(单机流量5000m3/h)、反冲洗水量小(仅为处理水量的0.3%)以及反冲洗时间短(10～30s)。
(4)耐冲击负荷强，工作反冲洗压力适应范围大。在悬浮物的质量浓度>500mg/L，油的质量浓度>30mg/L，系统工作压力<0.2MPa条件下，仍能正常过滤和反冲洗。
(5)具有连续供水能力。反冲洗进行时，仍能不间断供水，系统工作压力不受影响。
(6)自动控制功能。本机有压差和时间定时两种控制功能，能够自动过滤和反冲洗动作。本机还具有压差异常报警功能。
因此，本工程在各系统供水总管上采用了变间隙自清洗过滤器。
3.3浊环水系统的压力及水量平衡
浊环水系统主要供给粗、精轧机轧辊及卷取机等用户用水，工作压力分为高压(1.0MPa)和低压(0.4MPa)两种压力。在轧制过程中，当钢坯进入粗轧机时，精轧机的冷却水管道上的阀门关闭，经过精轧机时，粗轧机的冷却水管道上的阀门关闭，这种操作方式造成系统压力波动和水量不平衡问题。为此，在系统设计中必须采取一定的调节措施解决所出现的问题。在主车间内的高、低压浊环水供水干管上设置了旁流管，并且在旁流管上安装了自动可调式持压泄压阀。当系统用户的用水量有了减少，工作压力超过设定值，旁流管上的泄压阀就自动打开，水流入冲渣沟，超压越大阀门的开度越大，水的流量就越大。当系统用户的用水量增加，工作压力下降，泄压阀自动关闭，这样就起到了稳定系统工作压力和水量平衡的作用。
4主要构筑物(设备)与设计参数
(1)旋流沉淀池。1座，直径18m，深22.50m，处理水量3635m3/h，表面负荷28m3/(m2.h)，进水悬浮物质量浓度500～700mg/L，出水悬浮物质量浓度150mg/L。
(2)化学除油器。6台，单台处理水量500m3/h，总处理水量3000m3/h，直径9m，表面负荷(按斜板沉淀区面积计)7～8m3/(m2.h)，停留时间15min，进水悬浮物质量浓度150mg/L，出水悬浮物质量浓度50mg/L，进水油质量浓度20～45mg/L，出水油质量浓度5mg/L，混凝剂(聚合氯化铝)投加质量浓度8～10mg/L，絮凝剂(聚丙烯酰胺)投加质量浓度8～10mg/L。
(3)变间隙自清洗过滤器。3台，安装在各供水总管处，过滤精度0.1mm，反洗水量0.3%。
5工程投资
酒钢公司不锈钢热轧工程水处理设施投资为3640万元，其中浊环水设施投资约占水处理设施投资的70%。通过技术经济比较，该工艺不仅可以节省一次投资，还可以节省占地和运行费用。与采用传统工艺的浊环水处理工艺比较，可节省投资30%，占地面积减少约50%。因此，该工艺处理流程具有投资省、占地面积小、管理方便等优点。
6运行情况
炉卷轧机浊环水系统从2003年7月投产运行至今，运行正常，水质较好。通过分析测试，浊环水系统供水水质的悬浮物质量浓度<50mg/L，油质量浓度<5mg/L，达到设计要求。
