双流双速过滤器在冶金水处理工艺中的应用思路构建

马晟

（中冶南方工程技术有限公司， 湖北　武汉　430223）



双流双速过滤器在冶金水处理工艺中的应用思路构建

马晟

（中冶南方工程技术有限公司， 湖北武汉430223）

以我国南部某矿井在冶金水处理工艺中应用双流双速过滤器为例，详细介绍双流双速过滤器及其工作原理，并对其技术特点进行分析。将其应用到冶金水处理工艺中与原有工艺对比发现，不仅可有效解决整个循环系统中存在的水质超标问题，还可提升钢厂水循环利用率。

双流双速过滤器冶金水处理工艺应用

1　工程概述

我国南部某矿井废水在同当地的钢厂供水管网系统连接后，已经成为该钢厂生产的主要用水水源，对该地区渗井地下水替代以及水资源的充分利用具有积极意义。原有的工艺流程是先将矿井排出的废水传输到泵站进行加压之后再将其供给到生产水系统的不同用户当中的。对于该矿井废水而言，由于其在回填、采矿以及输送过程中有杂物进入，因此具有悬浮物较多及水质较差的缺点。经化验发现，废水中的悬浮物含量在30～70 mg/L之间，同原有深井相比高出许多，如果不及时进行处理将会对整个循环水系统产生非常大的影响[1]。不仅会因SS超标使用水设备以及水处理措施出现堵塞情况威胁到生产活动的安全性；还会因循环利用率降低、循环水浓缩倍数下降而提升生产成本，对企业的持续性生产产生负面影响。根据上述情况，需要及时做好矿井水的预处理，以满足生产补充水的需求。

2　改造方案

从对水质情况的化验对比可以了解到，该矿井废水仅在悬浮物以及细菌含量两方面比原有系统高，因此，对于水的处理则成为了工作的重点。目前，我国在对类似水质进行处理时采用对前期预处理进行加强的方式，即通过活性炭过滤器以及介质过滤器设备对水中存在的微生物以及悬浮物进行控制，并通过水质稳定剂保证水质。针对该矿井废水的特点，需要在水进入蓄水池之前设置好预处理过滤器，以实现对矿井中废水水质的净化。由于受到环境条件的限制，需要在原有系统中对其进行改造。

在本次改造方案中，设置6台双流双速过滤器，通过过滤器数量的增加使其满足井水的过滤需求。同时，设置2台加药机，定时向水池添加灭藻剂，并将冲洗水排入到洗涤沟当中，这部分水作为补水应用的同时也可实现水的循环利用[2]。

3　双流双速自冲洗过滤器的应用

过滤器的参数为：平向流平均滤速为5 m/h，反冲洗时间为4 min，进水悬浮物质量浓度在100 mg/L以内，进水压力为1 MPa，出水悬浮物质量浓度在5 mg/L以内，反冲洗强度为12L/（m2·s）。

根据系统来水的类型进行分配，在分配后将其运输到过滤器当中，通过滤料层完成过滤和布水之后，以两边到中间的顺序逐渐流入到滤料层当中，最终实现出水。对于滤层来说，水在穿入的过程中可截留住悬浮物，在其水头出现损失的同时使水位在虹吸管中上升。如果其水位处于水射器中，在水压的影响下，管中的空气将被排出，在系统中形成复压，并在该压力值达到设计标准时发生虹吸现象。在该现象发生之后，水箱里的水则会在反作用力的影响下再次进入到滤层当中，实现二次反洗。在处理过程中，如果水箱水位下降，处于终止器水平，空气则会在进入到虹吸管后使真空在受到破坏后终止整个反洗过程[3]；在冲洗过程中，如果因其他因素的影响，系统不能自动终止反洗过程，则可以以手动的方式打开真空破坏阀，使外界空气进入系统之后再终止反洗过程。在此过程中，反洗强度是非常重要的一项参数，过强或过弱都将对处理效果产生影响。如果其强度过高，则可能导致滤料乱层或造成损失；如果其强度较低，滤料则会因翻腾不彻底而不能达到清洗目标。

普通过滤器是通过同速方式进行过滤的。对于粗滤料来说，不能发挥自身高滤速的特点；而细滤料也不能发挥自身的高黏附凝聚力，因此其对整体过滤效率产生了较大的影响。而双流双速自冲洗过滤器具有平向流水的结构特点，在实际应用中能够在充分发挥滤料特征的同时实现不同滤料间的互补，提升处理设备的能力，获得更高的滤后水质。双流双速自冲洗过滤器在具体应用方面具有以下特点：第一，变速过滤流。该技术所具有的滤料为细滤料，能够在充分发挥低速特点的同时加大过滤面积、降低滤速，有效克服滤床在具体应用中存在的缺陷。第二，过滤下向流技术。该技术使用的滤料为粗滤料，能够更好的发挥高滤速特点，在单个的系统中实现不同的滤速需求。第三，在平向以及下向流之间，通过特殊二次布水结构的应用使布水均匀，并通过虹吸原理的应用实现自动反冲洗功能。同沉淀池相比，矿井中悬浮物不容易沉淀，可选择具有双层滤料双速自冲洗过滤器以及具有较好过滤效果的活性炭工艺，去除水中存在的有机物以及悬浮物[4]。

该项目在实际投入运行之后，可对原矿井补水过程中的水质情况进行较好的处理与解决。不仅能有效地解决整个循环系统中存在的水质超标问题；还能提升钢厂水循环利用率，获得良好的处理效果。在完成过滤工作之后，需要对水质进行检测，其水质化验对比情况如表1所示。

表1　进出水水质化验结果

4　结语

以我国南部某矿井为例对双流双速过滤器在冶金水处理工艺中的应用进行了研究。在设备投运之后，整体运行情况良好、故障率较低，具有占地少、效率高、投资省的优点及较好的推广、利用价值。

[1]苏海清，孔丽丹，李卫平.包钢给水厂排泥水处理工艺优化与污泥脱水系统设计研究[J].山东工业技术，2016（1）：4.

[2]贾璐.铸铁给水管爆裂的原因、处理及预防措施[J].铜业工程，2015（6）：105-107.

[3]孔繁科.济钢循环水泵能效提升的探索[J].科技与企业，2016 （2）：11-13.

[4]张晓光.自动加水系统在新建烧结厂中的调试及应用[J].低碳世界，2016（3）：255-257.

（编辑：贺焱）

Application Construction of Double-flow and Double-speed Filter in Metallurgical Water Treatment Technology

MA Sheng
（WISDRI Engineering&Research Incorporation Limited，Wuhan Hubei 430223）

Taking the application of double-flow and double-speed filter in metallurgical water treatment technology in a mine of southern China as an example,double-flow and double-speed filter and its working principle are introduced in detail,and its technical characteristics are analyzed.Compared with the original technology,it is found that the water quality of the whole circulation system can not only be solved effectively,but also the water cycle utilization rate of the steel plant can be promoted.

double-flow and double-speed filter,metallurgical water treatment technology,application

TP65+2.1

A

1672-1152（2016）02-0099-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.02.38

2016-03-14

马晟（1983—），男，硕士，毕业于新加坡国立大学，现从事给排水专业水处理工作，工程师。