河钢邯钢邯宝公司河北省邯郸市056001
摘要：河钢邯钢邯宝公司大型线棒线成品直接冷却喷淋废水的处理和循环使用，在线棒产品结构升级调整及研发改进过程中，对水量、水质提出了更高的要求。在根据工程实例和目标控制值进行分析后，采用更为先进、科学的工艺优化方式，在经济可行的前提下，自主研发轧钢废水高效除油方式，实现成品质量提高，水处理效率提升，环保节能的目的。
关键词：轧钢废水；含油量去除；运行优化
一、概述
河钢邯钢邯宝公司大型线棒线成品直接冷却喷淋废水的处理和循环使用，在线棒产品结构升级调整及研发改进过程中，对水量、水质提出了更高的要求，水系统原有设计参数远无法满足生产需求。尤其高速线材成品表面红锈严重，直接影响产品销量，喷淋冷却循环水水质或成为制约产品升级改造的关键因素之一。
按照现有生产需求，重新规定了直冷水水质指标。
表1：浊环系统原设计水质指标与用户要求对比如下：
原设计选用工艺、设备装配均达到国内先进轧钢浊环水处理标准，旋流井先期沉淀大颗粒氧化铁皮，稀土磁盘机为核心处理设备，配合絮凝剂混凝剂的投加，去除水中80%以上氧化铁皮及悬浮物等杂质，多介质过滤器和带式除油机做进一步优化处理。
因场地限制，无法进行较大的设备改造。考虑用户主要针对含油量提出严格控制标准，要求含油量≦2mg/L。经实测，回水含油量高达14-16mg/L。为增加轧机喷淋冷却水的水量和水压，使得总循环量增加了620m3/h，给水处理系统带来较大负担：1）旋流井液位涨幅变化太大，提升泵组开停频繁；2）磁盘机进水不匀，处理效果受限；3）多介质过滤器作为整个系统的辅助处理设备，处理量仅为290m3/h×7台，原设计5台运行1台检修1台备用，过水率为37.66%左右，水量增大后，过水率下降到32.51%。
回水含油量长期偏高对设备及管路造成危害。1）多介质过滤器表面截留废油较多，仅靠正常反洗，无法去除黏附的废油，极易造成滤料板结严重、透水性差。2）输水管路内壁黏泥滋生，同时伴随垢下腐蚀，黏泥剥落引起堵塞末端输水管及喷淋嘴堵塞现象，造成轧辊冷却不足、线材表面喷淋冷却及除鳞效果变差。
三、运行工艺的优化调整措施
1.利用生产间隙3-4小时，进行多介质过滤器的反洗，通过优化反洗方式---平流池出口冲击投加碱0.15吨，流经热水井后，均质混合。多介质过滤器一般反洗过程为：气洗3分钟--水洗2分钟-汽水混合洗7分钟-水洗3分钟，现调整为：气洗5分钟-水洗3分钟-汽水混合洗10分钟-水洗2分钟。调整目的为增加气洗和汽水混合洗的时间比例，热空气进行气洗，同时用含碱性水作为过滤反洗水，达到更好的除油效果。反洗周期为20分钟，两台设备同时反洗，一个半小时内完成7台过滤器的反洗过程。采用碱洗水洗和蒸汽气洗，提高反洗效果，尤其是对含油物质的去除，避免滤料再次发生板结现象，延长使用寿命。
2.利用生产间隙，完成轧机一路支管的管道冲洗。清理管程中的杂物以及剥落的黏泥。在正常生产期间，预精轧、精轧机、剪定径三路支管末端喷头的堵塞率明显降低，保持在小于５％左右。将轧机三根冲洗管末端阀门打开，并将自清洗切出系统。开摩根轧机泵组，对管道进行冲洗，去除管程杂物和管壁剥落物，冲洗水自流回旋流井。
3.多介质过滤器反洗水及管道冲洗水全部排入旋流井，旋流井内污水的悬浮物及浊度均比正常生产时含量上升。经实测，悬浮物含量高达2500-3000mg/L，再配合大剂量絮凝剂的投加，调整循环水中PAM浓度为4ppm，PAC浓度5ppm，增强絮凝沉淀效果，提高磁盘机处理效率。在旋流井部位造成旋流水跌，更易形成拥挤沉淀，使处理效果加倍。而正常生产时，回水悬浮物含量随用户轧制不同产品的过程，而变化较大，范围在800-1700mg/L。因为低浊度水的处理难度更大，带电胶粒与高分子链结合率低，导致絮凝体小，沉降困难，只有靠多介质过滤器的截留和其中无烟煤滤料的吸附作用，才能起到更好的处理效果。因此，生产间隙彻底反洗过滤器，正常运行时，增加过滤器过水比，是提高出水水质的关键。
4.生产间隙时，在过滤器反洗完成后，先切出系统。仅靠稀土磁盘机及除油机配合PAM、PAC药剂，进行系统水质处理，同时防止对反洗完成的多介质过滤器造成二次污染。当正常生产时，7台罐体同时投运，过滤泵组提升量调制最大2130左右，将过水比例由原来的32.51%上调至47.08%，增大过滤水量。
5.因多介质过滤器反洗操作方式的优化，清洗的更为彻底，正常生产时，虽然过水比提高，但过滤压差上涨明显减慢，单台设备的反洗间隔时间由原来的2-3小时/次延长至4-5小时/次。循环冲洗半小时左右，调整PAM、PAC为运行时正常加药量为1--2ppm和2--3ppm左右，同时将自清洗过滤器切入系统，再循环冲洗15分钟左右。
6、恢复系统开机前正常状态。将冲洗管末端排污阀关闭，并将摩根轧机泵组进行停泵操作。系统恢复投产运行准备模式，等待高速线材生产线开泵投运。正常生产期间，间歇性投加NaOH药剂，保持PH值始终维持在8-9左右，使絮凝沉淀效果达到最佳。补水置换调整为软水和生产水比例为3：1，下调氯根和大硬度指标。正常生产期间，通过过滤泵组最大提量，上调多介质过滤器过水比，保证生产过程中，最大程度的发挥多介质过滤器的水处理效果。此外，生产期间，调整旋流井自吸泵流量恒定4400-4600m3/h的范围区间，使三台磁盘机进水量平均，平流池进水平稳。
四、实施效果
１、在系统循环量加大620t/h，并对含油量提出较为严苛的控制标准≦2mg/L的前提下，通过更为先进的水处理操作法，实现系统水质全面升级，水质处理达到国内同行业领先水平。
实施前：
因此，工艺运行优化实现了系统水质的全面提升，尤其是系统含油量的去除效果最为显著，长期稳定在0.4-0.8mg/L左右，悬浮物及浊度指标得到有效控制。多介质过滤器滤料使用寿命延长，管程结垢腐蚀速率明显减慢，轧辊冷却喷淋喷嘴堵塞率小于5%，碎辊率降低7%。
２、突破以往多介质过滤器反洗方式，采用蒸汽和压缩空气混合气洗，并提高气洗压力，并加之碱洗水洗的方式，提高多介质过滤器反洗效果，除油效果佳，滤料使用寿命延长。
３、灵活调整ＰＡＭ、ＰＡＣ药剂投加量，操作法实施期间，适当加大药剂量，正常运行时，再调至正常值。根据不同水质情况进行合理调整，达到更好的絮凝沉淀效果。
５、运行优化方式综合了管道冲洗、过滤器反洗、增强絮凝沉淀效果、正常运行期间的水质调整等诸多内容，通过有机结合，达到更好的提升效果。同时，操作简便，周期较短，可广泛适用于各类轧钢浊环水系统的升级。
五、结语
河钢邯钢邯宝公司大型线棒线成品直接冷却喷淋废水的处理和循环使用，水质全面提升，减轻高速线材产品“红锈”程度，改善产品外观，轧机段喷嘴堵塞率下降，碎辊率降低7%；同时减少系统水质置换，生产水及软水消耗量减少5t/h和7t/h，该项工艺运行优化调整年可创效410万元左右，且便于操作和推广，在国内同类行业中，处于一流水平。
参考文献
[1]W.韦斯利.艾肯菲尔德[J].化学工业出版社，2005（1）：130