过滤技术与设备在炼钢连铸水处理中的应用

2016-12-01路长云山东钢铁集团莱芜分公司炼钢厂山东莱芜271104

中国科技纵横 2016年11期

路长云（山东钢铁集团莱芜分公司炼钢厂，山东莱芜 271104）

过滤技术与设备在炼钢连铸水处理中的应用

路长云
（山东钢铁集团莱芜分公司炼钢厂，山东莱芜 271104）

【摘要】冶金行业是国民经济重工业的重要组成部分。当前，大部分冶金企业逐渐认识到控制成本、节能减排也是企业必须关注的议题之一。就连铸炼钢企业而言，开发有效的冶炼冷却水处理技术，提高工业废水的利用率是实现成本控制、节能减排的重要手段。本文就过滤技术和过滤设备在炼钢连铸水处理应用的基本注意点进行论述，以期提高钢材生产企业的综合生产效益。

【关键词】炼钢连铸过滤

冶金行业是国民经济重工业的重要组成部分，冶金企业也一直把提高生产效率进而提升经济效益作为头等大事来抓。随着时代的进步和人们爱护环境意识的觉醒，大部分冶金企业逐渐认识到控制成本、节能减排也是企业必须关注的议题之一。就连铸炼钢企业而言，开发有效的冶炼冷却水处理技术，提高工业废水的利用率是实现成本控制、节能减排的重要手段。

连铸炼钢冷却水是钢材生产企业最主要的工业废料，处理过程极为繁琐，要求的处理技术也相应较高。这是因为连铸后的冷却水常规温度仍然为70摄氏度左右，在常规温度、湿度、气压条件下会不断蒸发。大量水分子蒸发后，整体冷却水中无机离子、有机物质的相应浓度就会上升，不利于冷却水的二次使用。此外，冷却水大多露天放置，不仅接受太阳光紫外线的直接照射，还任由外界灰尘、杂质落入蓄水池中，不仅不利于冷却水处理，还会发生一系列物理反应甚至化学反应，甚至还会诞生藻类生物。如果继续用于工业生产，会导致水垢杂物堵塞机械设备，影响生产效率，降低机械设备的耐用度。因此，炼钢连铸冷却水的处理不仅关系到企业的生产效率，还关系到企业的发展前景，必须要有妥善的处理技术和严格的处理流程。本文就过滤技术和过滤设备在炼钢连铸水处理应用的基本注意点进行论述，以期提高钢材生产企业的综合生产效益。

1 妥善处理炼钢连铸水的积极意义

污垢结块、化学腐蚀、生物藻类生长是炼钢连铸水的主要危害，针对这些危害进行化学处理、生物学处理，对炼钢企业来说，具有的积极的社会意义和经济意义。

（1）提高了炼钢企业的生产效率。经过处理的炼钢连铸水不会附着在机械设备内部，对机械设备也不再有腐蚀性质，不会造成机械设备堵塞，缩短了机械的维护周期，降低了机械设备维护费用，保证机械设备可以正常有序使用。（2）减少了水量开采。钢铁连铸生产企业在生产过程中需要用到大量的水，水位开采是钢铁企业必须进行的工程。炼钢连铸水经过处理之后可以继续用于钢铁企业的其他生产流程里，直接减少了整体生产过程的用水量，为企业节省了大量成本。（3）降低环境污染程度。炼钢废水中含量大量的工业金属，其中一些金融物质无论对人体还是大自然都具有显著的危害性。炼钢连铸水经过处理之后，这种危害性大大降低，可以用于农田灌溉，排放后对大自然的污染程度也较轻，间接提高了炼钢企业的社会效益。

2 物理过滤方法

（1）凝固沉淀法。凝固沉淀法是连铸冷却水处理的首要手段。连铸冷却水中含有大量的胶状物质，这些物质与冷却水的密度基本相同，大部分悬浮在水中，这时可以使用聚合铝、聚丙稀铣胺等物质进行物理沉淀，使胶状物质沉于水底，通过物理手段中止胶状物质的悬浮状态，为连铸冷却水的其他处理方法创造条件。（2）过滤法。在连铸冷却水一系列繁琐的处理程序里，过滤是最重要的处理流程。连铸冷却水中含有大量杂质，这些杂质不易分离，不易同其他化学元素发生反应，可以通过石英砂单层、石英砂无烟煤等传统过滤介质进行人工过滤，这种效果极为明显。过滤工作完成后，水质大为改观，为后续一步的生物处理流程奠定了基础。（3）吸附法。不同的钢铁生产企业排出的废水构成也不尽相同，一些特殊的连铸冷却水通过沉淀、过滤后仍然有部分附着物在其中，这时需用到吸附法。即通过活性炭的良好吸附能力进一步把水里的附着物处理掉。需要特别注意的是，活性炭本身采购成本较高，且由于吸附能力极强而极易饱和，需要定期更换，无形之中为企业带来了极大的成本压力。使用活性炭处理连铸冷却水需要制定严格的预算方案，加大成本控制力度。（4）分离膜处理法。严格的说，分离膜处理法并非物理处理技术的范畴。分离膜处理过程中，分离膜会和连铸冷却水发生一系列的电解反应，电解反应属于化学处理的一种。分离膜处理即将连铸冷却水注入到分离膜处理池中，分离膜通过纳米过滤、电解反应等流程将水中一些固体金属、惰性结晶物等处理掉。分离膜处理后的冷却水水质极佳，淡化率可达90%，不仅可以再次用于钢铁企业生产过程中，还可以用于灌溉，甚至牲畜饮水，是当前最佳的处理办法之一。

此外，分离膜处理法占地面积较小，投入成本低，方便管理，处理效果好，因而被普遍推广，国内外大多数钢铁企业目前都采用这一处理方法。

3 生物处理方法

相比于物理处理方法，生物处理方法则较为繁琐，处理对象也不尽相同。物理处理方法主要针对连铸冷却水中的附着物、固定结晶物、废弃金属等，生物处理方法主要针对连铸冷却水中的生物藻类。生物藻类属于微生物的一种，生命力极强，可以在高温、电离环境中继续存活，处理手段较为复杂。如果采用一般的物理处理法或者化学处理法不仅不利于生物藻类的处理，还会造成连铸冷却水的二次污染。目前通过的生物处理方法其实是以“生物对生物”原理的一次阐述，即通过其他吞噬型微生物对冷却水中的生物藻类、有机物进行吞噬，通过生物手段将水中的生物藻类分解。生物处理方法其实是物理过滤法的补充，一般而言，大部分钢铁企业都会将生物处理办法和物理处理办法相结合使用，同时达到分解微生物、抗氧化进而提升连铸冷却水水质的效果。