线棒材轧钢厂水系统的改造
概述
某钢铁公司小型厂260机组是以生产线棒材为主的轧钢生产线，始建于80年代中期，现年产钢材约40万t，随着钢产量的大幅度增加，生产规模的不断扩大，用水紧张的矛盾日益加剧，地下水位连年下降，影响到采用直流供水方式的该机组的正常生产，为此公司决定对该供水系统进行改造，实现供水系统水循环。
1 原水处理工艺状况
该机组主要用水点有加热炉(包括加热炉、顶钢机)冷却水、设备(通风及润滑等设备)冷却水、轧机冷却水及冲氧化铁皮水。原系统利用深井泵压力供水至主电机通风及深被冷却，其回水经泵二次提压后供加热炉和顶钢机等用户使用，用后水再次经泵加压后供轧机冷却用，轧机冷却废水和冲氧化铁皮废水合并后进入旋流沉淀池，沉淀处理后部分返回冲氧化铁皮，其余外排。工艺流程见图1。
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该系统每小时需补充地下水约270 t左右，外排废水仅经旋流沉淀池处理，其中SS含量约300 mg/L，油类含量也超标，每小时外排水量达250 t左右。加之，原旋流池采用的Ｌd型立式水泵经常损坏，维修工作量大，直接影响到生产的正常进行。
2 循环水工艺
整个循环水系统按用后水水质的情况可分为净环系统和浊环系统两大部分：加热炉和设备的冷却方式为间接冷却，使用后的水仅水温升高，水质未被污染，属净环系统；轧机的冷却方式为直接冷却，使用后的水不仅水温升高，水质已被氧化铁皮及油类等污染，属浊环系统，其中冲氧化铁皮用水属该系统中的小循环系统，该用水仅对水压有要求，故只作一级沉淀处理即可满足循环使用的要求工艺流程见图2。
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2.1 净环系统
2.1.1 加热炉水循环系统
加热炉用水的特点是用水点回水点较为集中，由于该系统循环过程中不带入污染物，只存在水温变化，仅经降温后水即可循环使用，设计中利用这一特点采用加热炉回水余压直接上冷却塔冷却，减少了一泵组，降低了运行费用。为了满足安全运行的要求，加热炉事故水塔仍然保留。
2.1.2 设备水循环系统
设备用水的特点是用水点多且分散，结合本工程的现场情况，原系统有一400 m3的养鱼池可被利用，做为该系统的凉水池，可减少一台冷却塔，降低工程造价。
2.2 浊环系统
该系统由轧机冷却水和冲氧化铁皮水组成，用后一同汇入地沟后进入旋流沉淀池处理，因冲氧化铁皮水对水质要求不高，只要去除大颗粒悬浮物后即可循环使用，而轧机冷却水对水质要求较高，因此旋流沉淀池出水经泵加压后一部分返回冲氧化铁皮，一部分至斜板除油沉淀池二次处理，经二次深度处理后的水进入热水池经泵提升至冷却塔，冷却后的水汇入冷水池经再次加压后送至车间供轧机冷却使用。其中斜板除油沉淀池排出的污泥经两格污泥浓缩池污泥处理后外运。
该系统改造的关键在于旋流沉淀池泵房的搬迁，立式泵换成卧式渣浆泵虽然增加了工程投资但为生产的安全运行，设备的检修都创造了良好的条件，值得借鉴。
3 主要设备构筑物
3.1 斜管除油沉淀池
该设备为专利产品，是浊环系统的关键设备，其特点是除油池与沉淀池合二为一。池长11m，宽4m,为钢结构。
斜板长1000 m，颗粒沉降速度0.4 mm/s，上升流速5 mm/s，沉淀时间26 min。
3.2 旋流沉淀池
直径8 m，高12 m，中心筒直径3.2 m。
3.3 净环系统的旁滤器
净环系统采用开放式循环冷却水，不可避免会将空气中的尘埃带进系统，因此必须采用旁滤处理，传统的处理工艺多为砂滤加反冲洗，不仅投资多，占地大而且运行管理不便。随着科学技术的进步，今年来微孔过滤技术已在国内钢铁企业水处理中得到广泛运用，它最大的优点是可直接安装在压力管道上，反冲洗时利用管道内的水实现，无需外部动力且管道内的水不会断流，操作简单。因此工程设计中为慎重起见先在设备净环系统的压力管道上安装了一台字清洗管道过滤器，并为加热炉净环系统以后的安装预留了位置。经一年多运行结果证明该过滤技术安全可靠。
4 处理效果
净水循环系统经过一年运行基本正常，尤其在高温季节，出水水温在35℃以下，达到了设计目的和生产要求。
浊水循环系统中轧机冷却水经斜板除油沉淀池处理后，出水水质经监测悬浮物小于50 mg/L，油含量小于10 mg/L，均满足生产用水要求。
5 经济效益分析
该工程自投入运行以来，解决了因水量不足和水质差、水压低，严重威胁生产的后顾之忧。
工程总投资400万元，水处理成本0.065元/m3。总循环水量1098 t/h，其中260机组净循环水量460 m3/h，浊循环水量638 m3/h，减少工业废水外排量220 m3/h。原供水量270 m3/h串级使用后外排，现仅需补充水量50 m3/h。年节约水费117万元，减少排污费23.3万元。每年减少抢修时间100 h，而多创产值约1050万元，产生间接效益75万元，采用循环冷却水大大减少了废水外排量，提高了水资源的重复利用率，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。
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