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摘 要 某钢铁企业3500 mm产线高压除鳞水系统对水质要求不断提高，造成现有水处理设施出水无法满足要求，通过增加高效溶气气浮系统对除鳞水做进一步处理，达到既充分利用现有处理系统又满足高压除鳞水水质指标的目的。
关键词 高压除鳞水；高效溶气气浮系统；水质指标
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）21-0103-01
1 用水产线工艺情况及给排水处理工艺介绍
山钢股份济南分公司中厚板厂3.5米轧机产线的主要产品是中厚钢板，以连铸机产出的连铸坯为初始材料，通过加热炉、粗轧机、精轧机、矫直机等工艺轧制成不同规格的钢板，产线粗轧机辊道冷却、板面冷却及高压除鳞等工艺产生的浊环水通过旋流池、平流池沉淀过滤后回流至中心泵站热水池，再由上塔泵提升至冷却塔作降温处理后回到冷水池，最后由各供水泵组输送至生产线再次利用完成循环，小时总供水量最高可达2000 m?，其中高压除鳞水供水量波动较大，小时供水量100 m?-400 m?不等。
2 运行中出现的新问题及改造方法
2.1 运行中出现的新问题
随着市场对钢板质量要求的不断提高及轧钢技术的不断发展，产线对高压除鳞水的水质需求日渐苛刻，主要体现在对出水SS的指标要求由小于40 mg/L提高到小于20 mg/L，对油的要求由小于30 mg/L提高到小于10 mg/L，现有的水处理工艺出水已无法满足高压除鳞工艺的供水水质。
2.2 改造方法
为了进一步提高出水水质满足除鳞水要求，同时最大限度的利用现有工艺降低成本，经多次考察论证，决定在不改变现有工艺的基础上加装高效感应气旋溶气气浮油水分离系统（简称赛克-Mass系统）单独对除鳞水进行处理，除鳞水在经过旋流池和平流池后再经过气浮系统的处理从而达到水质要求，改造后工艺见图1。
图1 3.5米轧钢线水处理工艺改造后流程图
3 加装气浮系统概况
3.1 技术背景
该高效感应气旋溶气气浮油水分离系统，主要是靠物理方法，辅助化学药剂，对水中浮油、分散油、乳化油、悬浮物等物体进行去除。沿用传统溶气气浮原理为理论基础，即通过高压条件下，将空气溶于水中形成溶气水，然后骤然减压，与原水接触混合，在气浮池内释放出高度分散的微小气泡，粘附废水中的油粒、悬浮物等污染物，形成水-气-颗粒三相混合体系，使其浮力大于重力和阻力，从而使原水中油污的吸附、托升，上浮至水面，形成泡沫，然后用刮渣设备自水面刮除浮渣、泡沫，实现油与水的分离。
3.2 技术创新点
1）系统所形成的微气泡粒径在5微米左右。
2）系统运行压力0.8 MPa-1.0 MPa，溶气量大，溶气效率在98%以上，运行时压力稳定不变，操作简单、管理方便。
3）系统的核心溶气设备——微气泡发生器，为压力式溶气设备，主要用来产生大量的高密度微气泡，无堵塞、运行时压力稳定、安静可靠，可根据处理水量任意组合安装，替代了传统的空压机和庞大的溶气罐，避免了溶气罐的长年的维护工作和运行时震动所发出的噪声。
4）采用辐流式布水结构，中心进水，周边出水方式，保证整个处理单元无死水区，浮渣均匀上升，出水稳定。
5）采用减压阀替代传统溶气释放器，避免了溶气释放器易出现堵塞而造成溶气水布水不均匀的问题。
6）取消了传统气浮池的接触反应区，取而代之的为T形混合器，利用其特殊的水力学结构，实现原水与溶气水的高效混合。
7）采用单螺杆泵作为回流水加压设备，替代传统的多级离心泵，而且也是整套唯一的运转设备。同时通过变频调速技术，控制螺杆泵转速不高于300 rpm，工作时稳定、安静，大大延长了设备的使用寿命，节省能耗20%以上。
3.3 技术经济指标
1）设备占地面积仅为传统溶气气浮设备的1/20，构筑物占地面积为传统溶气气浮构筑物的1/2。
2）系统运行安静、稳定，有效节约能耗20%以上。
3）溶气系统所释放的微气泡丰富，溶气比高达35%左右，具有溶气效率高、气泡粒径小（5 μm左右）、吸附能力强等特点，除油效率可高达95%以上。
4）全系统自行化运行，远程监控，无需专人看管。
3.4 系统组成
全套系统由进水系统、溶气水系统、油水分离系统、排渣系统和自动化控制系统等组成。其中进水系统由进水总管、加药系统、絮凝反应池组成；溶气水系统由回流管、回流管调节阀、气体流量计、螺杆泵、微气泡发生器、T形混合器和气泡扩散盘组成；油水分离系统由气浮池和清水池组成，排渣系统由排泥管、排渣管和刮渣刮泥车组成。
图2 气浮系统工艺流程图
3.5 运行条件及处理能力
原水水质指标要求：pH在7～9范围内；SS<200 mg/L；油脂介于30 mg/L-40 mg/L。
本套系统设计处理水量600 m3/h，分2套，单套处理能力300 m3/h，回流比：20%-25%，溶气比：25%-35%。
4 改造完成后效果
该气浮系统完成加装调试后，出水水质大大好于除鳞水的要求，特别是对油脂的处理效果极其显著，改造后与改造前出水指标对比如表1。
经过一段时间的运行，水质指标未见恶化，满足工艺要求。
5 结束语
此次改造在不改动原有水处理工艺的情况下完成了除鳞水的水质提高，使其满足了钢板质量及用水工艺进步的要求，基本说明了新型气浮系统对SS及油脂的去除具有很好的效果，适用于轧钢浊环水的进一步处理。
参考文献
[1]潘涛，田刚.废水处理工程技术手册[M].化学工业出版社，2010.
[2]王笏曹，钱平，邹德才，等.钢铁工业给水排水设计手册[M].冶金工业出版社，2002.
[3]唐受印，戴友芝，等.水处理工程师手册[M].化学工业出版社，2001.
关键词 高压除鳞水；高效溶气气浮系统；水质指标
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）21-0103-01
1 用水产线工艺情况及给排水处理工艺介绍
山钢股份济南分公司中厚板厂3.5米轧机产线的主要产品是中厚钢板，以连铸机产出的连铸坯为初始材料，通过加热炉、粗轧机、精轧机、矫直机等工艺轧制成不同规格的钢板，产线粗轧机辊道冷却、板面冷却及高压除鳞等工艺产生的浊环水通过旋流池、平流池沉淀过滤后回流至中心泵站热水池，再由上塔泵提升至冷却塔作降温处理后回到冷水池，最后由各供水泵组输送至生产线再次利用完成循环，小时总供水量最高可达2000 m?，其中高压除鳞水供水量波动较大，小时供水量100 m?-400 m?不等。
2 运行中出现的新问题及改造方法
2.1 运行中出现的新问题
随着市场对钢板质量要求的不断提高及轧钢技术的不断发展，产线对高压除鳞水的水质需求日渐苛刻，主要体现在对出水SS的指标要求由小于40 mg/L提高到小于20 mg/L，对油的要求由小于30 mg/L提高到小于10 mg/L，现有的水处理工艺出水已无法满足高压除鳞工艺的供水水质。
2.2 改造方法
为了进一步提高出水水质满足除鳞水要求，同时最大限度的利用现有工艺降低成本，经多次考察论证，决定在不改变现有工艺的基础上加装高效感应气旋溶气气浮油水分离系统（简称赛克-Mass系统）单独对除鳞水进行处理，除鳞水在经过旋流池和平流池后再经过气浮系统的处理从而达到水质要求，改造后工艺见图1。
图1 3.5米轧钢线水处理工艺改造后流程图
3 加装气浮系统概况
3.1 技术背景
该高效感应气旋溶气气浮油水分离系统，主要是靠物理方法，辅助化学药剂，对水中浮油、分散油、乳化油、悬浮物等物体进行去除。沿用传统溶气气浮原理为理论基础，即通过高压条件下，将空气溶于水中形成溶气水，然后骤然减压，与原水接触混合，在气浮池内释放出高度分散的微小气泡，粘附废水中的油粒、悬浮物等污染物，形成水-气-颗粒三相混合体系，使其浮力大于重力和阻力，从而使原水中油污的吸附、托升，上浮至水面，形成泡沫，然后用刮渣设备自水面刮除浮渣、泡沫，实现油与水的分离。
3.2 技术创新点
1）系统所形成的微气泡粒径在5微米左右。
2）系统运行压力0.8 MPa-1.0 MPa，溶气量大，溶气效率在98%以上，运行时压力稳定不变，操作简单、管理方便。
3）系统的核心溶气设备——微气泡发生器，为压力式溶气设备，主要用来产生大量的高密度微气泡，无堵塞、运行时压力稳定、安静可靠，可根据处理水量任意组合安装，替代了传统的空压机和庞大的溶气罐，避免了溶气罐的长年的维护工作和运行时震动所发出的噪声。
4）采用辐流式布水结构，中心进水，周边出水方式，保证整个处理单元无死水区，浮渣均匀上升，出水稳定。
5）采用减压阀替代传统溶气释放器，避免了溶气释放器易出现堵塞而造成溶气水布水不均匀的问题。
6）取消了传统气浮池的接触反应区，取而代之的为T形混合器，利用其特殊的水力学结构，实现原水与溶气水的高效混合。
7）采用单螺杆泵作为回流水加压设备，替代传统的多级离心泵，而且也是整套唯一的运转设备。同时通过变频调速技术，控制螺杆泵转速不高于300 rpm，工作时稳定、安静，大大延长了设备的使用寿命，节省能耗20%以上。
3.3 技术经济指标
1）设备占地面积仅为传统溶气气浮设备的1/20，构筑物占地面积为传统溶气气浮构筑物的1/2。
2）系统运行安静、稳定，有效节约能耗20%以上。
3）溶气系统所释放的微气泡丰富，溶气比高达35%左右，具有溶气效率高、气泡粒径小（5 μm左右）、吸附能力强等特点，除油效率可高达95%以上。
4）全系统自行化运行，远程监控，无需专人看管。
3.4 系统组成
全套系统由进水系统、溶气水系统、油水分离系统、排渣系统和自动化控制系统等组成。其中进水系统由进水总管、加药系统、絮凝反应池组成；溶气水系统由回流管、回流管调节阀、气体流量计、螺杆泵、微气泡发生器、T形混合器和气泡扩散盘组成；油水分离系统由气浮池和清水池组成，排渣系统由排泥管、排渣管和刮渣刮泥车组成。
图2 气浮系统工艺流程图
3.5 运行条件及处理能力
原水水质指标要求：pH在7～9范围内；SS<200 mg/L；油脂介于30 mg/L-40 mg/L。
本套系统设计处理水量600 m3/h，分2套，单套处理能力300 m3/h，回流比：20%-25%，溶气比：25%-35%。
4 改造完成后效果
该气浮系统完成加装调试后，出水水质大大好于除鳞水的要求，特别是对油脂的处理效果极其显著，改造后与改造前出水指标对比如表1。
经过一段时间的运行，水质指标未见恶化，满足工艺要求。
5 结束语
此次改造在不改动原有水处理工艺的情况下完成了除鳞水的水质提高，使其满足了钢板质量及用水工艺进步的要求，基本说明了新型气浮系统对SS及油脂的去除具有很好的效果，适用于轧钢浊环水的进一步处理。
参考文献
[1]潘涛，田刚.废水处理工程技术手册[M].化学工业出版社，2010.
[2]王笏曹，钱平，邹德才，等.钢铁工业给水排水设计手册[M].冶金工业出版社，2002.
[3]唐受印，戴友芝，等.水处理工程师手册[M].化学工业出版社，2001.