鋼鐵廠循環水處理設備ZK-XHS

鋼鐵廠循環水處理設備

循環冷卻水系統易產生所引起的腐蝕、結垢、菌藻粘泥等危害，會給生產帶來各種影響，下面所示：腐蝕、結垢、粘泥對生產系統的影響。 鋼鐵廠循環水處理沉積物（主要是垢）的析出和附著天然水中溶解有重碳酸鹽，這種鹽是冷卻水發生水垢附著的主要成份。

在鋼鐵廠循環水處理系統中，重碳酸鹽的濃度隨循環冷卻水蒸發、濃縮而增加，當其濃度達到飽和狀態時，或者在經過換熱器傳熱表面使水溫升高時，會發生下列反應：

Ca（HCO3）2=CaCO3↓+CO2↑+H2O
冷卻水經過冷卻塔向下噴淋時，溶解在水中的游離CO2要逸出，這就促使上述反應向右方進行。CaCO3沉積在換熱器傳熱表面，形成致密的碳酸鈣水垢，它的導熱性能很差。不同的水垢，其導熱系數不同，但一般不超過1.16w/（m2•k），而鋼材的導熱系數為45 w/（m2•k），可見水垢形成，必然會影響換熱器的傳熱效率。鋼鐵廠循環水處理水垢附著的危害，輕者是降低換熱器的傳熱效率，影響產量，增加能耗，嚴重時，則換熱器、管道被堵.

本工藝包括預處理部分、反滲透部分。

預處理及反滲透部分組成和目的：為反滲透裝置提供合格的進水。

A．反滲透系統進水要求：

1） 污染指數 SDI≤4

2） 余氯 <0.1 ppm

3） 濁度 <1NTU

4） 供水Fe3+ ≤0.01ppm

5） 供水水溫適宜范圍 10～30℃

6） 碳酸鈣飽和指數LSI 0

B．預處理就是通過過濾、吸附等方法使反滲透進水達到以上要求，實現以下目的：

1）防止反滲透膜面結垢（包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、鐵鋁氧化物等）；

2）防止膠體物質及懸浮固體微粒對反滲透膜的污堵；

3）防止有機物質的對反滲透膜的污堵和降解；

4）防止微生物對反滲透膜的污堵；

5）防止氧化性物質對反滲透膜的氧化破壞；

C．預處理系統的組成：

原水中含有多種雜質，如懸浮物、膠體、有機物和無機物。為去除水中的懸浮物、膠體、有機物等，原水預處理部分設置機械濾器、活性炭濾器、保安濾器等裝置。

機械濾器、活性炭柱可有效去除水中的懸浮物、膠體、有機物等雜質，并吸附自來水中的腐殖質、色度、嗅味、余氯等，可降低水的濁度和污染指數，經其處理后的水潔凈，無異味，稱之為清水。機械濾器內裝填無煙煤及石英砂，活性炭濾器內裝填優質活性炭。

原水預處理部分：

原水中含有多種雜質，如懸浮物、膠體、有機物和無機物。為保證本系統中反滲透預除鹽部分的正常運轉，必須先去除水中的懸浮物、膠體、有機物等，使反滲透的進水達到要求，故本系統設置原水預處理部分。原水預處理部分包括機械濾器、活性炭濾器、保安濾器、阻垢加藥等裝置。

（1）機械濾器：

反滲透設備對進水的濁度有較高的要求，特別是反滲透進水的污染指數SDI值要求小于4，濁度小于1NTU。多介質濾器中的濾料包括五種規格的石英砂，用于除去原水中的懸浮物及脫穩后的膠體。送往活性炭濾器和保安濾器進一步處理作為反滲透設備進水。

（2）活性炭濾器

反滲透設備要求進水的余氯含量小于0.1mg/l，因此采用活性炭濾器脫除原水中的余氯，防止反滲透膜受到污染。同時可以進一步吸附原水中的有機物?；钚蕴繛V器內填精制耶殼型活性炭，用于吸附原水中的余氯、有機物、部分色素和有害物質，降低化學耗氧量COD?；钚蕴勘粡V泛應用于生活用水及食品工業、化工等工業用水的凈化，由于活性炭的比表面積很大，其表面又布滿了平均為20—30埃的微孔，因此，活性炭具有很高的吸附能力。此外，活性炭的表面有大量的羥基和羧基等官能團，可以對各種性質的有機物質進行化學吸附，以及靜電引力作用，因此，活性炭還能去除水中腐殖酸、富維酸、木質磺酸等有機物質，還可去除象余氯一類對反滲透膜有害的物質，防止反滲透膜被氧化。通常能夠去除63%—86%膠體物質，50%左右的鐵，以及47—60%的有機物質。

活性炭脫出余氯的過程是一個簡單的氧化還原過程。此過程有可能使活性炭破碎，但破碎的活性炭并不影響脫出余氯的效果，因此活性炭脫出余氯的效果非常強。

（3）保安濾器：

保安濾器屬于微濾設備，在預處理系統中起保險作用，當機械濾器工作狀態不正常時把關，為保證任何情況下都能夠提供合格的供水,防止水中及管道中的微粒進入水泵和反滲透系統，特設置保安濾器作為后的過濾裝置。當濾器進出囗壓差大于0.1Mpa時需更換濾芯（由于被過濾的介質直接進入到微孔濾膜的空隙中，因此很難通過酸堿清洗恢復通量）。濾器結構能滿足快速更換濾芯的要求。

反滲透除鹽部分：

水中含有各種無機鹽，用通常的過濾是無法去除的，而用傳統的離子交換法去除，卻面臨著酸堿耗量大，再生周期短，工人勞動強度大及環境污染嚴重等問題，反滲透技術是近二十幾年來新興的高新技術，它利用逆滲透原理，采用具有高度選擇透過性的反滲透膜，能使水中的無機鹽去除率達到99％。因此它具備操作簡單，能耗低、無污染等優點，在純水制備方面得以廣泛采用。

反滲透除鹽系統的構成和功能：

（1）高壓泵：

高壓泵的設置是為了使反滲透的進水達到一定的壓力，讓逆滲透過程得以進行，即克服滲透壓使水分子透過反滲透膜到達淡水層。

（2）反滲透膜組件和壓力容器：

反滲透裝置可以去除水中絕大部分無機鹽、微粒、細菌、病毒以及其他溶解性物質等。

反滲透膜元件采用美國GE公司生產的AG8040-400高脫鹽率低壓膜，材質為芳香族聚酰胺復合膜。

該膜元件的使用條件為：Z高溫度45OC，pH范圍2.0—11.0，Z高操作壓力4.16MPa,Z大壓力損失為0.07 Map，進水Z高污染指數SDI為5，進水Z高濁度1.0NTU，進水Z高余氯含量0.1ppm,，單根濃水與透過水的流量比為5：1。

在正常使用的情況下，該膜元件的平均使用壽命為3年。該膜元件設計工作壓力在1.4—2.2 Map的范圍內。壓力容器即為反滲透膜元件提供工作壓力環境的外殼，采用加拿大海德信玻璃鋼8"-6W的壓力容器，額定工作壓力300PSI，即2.0Mpa，一根壓力容器可以裝6根反滲透膜元件。

（3）自動沖洗裝置：

反滲透在運行的過程中，濃縮過程和濃差極化將導致膜表面所接觸原水的固含量濃度遠遠大于原水的本體濃度。因此配備自動低壓沖洗裝置在開機前、停機后或連續運行一個可調整的期間后對反滲透膜進行定時的低壓沖洗，將附于膜表面的少量污染物沖走。沖洗完成后，系統自動恢復到沖洗啟動前的狀態。 反滲透裝置設有德國產自動低壓沖洗保護裝置，當反滲透開機時該裝置自動發生沖洗膜的動作，以確保膜污染降低程度。