鋼鐵廠循環(huán)水處理設(shè)備

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)易產(chǎn)生所引起的腐蝕、結(jié)垢、菌藻粘泥等危害，會給生產(chǎn)帶來各種影響，下面所示：腐蝕、結(jié)垢、粘泥對生產(chǎn)系統(tǒng)的影響。 鋼鐵廠循環(huán)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(fā)生水垢附著的主要成份。

在鋼鐵廠循環(huán)水處理系統(tǒng)中，重碳酸鹽的濃度隨循環(huán)冷卻水蒸發(fā)、濃縮而增加，當其濃度達到飽和狀態(tài)時，或者在經(jīng)過換熱器傳熱表面使水溫升高時，會發(fā)生下列反應(yīng)：

Ca（HCO3）2=CaCO3↓+CO2↑+H2O
冷卻水經(jīng)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(yīng)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(dǎo)熱性能很差。不同的水垢，其導(dǎo)熱系數(shù)不同，但一般不超過1.16w/（m2•k），而鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)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(huán)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(chǎn)量，增加能耗，嚴重時，則換熱器、管道被堵.

本工藝包括預(yù)處理部分、反滲透部分。

預(yù)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(tǒng)進水要求：

1） 污染指數(shù) 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(shù)LSI 0

B．預(yù)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(xiàn)以下目的：

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

2）防止膠體物質(zhì)及懸浮固體微粒對反滲透膜的污堵；

3）防止有機物質(zhì)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(zhì)對反滲透膜的氧化破壞；

C．預(yù)處理系統(tǒng)的組成：

原水中含有多種雜質(zhì)，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(yù)處理部分設(shè)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(zhì)，并吸附自來水中的腐殖質(zhì)、色度、嗅味、余氯等，可降低水的濁度和污染指數(shù)，經(jīng)其處理后的水潔凈，無異味，稱之為清水。機械濾器內(nèi)裝填無煙煤及石英砂，活性炭濾器內(nèi)裝填優(yōu)質(zhì)活性炭。

原水預(yù)處理部分：

原水中含有多種雜質(zhì)，如懸浮物、膠體、有機物和無機物。為保證本系統(tǒng)中反滲透預(yù)除鹽部分的正常運轉(zhuǎn)，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(tǒng)設(shè)置原水預(yù)處理部分。原水預(yù)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(shè)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(shù)SDI值要求小于4，濁度小于1NTU。多介質(zhì)濾器中的濾料包括五種規(guī)格的石英砂，用于除去原水中的懸浮物及脫穩(wěn)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(shè)備進水。

（2）活性炭濾器

反滲透設(shè)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(nèi)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(zhì)，降低化學(xué)耗氧量COD?；钚蕴勘粡V泛應(yīng)用于生活用水及食品工業(yè)、化工等工業(yè)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(zhì)的有機物質(zhì)進行化學(xué)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(zhì)磺酸等有機物質(zhì)，還可去除象余氯一類對反滲透膜有害的物質(zhì)，防止反滲透膜被氧化。通常能夠去除63%—86%膠體物質(zhì)，50%左右的鐵，以及47—60%的有機物質(zhì)。

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(shè)備，在預(yù)處理系統(tǒng)中起保險作用，當機械濾器工作狀態(tài)不正常時把關(guān)，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(tǒng)，特設(shè)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(zhì)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(fù)通量）。濾器結(jié)構(gòu)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(tǒng)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(huán)境污染嚴重等問題，反滲透技術(shù)是近二十幾年來新興的高新技術(shù)，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(yōu)點，在純水制備方面得以廣泛采用。

反滲透除鹽系統(tǒng)的構(gòu)成和功能：

（1）高壓泵：

高壓泵的設(shè)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(zhì)等。

反滲透膜元件采用美國GE公司生產(chǎn)的AG8040-400高脫鹽率低壓膜，材質(zhì)為芳香族聚酰胺復(fù)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(shù)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(shè)計工作壓力在1.4—2.2 Map的范圍內(nèi)。壓力容器即為反滲透膜元件提供工作壓力環(huán)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(dǎo)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(xù)運行一個可調(diào)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(tǒng)自動恢復(fù)到?jīng)_洗啟動前的狀態(tài)。 反滲透裝置設(shè)有德國產(chǎn)自動低壓沖洗保護裝置，當反滲透開機時該裝置自動發(fā)生沖洗膜的動作，以確保膜污染降低程度。