過濾器清洗方案

一、項目概況
　　軋鋼層流水中的大量油污和廢渣，主要是靠石英砂和無煙煤濾料過濾去除，經(jīng)過長期的運行，濾料堵塞、風化、板結(jié)等情況較為嚴重，甚至有些過濾器已出現(xiàn)斷流等現(xiàn)象，嚴重影響出水水質(zhì)，水中濁度、油含量、鐵離子等水質(zhì)指標超出控制范圍，水質(zhì)達標率大大下降， 給濁環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備、管道正常運行及軋鋼日常生產(chǎn)帶來了潛在的危害。濾料含有大量污油與鐵銹等雜質(zhì)，更換濾料需要較長的工期，通過在線化學(xué)清洗，不僅不影響工期，也能變廢為寶，節(jié)約資源，節(jié)省運行費用。依據(jù)我公司在武鋼和鄂鋼某軋鋼系統(tǒng)層流過濾器濾料清洗中積累的經(jīng)驗，其濾料附著的污染物主要成份及質(zhì)量比如表1所示。（貴公司的濾料附著污染物應(yīng)該與此表接近）
　　表1 濾料污染物主要成份及質(zhì)量比

　　由表1可知該系統(tǒng)過濾器濾料附著污染物的主要成份為鐵氧化物、油脂類粘泥及泥沙。這幾種污染物混合在一起就 會形成油泥，滲進濾料間的空隙內(nèi)造成堵塞，并易粘附在濾料上，時間一長可導(dǎo)致濾料腐蝕、風化等，過濾出水水質(zhì)明顯下降，直接影響生產(chǎn)供水品質(zhì)，需及時更換濾料[1]。為了延長濾料更換時間，節(jié)約成本，并更好地保障過濾出水水質(zhì)，需對過濾器濾料進行化學(xué)清洗，實現(xiàn)濾料的再生。
　　清洗效果約定：清洗后的濾料不能亂層，清洗過程中不能對設(shè)備和濾料產(chǎn)生腐蝕；清洗完成后檢測濾后出水水質(zhì)：濁度﹤15NTU，懸浮物﹤10mg/L，油含量﹤5mg/L
　　二、清洗前的準備工作
　　 我公司在武鋼某系統(tǒng)現(xiàn)場清洗過程中，通過科學(xué)的論證方法，篩選出成熟的清洗藥劑配方及加藥量，在貴公司的濾料清洗項目上，我公司會用成熟的清洗劑配方和其它備用配方作濾料清洗小試，試　　驗過程安排如下：
　　1 線下清洗實驗
　　1.1 實驗原理與目的
　　在間歇式鼓氣攪拌條件下，投加HL－610系列的清洗劑。通過清洗劑的溶解、滲透、剝離、乳化等化學(xué)作用將濾料附著的污染物去除，實現(xiàn)濾料的再生。取上層清洗液測定其pH值、懸浮物含量（SS）、總鐵、油含量等指標，確定適宜的清洗劑配方。
　　1.2 實驗過程
　　取三份體積大小相近、外觀相似的塊狀濾料為實驗樣品，并為了保證實驗條件一致性，濾料樣品質(zhì)量均在5.4~5.6Kg間。選用HL-610A、HL-610B、HL-610C三種配方清洗劑，并將這三種配方的清洗劑分別加水稀釋配成質(zhì)量濃度為1%的清洗 液。然后將濾料樣品放入相應(yīng)的50L清洗液中至完全浸沒。同時連通空氣管，每隔3小時鼓氣一次，每次持續(xù)30分鐘，如此循環(huán)操作24小時。然后接入清水沖洗2次，最后觀測清洗后的濾料表面狀況。期間定期取樣化驗，分析上層清洗液pH值、懸浮物含量（SS）、總鐵、油含量等指標。
　　1.3 實驗結(jié)果與分析
　　 通過清洗小試的數(shù)據(jù)分析，篩選出最適宜的配方；下一步進行加藥量試驗。適宜的加藥量，可以使清洗達到最佳的效果，且時間上也最省，藥劑量不浪費。
　　2 現(xiàn)場應(yīng)用實驗
　　現(xiàn)場應(yīng)用實驗主要是為了確定HL-610系列清洗劑最佳的使用濃度和清洗作用時間。
　　2.1 實驗前準備工作
　?。?/span>1）確認實施清洗的過濾器停產(chǎn)前的出水流量及SS、總鐵、油含量等水質(zhì)指標。
　?。?/span>2）確認過濾器處于停產(chǎn)狀態(tài)，反洗系統(tǒng)正常，備有必要的水源、電源、氣源等。
　?。?/span>3）打開過濾器頂蓋，查看濾料表面狀況。
　?。?/span>4）估算單臺過濾器的靜態(tài)保有水量。
　?。?/span>5）確認加藥裝置連接完備。
　　2.2 現(xiàn)場清洗實驗過程
　　 在現(xiàn)場選用3臺濁環(huán)水系統(tǒng)過濾器作為現(xiàn)場清洗實驗用過濾器，每臺過濾器濾料表面污染狀況相似，其靜態(tài)保有水量均按25噸計。
　?。?/span>1）按照0.5%的藥劑質(zhì)量濃度給C21過濾器加入HL-610清洗劑125Kg；按1%的藥劑質(zhì)量濃度給C22過濾器加入HL-610清洗劑250Kg；按2%的藥劑質(zhì)量濃度C23過濾器加入HL-610清洗劑500Kg。藥劑一次性經(jīng)過濾器頂蓋加入罐體內(nèi)，然后通過反洗系統(tǒng)加入足量水至完全浸沒濾料。
　?。?/span>2）開啟過濾器正常氣洗程序，平均每隔210分鐘鼓氣一次，每次鼓氣持續(xù)15分鐘（風壓約為0.07MPa），如此循環(huán)操作。 期間定期取樣化驗，分析過濾器內(nèi)上層清洗液pH值、懸浮物含量（SS）、總鐵、油含量等指標。
　　（3）確認化學(xué)清洗結(jié)束，然后通過反洗系統(tǒng)排出清洗液，流至反洗平流池內(nèi)，并在出水口處視泡沫量投加少量消泡劑抑制 泡沫。
　?。?/span>4）排盡清洗液后，通過反洗系統(tǒng)用清水沖洗過濾器2次。
　　2.3 現(xiàn)場清洗實驗結(jié)果
　　 清洗過程中每隔4h分別取過濾器上層清洗液測定其pH值、懸浮物（SS）、總鐵、油含量等指標，通過這些指標的變化幅度判斷HL-610B清洗劑在不同濃度條件下的清洗效果，以確定最佳的清洗劑濃度范圍及清洗作用時間。
　　采用化學(xué)清洗方式，每臺過濾器清洗時間約為24小時，考慮到前期清洗準備工作，平均清洗1臺過濾器需30個小時。并且在不影響濁環(huán)水系統(tǒng)正常運行情況下每次可以同時清洗2臺，那么實際上每臺過濾器清洗平均所需時間為15個小時。安排兩名工人實施清洗，則每臺過濾器清洗人工費用約為500元。而每臺過濾器所需清洗劑約為250Kg，則清洗單臺過濾器所需材料成本為4000元因此每次清洗單臺過濾器所需成本為4500元。按一年清洗兩次計，則單臺過濾器一年的清洗維護成本約為9000元。若采用更換濾料方式，據(jù)實際測算更換單臺過濾器濾料所需時間平均為30天，需4名工人配合實施，則更換單臺過濾器濾料所需人工費為12000元。而單臺過濾器濾料成本為86000元。因此更換單臺過濾器濾料成本為98000元。按五年需更換1次濾料計，則單臺過濾器每年的平均維護成本約為19600元。因此，相對于更換濾料來說，采用濾料清洗方式不僅可大大縮短工期，而且可節(jié)約55%以上的成本，具有明顯的經(jīng)濟效益優(yōu)勢。
四、清洗過程安全性控制
　　1、操作過程中的應(yīng)急處理
　　 清洗現(xiàn)場內(nèi)應(yīng)備有不導(dǎo)電的滅火器（如干粉、二氧化碳等）或沙桶、消火栓、消防斧、消防鍬、石棉布和其它消防工具。
　　1.1操作中出現(xiàn)大量跑水等
　　 在操作過程中，一定要嚴格按照已經(jīng)審批的操作票進行操作，當出現(xiàn)大量跑水等情況時，找出泄露點，要及時、準確向現(xiàn)場負責人匯報，嚴禁私自處理，造成事故。
　　1.2電氣設(shè)備著火
   　 遇有電氣設(shè)備著火時，應(yīng)立即切斷有關(guān)設(shè)備電源，然后進行救火。對帶電設(shè)備應(yīng)使用干粉滅火器、二氧化碳滅火器等滅火，不得使用泡沫滅火器滅火。
　　1.3酸泄漏
　?、?/span> 搶險人員迅速趕到現(xiàn)場。
　?、?/span> 進入現(xiàn)場的人員必須佩帶防護用具和穿防護衣，迅速查明跑酸原因。
　?、?/span> 如果是卸酸時酸管線破裂，首先關(guān)閉儀表風閥門，打開放空閥，卸壓后再關(guān)閉卸酸閥門，處理斷裂處。
　　④ 如果是酸罐泄漏，應(yīng)先處理漏點，切斷酸源，置換管線或設(shè)備，然后堵漏。
　　⑤ 當鹽酸/硫酸泄漏時，各操作室關(guān)閉門窗以免酸霧進入控制室影響工作。在外面工作的人員必須戴防毒面具和穿防護衣，必要時帶空氣呼吸器。
　?、?/span> 將泄漏在圍堰內(nèi)的酸用大量水沖洗到中和池，中和合格后排放。
　?、?/span> 當濃酸濺到身上時，應(yīng)立即脫去被污染的衣服，用大量流動清水進行沖洗。
　　⑧ 當濃酸濺到眼睛或皮膚上，應(yīng)迅速用大量流動清水進行沖洗，再用0.5%碳酸氫鈉溶液清洗。
　　⑨ 嚴重者立即送醫(yī)院治療。
　　2、進入閥門井，開關(guān)閥門時，注意在現(xiàn)場設(shè)立警告牌或有人監(jiān)視。
　　3、進入現(xiàn)場，必須穿戴安全防護用品，在化學(xué)清洗操作時，必須穿戴好防酸防堿安全防護用品，防止酸堿灼傷。
　　五、結(jié)論
　　（1）軋鋼濁環(huán)水處理系統(tǒng)中過濾器濾料污染極大地影響了生產(chǎn)供水水質(zhì)。為了保證水質(zhì)達標，相對于更換濾料而言，通過化學(xué)清洗實現(xiàn)濾料的再生方式可節(jié)約55%以上的生產(chǎn)成本，并大大縮短工期。
　　（2）針對過濾器濾料污染物主要成份為鐵氧化物、油脂類粘泥及泥沙的特點，我們通過線下清洗模擬實驗篩選出了HL-610清洗劑配方,具有很好的溶解、滲透、剝離等化學(xué)作用。
　　（3）通過現(xiàn)場應(yīng)用實驗確定了HL-610清洗劑使用的適宜質(zhì)量濃度為1%，清洗時間約為24h。
　　（4）清洗的過程是一個化學(xué)力作用的過程，除與清洗時間、藥劑濃度等因素有密切關(guān)系外，也與空氣攪拌力度、溫度等外界因素有關(guān)。一般來說，空氣攪拌力度增大、清洗液溫度升高則有利于清洗效果的提高[4]。