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，經過長期的運行，濾料堵塞、風化、板結等情況較為嚴重，甚至有些過濾器已出現斷流等現象，嚴重影響出水水質，水中濁度、油含量、鐵離子等水質指標超出控制范圍，水質達標率大大下降， 給濁環水系統設備、管道正常運行及軋鋼日常生產帶來了潛在的危害。濾料含有大量污油與鐵銹等雜質，更換濾料需要較長的工期，通過在線化學清洗，不僅不影響工期，也能變廢為寶，節約資源，節省運行費用。依據我公司在武鋼和鄂鋼某軋鋼系統層流過濾器濾料清洗中積累的經驗，其濾料附著的污染物主要成份及質量比如表1所示。（貴公司的濾料附著污染物應該與此表接近）
　　表1 濾料污染物主要成份及質量比

　　由表1可知該系統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造成堵塞，并易粘附在濾料上，時間一長可導致濾料腐蝕、風化等，過濾出水水質明顯下降，直接影響生產供水品質，需及時更換濾料[1]。為了延長濾料更換時間，節約成本，并更好地保障過濾出水水質，需對過濾器濾料進行化學清洗，實現濾料的再生。
　　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備和濾料產生腐蝕；清洗完成后檢測濾后出水水質：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現場清洗過程中，通過科學的論證方法，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、乳化等化學作用將濾料附著的污染物去除，實現濾料的再生。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量濃度為1%的清洗 液。然后將濾料樣品放入相應的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30分鐘，如此循環操作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 實驗結果與分析
　　 通過清洗小試的數據分析，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 現場應用實驗
　　現場應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
　　（1）確認實施清洗的過濾器停產前的出水流量及SS、總鐵、油含量等水質指標。
　　（2）確認過濾器處于停產狀態，反洗系統正常，備有必要的水源、電源、氣源等。
　　（3）打開過濾器頂蓋，查看濾料表面狀況。
　　（4）估算單臺過濾器的靜態保有水量。
　　（5）確認加藥裝置連接完備。
　　2.2 現場清洗實驗過程
　　 在現場選用3臺濁環水系統過濾器作為現場清洗實驗用過濾器，每臺過濾器濾料表面污染狀況相似，其靜態保有水量均按25噸計。
　　（1）按照0.5%的藥劑質量濃度給C21過濾器加入HL-610清洗劑125Kg；按1%的藥劑質量濃度給C22過濾器加入HL-610清洗劑250Kg；按2%的藥劑質量濃度C23過濾器加入HL-610清洗劑500Kg。藥劑一次性經過濾器頂蓋加入罐體內，然后通過反洗系統加入足量水至完全浸沒濾料。
　　（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15分鐘（風壓約為0.07MPa），如此循環操作。 期間定期取樣化驗，分析過濾器內上層清洗液pH值、懸浮物含量（SS）、總鐵、油含量等指標。
　　（3）確認化學清洗結束，然后通過反洗系統排出清洗液，流至反洗平流池內，并在出水口處視泡沫量投加少量消泡劑抑制 泡沫。
　　（4）排盡清洗液后，通過反洗系統用清水沖洗過濾器2次。
　　2.3 現場清洗實驗結果
　　 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。并且在不影響濁環水系統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，而且可節約55%以上的成本，具有明顯的經濟效益優勢。
四、清洗過程安全性控制
　　1、操作過程中的應急處理
　　 清洗現場內應備有不導電的滅火器（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操作中出現大量跑水等
　　 在操作過程中，一定要嚴格按照已經審批的操作票進行操作，當出現大量跑水等情況時，找出泄露點，要及時、準確向現場負責人匯報，嚴禁私自處理，造成事故。
　　1.2電氣設備著火
   　 遇有電氣設備著火時，應立即切斷有關設備電源，然后進行救火。對帶電設備應使用干粉滅火器、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
　　① 搶險人員迅速趕到現場。
　　② 進入現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。
　　③ 如果是卸酸時酸管線破裂，首先關閉儀表風閥門，打開放空閥，卸壓后再關閉卸酸閥門，處理斷裂處。
　　④ 如果是酸罐泄漏，應先處理漏點，切斷酸源，置換管線或設備，然后堵漏。
　　⑤ 當鹽酸/硫酸泄漏時，各操作室關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。
　　⑥ 將泄漏在圍堰內的酸用大量水沖洗到中和池，中和合格后排放。
　　⑦ 當濃酸濺到身上時，應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 嚴重者立即送醫院治療。
　　2、進入閥門井，開關閥門時，注意在現場設立警告牌或有人監視。
　　3、進入現場，必須穿戴安全防護用品，在化學清洗操作時，必須穿戴好防酸防堿安全防護用品，防止酸堿灼傷。
　　五、結論
　　（1）軋鋼濁環水處理系統中過濾器濾料污染極大地影響了生產供水水質。為了保證水質達標，相對于更換濾料而言，通過化學清洗實現濾料的再生方式可節約55%以上的生產成本，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、剝離等化學作用。
　　（3）通過現場應用實驗確定了HL-610清洗劑使用的適宜質量濃度為1%，清洗時間約為24h。
　　（4）清洗的過程是一個化學力作用的過程，除與清洗時間、藥劑濃度等因素有密切關系外，也與空氣攪拌力度、溫度等外界因素有關。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]。