浅议钢铁企业浊循环冷却水系统浓缩倍数选择.doc

浅议钢铁企业浊循环冷却水系统浓缩倍数选择金亚飕（上海宝钢工程技术有限公司上海201900）摘要浓缩倍数是循环冷却水的含盐浓度与补充水的含盐浓度之比值它是敞开式循环冷却水系统日常 运行中需要控制的一个很朿要的控制和管理指标《工业循坏冷却水处理设计规范》中关于浓缩倍数的要 求仅适用于常规净循环水系统，本文就钢铁金业浊循环冷却水系统浓缩倍数的选择进行了分析和探讨，可 作为相似工程中设计的借鉴和参考关键词钢铁企业独循环冷却水系统浓缩倍数补充水排污水1•概述浓缩倍数是循环冷却水的含盐浓度与补充水的含盐浓度之比值它是敞开式循环冷却水系统日常运行 中需要控制的一个很重要的控制和管理指标浓缩倍数低，耗水最就大，排污水最也大，循环水相对不易 结垢，水质稳定药剂耗昴低;反之，浓缩倍数髙，耗水最就小,排污水最也小，循环水相对容易结垢，水质 稳定药剂耗量高浓缩倍数大小的选择对于实际工程中补充水量、排污水量的计算和设计具有指导意义钢铁企业浊循环冷却水系统常用于炼铁、炼钢、连铸、热轧等单元的煤气清洗、火焰切割、喷雾冷却、 粘:炼除尘等浊循环冷却水系统冋水经加药、混凝、沉淀、过滤处理后冷却，不断循环使用冷却水通过 沉淀池构筑物、冷却塔时不断蒸发，循环水中的盐类不断被浓缩，含盐最不断增加。

在《工业循环冷却水处理设计规范》中明确提出，敞开式系统循环冷却水的设计浓缩倍数不宜小于3. 0o 根据以往的工程实际经验，对于一燉含盐最的补充水，国内钢铁企业敞开式净循环冷却水的浓缩倍数一般 控制在2~3之间，少数可达到4但《工业循环冷却水处理设计规范》中关于浓缩倍数的要求仅适用于常 规净循环水系统，不能适用于浊循环水系统本文通过对钢铁企业浊循环冷却水系统的分析，对浊循环冷却水系统的浓缩倍数的选择进行了探讨， 可作为相似工程中设计的借鉴和参考2. 浊循环冷却水系统常规控制水质指标和浓缩倍数计算参照指标在进行浓缩倍数的选择时，首先要选取最匝要的水质指标参数作为设定和计算浓缩倍数的参照值钢铁企业浊循环冷却水系统常规控制水质指标包括悬浮物、凶、总®!度、碱度、C1-、SO42+、全铁、 电导率、温度等考虑到浊循环水处理系统主要是去除在生产过程中进入水体的悬浮物并控制管道和设备 的结垢，所以浊循环水系统一般以悬浮物和总硬度作为与浓缩倍数相关联的最录要的水质指标参数在以 往实际工程浊循环水系统浓缩倍数的选择和计算时，通常以悬浮物含量作为计算的指标木文在介绍浓缩倍数的具体计算时，也均以循环水悬浮物作为参照值。

水泵3. 浊循环冷却水系统的特点及分析与敞开式净循环冷却水系统相比，浊循环冷却水系统具有以卜•特点:第一，浊循环供水水质要求低于净循环供水水质要求，供水悬浮物含最高于净循环水煤气清洗、火 焰切割、喷雾冷却、将炼除尘等经沉淀处理后的浊循环供水的悬浮物含最约为20^150mg/L, Ku-般钢铁金 业工业净循环水控制悬浮物含量为20mg/Lo供水水质要求低，如果采用相同的补水，则相对而言可以采用 较高的浓缩倍数因此，如果均以工业浙水作为选择和计算浓缩倍数的基准，浊循环水系统的浓缩倍数必 然远高于敞开式净循环水系统第二，浊循环冷却水系统不仅是一个降温冷却的过程，它也是一个水处理物理变化过程通过对浊循 环冋水的加药、混凝、沉淀、过滤等处理,将在生产过程中进入浊循环水体的大最悬浮物以污泥形式加以 去除，以满足生产的要求而对于敞开式净循环水系统而言，少量水中悬浮物的增加主要來源于空气中的 尘埃，往往可通过旁滤的手段加以去除，循环水系统木身可以认为是一个降温冷却的过程浊循坏水系统 相对净循环水系统，系统更为复杂，可变因索也多，所以不能以原先适用于敞开式净循环水系统的浓缩倍 数來直接应用于浊循环水系统。

曲于上述特点的存在,在进行浊循环冷却水系统浓缩倍数的选择时，必须考虑上述因索的影响，不能 简单的套用《工业循环冷却水设计规范》中关于浓缩倍数的要求1. 浊循环冷却水浓缩倍数的选择1. 1物料平衡设定和水最平衡设定浊循环水系统历经加药、混凝、沉淀、过滤等处理过程，在进行浊循环冷却水系统浓缩倍数的选择时, 在不考虑补充水、排污水和蒸发等因索的前提下，须先做如下两个设定：物料平衡和水最平衡1. 1. 1物料平衡常规浊循坏冷却水系统的工艺流程为：浊循坏回水至浊循环冷却水处理站，经混凝、沉淀、过滤后， 再经冷却塔冷却，最后将水重新送往用户在生产过程中进入浊循环水体的大最悬浮物以污泥形式加以去 除在实际运行过程中，随污泥排出的悬浮物、杂质、盐类等的含最不可能做到与生产过程中产生的这部 分杲完全平衡，有的时间段可能是前者大于后者,有的时间段也可能是后者大于前者但在进行浓缩倍数 的选择时,设定随污泥排出的悬浮物、杂质、盐类等的含量与生产过程中产生的这部分量相等，即在整个 浊循环水系统中基木没有这就是物料平衡假设这样，在设计计算时所要分析的对象就可以大为简化，参 与浓缩倍数计算的对象仅为经处理后符合生产要求的浊循环水的含盐最。

另外，从常年平均的幷度考虑， 这种假设也是可靠的1. 1. 2水量平衡假设在浊循坏冷却水系统中，随污泥排出部分水最污泥再经浓缩、脱水后，泥饼外运，在浓缩、脱水过 程中所产生的清水冋流至浊循环水系统考虑到真正随泥饼损失的水最较少，在进行浓缩倍数的选择时， 设定随泥饼损失的水最忽略不计，则浊循环系统内的水最也是稳定的，这就是水最平衡假设通过水最平 衡的假设，使设计计算时所要分析的对象也得到简化，另外，根据以往工程的实际经验，该部分水杲约占 整个浊循环系统排河水量的5%以下，因此在设计计算时确实可以忽略"1. 2浊循环冷却水补充水水质的选择采用何种水质作为浊循环水系统的补充水，对于浊循环水系统的浓缩倍数的选择也有很大影响浊循 环水可采用厂区工业新水、冋用水、净循环水系统强制排污水浊循环补充水通常采用净循环水的强制排 污水或其它循环水系统的串接排水等净循环水系统一般采用厂区内丁•业新水作为其补充水源因此浊循 环补充水的水质指标要远低于净循环水系统浓缩倍数与补充水的含盐浓度密切相关，浊循环补充水含盐 最高，浓缩倍数相对数值必然令所降低，但如果均以工业新水作为计算基准，浊循环水浓缩倍数仍应高于 敞开式净循环水系统。

1. 3浊循环冷却水浓缩倍数的选择1. 3. 1浊循环冷却水浓缩倍数的计算分析浊循环冷却水系统的补充水通常采用敞开式净循环冷却水的强制排污水或其它循环水系统的串接排水 等现按以敞开式净循环冷却水的强制排污水作为浊循坏冷却水系统的补充水和以工业新水作为浊循坏水 系统的补充水做计算分析如下1）.以净循环水作为浊循环补充水的浊循环浓缩倍数计算分析山于在实际工程中，常以相关净循环水系统的强制排污水作为浊循环冷却水系统的补充水，因此在进 行浊循环水系统浓缩倍数的选择时，应结合相关的净循环水系统做整体计算在进行浊循坏水浓缩倍数的计算前，先设定如下参数：以经处理后的浊循环水悬浮物含量A为浊循环 浓缩倍数计算的参照最，浊循环浓缩倍数值设定为N2;相关净循环冷却水系统浮物含帚B为20nig/L（钢铁-企 业工业净循环水常用悬浮物控制指标），净循环水系统浓缩倍数值N1设定为2（国内大世钢铁金业实际控制 指标，可从各大钢铁企业的工厂设计统一技术规定中获取该数值）；挣循环冷却水系统补充水采用厂区工业 新水，工业新水悬浮物含量C为10mg/L（国内大型钢铁企业实际控制指标）宙上面的计算可以得出以下推论：①在浊循环水水质满足工艺生产要求的前提下，N2越高，A也越高, 浊循环水系统需要补充的水也越是少，这说明应尽可能的降低浊循环水的水质要求（提高A值）以提高浓缩 倍数从而减少补充水的耗量;②通常情况下A>C,理论计算上来说,当A./CN1,则N2>1,但当N2<1时,浓 缩倍数没有意义:③一般敞开式净循环水浓缩倍数Nl>2,也就是说只有在浊循环水悬浮物含量A是工业新 水悬浮物含量C的2倍以上时,浊循环水浓缩倍数才可能人于1,浊循环说浓缩倍数才有意义,反而言之, 当浊循环水的悬浮物含最不是工业新水悬浮物含最的2借以上时，不应使用净循环强制排污水作为浊循环 水系统的补充水，而应考虑采用水质更加好的工业新水;④根据煤气清洗、火焰切割、喷雾冷却、粘炼除尘 等经沉淀处理后的浊循环供水的悬浮物含戢约为20^200mg/L, 一般钢铁金业工业新水控制悬浮物含昴为 10mg/L，以及挣循环水浓缩倍数通常控制在2左右，浊循环水系统的有效浓缩倍数值应在「10范用内;⑤ 根据工艺生产要求，浊循坏冷却水水质在已经抵达上限即浊循坏水水质恒定的前提下，净循环强制排污水 浓缩倍数¥1越址高，则浊循环水浓缩倍数N2越是低，系统所须补充水最也越是大，也就是说净循环水浓 缩倍数的提高反而不利于浊循环水系统浓缩倍数的提高。

2） •以工业新水作为浊循环补充水的浊循环浓缩倍数计算分析仍先设定如下参数：以经处理后的浊循环水悬浮物含最A为浊循环浓缩倍数计算的参照最，浊循环浓 缩倍数值设定为N2;浊循环冷却水系统补充水采用厂区工业新水，工业新水悬浮物含昴C设定为10mg./L, 一燉厂区内工业新水水质通常认为是不变的根据煤气清洗、火焰切割、喷雾冷却、巒炼除尘等经沉淀处理后的浊循坏供水的悬浮物含最约为 20^150mg/L, 一般钢铁企业丁业新水控制悬浮物含最为10mg/L,浊循环水系统的有效浓缩倍数值应在2、15 范围内1. 3. 2浊循环冷却水浓缩倍数的选择按照节水环保、废水串接使用的原则，应当优先以净循环水强制排污水作为浊循坏水系统的补充水， 当净循环强制排污水最不能满足浊循环补充水最要求时，直接采用工业新水作为浊循环补充水当浊循环水悬浮物含最小于或等于工业新水悬浮物含最2倍时，也就意味着浊循环要求的水质与净循 环水质相近，再以净循环强制排污水作为浊循环补充水己经没有意义了应以丁•业新水作为浊循环水系统 强制排污水，单级泵http://www. dan.jibeng. com锅炉泵http://www. guolubeng. com浓缩倍数一般为2 （该 浓缩倍数值以丁业新水悬浮物含量为基准）。

当浊循坏水悬浮物含最大于丁业新水悬浮物含最2倍以上时，应以净循坏水强制排污水作为浊循环系 统的补充水，浓缩倍数一般为广10（该浓缩倍数值以净循环强制排污水的悬浮物含最为基准）下表是钢铁企业常规浊循环水系统的浓缩倍数,可供实际工程中参考表1钢铁企业弟规浊循环水系统浓缩倍数值浊循环水系统名称煤气清洗（炼铁、炼钢）火焰切割（连铸、热轧）喷雾冷却（连铸、热轧）巒炼除尘（R1I、VOD、VD）悬浮物含SSS（mg/L）W15020~5020~50W200补充水介质净循环水SSW20,工业新水;SS>20,净循环水SSW20,工业新水;SS>20,净循环水净循环水浓缩倍数W7.5（挣循环水）SSW20, N二2（工业新水）；SS>20, N二「2. 5（挣循环水）SSW20, N二2（工业新水）；SS>20, N二「2. 5（净循环水）W10 （净循环水）5. 结论综上所述，钢铁金业浊循环水系统不仅是个降温冷却的过程,其中还存在著混凝、沉淀、过滤的水处 理流程,在进行浓缩倍数的选择和计算时必须进行周密的考虑和计算6. 参考文献1. 《钢铁工业给水排水设计手册》北京冶金工业出版社2002. 12. 《冶金工业污水处理技术及工程实例》化学工业出版社2003. 63. 《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-19951.《工业循环水冷却设计规范》GB/T50102-2003。