以资源化为基础的循环水优化管理
侯铭新
（河钢大河环境能源科技有限公司承德分公司）
摘 要：对节能降耗、资源化下的整个水系统管理的创新途径措施展开分析研究，分析了资源化背景下水系统管理创新，节能降耗，绿色发展，资源化的必要性。 从水系统设备管理，运行集控管理，污泥处置优化管理，水系统防腐优化措施水处理中心水质管理等方面探讨管理创新途径，实现水系统管理突破，提升水系统整体管理水平，实现全系统节能降耗，资源化发展，达到最经济的绿色环保运行状态。
关键词：节能；资源化；创新管理；降耗
0 引言
节能降耗、资源化是我国可持续发展的一项长远发展战略，是我国的基本国策。近年来，我国钢铁工业节能减排工作虽然取得了很大进步，但是在产业水平、先进技术应用、循环经济等方面与国际先进水平相比仍有一定差距。我国钢铁工业只有加快节能减排的步伐，才能缩短与国际先进企业的差距。钢铁企业作为用水大户，通过科学管控管理，合理的用水来提高水资源的利用率是钢铁企业达到节能减排的关键。钢铁企业必须全流程统筹部署节水工作，合理地控制供水水质和水量，规范循环水有序排水，并在生产工艺中尽可能地选用先进的技术和节能设备，淘汰高能耗低效率的设备，来实现水量实时平衡和科学用水，如何改善水系统的现状，是我们现阶段首要的任务。
1 公司水系统概况
我公司拥有庞大的水系统来维持各生产线的正常运行，主要包括：水源地供水系统、除盐水供水系统、循环冷却水系统及污水处理回用系统。
生产水来源主要有自采新水、外购新水、外购中水及自产中水，近年来，外购中水用量、河水量逐年增加，地下水取水量逐年降低，吨钢耗新水达到行业先进行业。
为推进水系统管理破解技术难题，保证生产长周期稳定，优化生产管理和生产技术，对水系统各方面工作的推进，以满足主体生产单位的需求。
通过科学合理的用水来提高水资源的利用率是钢铁企业达到节能减排的关键。钢铁企业必须全流程统筹部署节水工作，合理地控制供水水质和水量，规范循环水有序排水，并在生产工艺中尽可能地选用先进的技术和节能设备，淘汰高能耗低效率的设备，来实现水量实时平衡和科学用水，以降低吨钢新水耗量和吨钢综合水消耗。
2 环境节能资源化下的水系统设备管理创新策略
（1）实现集中控制后通过对设备的清洁，清扫工作让设备、工装的磨损、噪音、松动、变形、渗漏等缺陷暴露出来，及时排除。
（2）通过润滑管理，减少设备运转部分零件过度磨损、温度过高造成硬度、耐磨性减低、甚至形成热疲劳和晶粒粗大的损坏。
（3）对设备环境要持续的清洁清扫，保持设备初始环境，减轻设备的腐蚀，减缓设备的衰老。
（4）以状态监测诊断技术为基础，推行预防预知维修。实行预防、预知维修的方法是从设备设计制造时就要考虑设备的状态监测和可诊断性，为以设备状态为基础的维修提供条件，通过紧固避免部件松动、振动、滑动、脱落而造成的故障；对运行设备推行“质控点”方法，将设备的温度、位置、压力、速度、流量、间隙等工艺参数和设备的状态调整，使设备长期保持最佳状态延长设备使用寿命。
3 循环水系统冷却设备优化管理
我公司目前运行的冷却塔共涉及到52个环路，其中空冷器156台。水冷却塔主要分布在炼铁、烧结循环水系统共128塔；钢轧循环水系统中共74塔，调研分析各冷却塔运行状况，发现在运行温度、腐蚀、飘水、加药等方面的问题。由于冷却塔总数较多，检修维护力量比较薄弱，当前对冷却塔检修维护的速度和进度跟不上冷却塔设备老化和发生故障的速度，在目前运行的284台冷却设施中，设备总体状况还有待提升，为了能长期稳定而经济的运行，需要加强对冷却塔系统的管理，使生产更节能化、高效化。
（1）各岗位应对现场冷却塔的运行状态和设备情况进行跟踪检查，分析不同季节冷却塔的温降水平，摸清运行规律，并建立相应的报表记录。以便有针对性的制定冷却塔检修维护计划。确保大多数冷却塔不欠修，设备运行状态良好。并在此基础上做好浊环系统更换网格填料后各环路的运行效果评估。
（2）重点关注改善空冷器的运行状况，鉴于高炉本体的空冷器均发生过温度超标的问题，应该将从空冷器的结构、运行原理等基本元素出发，分析温度超标的原因，并进行相应的改进。如做好喷淋水流量的均匀分布和调节，确保喷淋效果良好。做好换热管的高压清洗方案和注意事项，制定合理的清洗周期等等。
（3）针对炼钢轧钢浊环水系统悬浮物高，冷却塔填料容易截留积存污泥等特性，更改浊环冷却塔填料为PVC网格填料，降低了截留接触面，并提升了承载能力。防止污泥存积影响散热效率的同时，有效控制了填料坍塌的危险。
（4）推进完善悬浮物指标较差的系统增加过滤器，以提高悬浮物指标，改善水质。
（5）改进现有收水器的形式，使用多波双功能型收水器。
（6）调整不合理风机叶片的角度，确保风机合理的负荷和风量。
（7）加强对加药厂家加药问题的监督管理，促使水质指标更上一台阶，减少系统的腐蚀或结垢风险。
4 水系统运行集控
我公司水系统根据产线特点，实现水系统生产运行大集控，通过设计之初，秉承自动化，集成化，规范化的理念，保证水系统设备的可靠运行，大量采用PID主导的DCS集中控制系统，从现场生产监控系统可见，生产设备的运行状况、数据、重要参数均有严密的监测。生产异常情况能及时通过自动控制报警系统发送到相关人员手中。报警信息包括各类设备故障以及水质变化等方面，并具体到报警点的地址、状态描述以及相关参数等，确保接收人员可凭报警信息判断故障的影响程度而做出相应的处理。
集中控制后值班人员相应减少，岗位人员配置高素质精通工艺的技术人员，降低判断、处理运行过程出现异常故障的时间，保持持续的生产的稳定。
实现集中控制后，设备的点检和维护工作相应跟上，尽早发现问题，及时处理，避免控制系统失灵造成事故，以培训为先导，重视维修管理、技术人才的培养。
5 循环水系统防腐蚀的优化管理
（1）循环水系统中金属的腐蚀一般是电化学腐蚀。腐蚀的形式有均匀腐蚀、点蚀、侵蚀、垢下腐蚀等。腐蚀控制主要对象是间接冷却循环水系统，尤其是密闭式系统。循环水中的钙、镁碳酸盐沉淀在金属表面隔绝了腐蚀介质对金属的腐蚀，因而碳酸盐硬度既可作为水垢又可作为缓蚀剂来考虑。
（2）减少含氯离子、硫酸根离子等高盐水进入污水处理厂，科学调配污水处理厂药剂的投加，提高污水产水品质。还需优化循环水供水管网运行，消除“水锤”隐患，消除管网薄弱环节问题。
（3）继续加强轧钢水系统除油管理，润滑油卤化后进入循环水体，导致很多细菌及藻类滋生，污泥在管道内壁沉积，造成管道点腐几率增加。推进轧钢对润滑油的管理，减少润滑油卤化后进入循环水体，降低细菌及藻类滋生，控制污泥在管道内壁沉积，降低管道点蚀几率。
（4）同时防止电化学腐蚀、二冷及连铸机结晶器的腐蚀、电化学腐蚀设备及管道。针对电化学的腐蚀，要勤于对管网管道定期检查，及时对管道进行除锈，涂刷防锈漆和防腐漆，对已经腐蚀严重的管道进行新旧更换，合理计划、有批次的维护就能实现管道延长使用寿命。
6 水处理中心水质管理创新途径
（1）首先改善石灰软化处理方式，包括加药点、加药方式、加药量等方面，提高石灰去除硬度的运行效率。将石灰投加点设为混凝池内，石灰软化与混凝处理同时进行，混凝过程所形成的凝絮能吸附石灰处理中形成的胶体物质成为大颗粒，在澄清池中沉降下去，从而既去除硬度，又能使水得到澄清，降低浊度。石灰处理中的混凝剂，一般采用铁盐，使用过程中PH值需在8.5以上，以便将Fe2+氧化为Fe3+，而石灰处理过程，恰好可以提高水的PH值，将亚铁盐氧化为铁盐。将石灰通过PLC自动连续式的方式投入反应池中，延长澄清池运行的沉降时间，使泥渣循环更充分，令第一反应室有更大的表面积，在水向上流的装置中保持较高的泥渣层，使水处理反应更稳定，提高效率，避免熟石灰浪费。 制备浓度稳定的石灰浆，控制系统根据在线pH值自动实时调整石灰投加量，达到最佳反应状态，并使PH值更稳定，减少对设备的腐蚀性。
（2）针对工业水含盐量高的情况，在投加石灰的同时，再投加碳酸钠（纯碱）来去除非碳酸盐硬度并可控制石灰处理后的碳酸盐的过剩量。采用石灰-纯碱软化处理方法后，循环水中硫酸根离子可去除40%，不但节约了石灰、硫酸等药剂费用，提高软化效率，而且稳定了PH值，减少对循环水管道和冷却塔的结垢和腐蚀。
（3）通过采用品质更优的石灰并合理调整运行方式，结合投加碱处理除碳后，将能够为冷却水提供更优水质的补水。
7 结语
综上所述，本文针对节能降耗资源化下水系统的问题，以及管理创新策略。展开了详细深入的分析，为以后整个系统的管理工作，提供坚实可靠的保障。更好的服务公司生产需求，提高服务质量，发挥水系统自身的价值与作用。
参考文献
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