钢铁厂循环水加药：浊环和净环
钢铁厂循环水加药，第一步是分清水走哪个环。浊环水直接喷到钢坯、轧件或渣上，回来时带着氧化铁皮、油和悬浮物，加药以混凝沉淀、除油为主；净环水走换热器或设备冷却通道，不和物料接触，水比较干净，加药以阻垢、缓蚀、杀菌为主。两个环的药剂、投加点和泵型差别很大，混在一起按一套思路配，常见的结果是浊环水发黑、净环换热器结垢。这篇写给钢厂水处理车间的运行人员和做循环水改造的设计人员。
浊环水和净环水分别是什么
浊环也叫直接冷却循环水，常见于连铸二冷喷淋、轧钢除鳞和辊道冷却、高炉冲渣等工段。水和高温钢材直接接触，会带走大量氧化铁皮，还混进设备润滑油和液压油。
净环是间接冷却循环水，比如加热炉、高炉炉体、各类液压站和电机的冷却器，水只在管壁一侧走，回水温度升高但基本不被污染，通过冷却塔散热后循环使用。还有一部分是软水密闭循环，用于对水质要求更高的设备，补水少，加药方式又和开式净环不同。
浊环水处理：加什么药、加在哪
浊环水的典型流程是：回水→旋流井或铁皮坑→平流沉淀池或化学除油器→过滤器→冷却塔→回用。大块铁皮在旋流井里靠重力沉下去，细小的悬浮物和乳化油要靠药剂。
浊环水处理常用的药剂有三类：
图 1：ProMinent Sigma/3 电机驱动隔膜计量泵。图片来源：ProMinent官网
- 混凝剂，如PAC，让细小颗粒脱稳聚集。
- 絮凝剂，如PAM，把小絮体连成大絮团，加快沉降。
- 除油剂，针对含油量偏高的轧钢浊环水，帮助油滴聚并上浮。
投加点一般在旋流井出水到沉淀池或除油器之间，PAC在前、PAM在后，中间要留出混合反应的时间。PAM的配药、熟化可以参考絮凝加药装置的组成。
**浊环水处理最容易出问题的是投加点堵塞。**含铁皮的水管道里注射阀很快会被垢和油泥糊死。很多钢厂的做法是把药液自流加到渠道或沉淀池进水槽里，不往带压管道里打，维护起来方便得多。
净环的钢铁厂循环水加药：阻垢缓蚀和杀菌
净环水的加药原理和普通工业循环水类似，原理部分可以看循环水加药的原理及作用，这里只讲钢厂的特殊点。
钢厂净环的回水温度普遍偏高，结垢倾向比普通空调循环水大，阻垢缓蚀剂一般按补水量连续投加，也有按电导率控制排污、同时联动加药的。杀菌剂通常是氧化性和非氧化性交替冲击投加，冷却塔在露天，周边粉尘大，粉尘进水后藻类和黏泥长得快。加药点放在哪个位置更合适，可以参考循环水加药点设在供水还是回水。
软水密闭循环补水量很小，药剂更多是一次加足后按化验结果补加，加药泵用得不多，常用小流量泵或加药罐。
钢铁厂循环水加药泵怎么选
两个环对泵的要求可以这样分：
- 浊环PAC：药量大、连续运行，选机械隔膜计量泵，泵头PVC或PVDF。
- 浊环PAM：稀溶液粘度高，泵要放慢冲程频率，阀组选适合粘稠介质的结构，吸入管放粗。
- 净环阻垢缓蚀剂：流量中等，要求跟着补水量或电导信号调，选带外控的电机驱动计量泵。
- 杀菌剂：冲击投加，短时间大流量，泵要按冲击时的最大流量选，而不是按平均量。
钢厂车间粉尘多、温度高，泵房通风和防尘要考虑，电机防护等级不能太低。像普罗名特ProMinent的Sigma/3这类电机驱动隔膜计量泵，适合钢铁厂循环水加药里流量较大、连续运行的工位，具体规格要按药量和管路压力核算。泵型可以先在机械隔膜计量泵分类和普罗名特品牌页里看。
钢铁厂循环水加药现场常见的三个坑
一是浊环和净环共用一个药库，配药时容易拿错桶，PAM误进净环会在换热器里形成黏性沉积。二是浊环的除油做得不好，油带到冷却塔填料上，填料挂油堵塞，散热变差，水温上去又加重结垢。三是净环杀菌剂和阻垢缓蚀剂同一个注入口投加，有些氧化性杀菌剂会分解有机膦类药剂，药效打折。安全上提醒一句，次氯酸钠和酸性药剂要分开存放，拆泵头前先停泵泄压。
结论
钢铁厂循环水加药要按浊环和净环分开设计：浊环靠PAC、PAM和除油剂把铁皮、油和悬浮物去掉，药液尽量自流投加到渠道，避免注射点堵塞；净环靠阻垢缓蚀剂连续投加和杀菌剂冲击投加，控制结垢和黏泥。泵型上浊环选机械隔膜泵，净环选能接外控信号的电机驱动计量泵。把各环的水量、药剂和投加点压力整理出来，联系选型帮您核对配置。
常见问题
浊环水为什么容易发黑？
多半是油和细小铁粉没处理掉，在系统里越积越多。先检查除油器和沉淀池的运行，再看PAC、PAM的投加量和混合条件。
轧钢浊环水可以不加药吗？
如果只靠旋流井和沉淀池，大颗粒能去掉，但细小悬浮物和乳化油去不掉，水质会逐步变差，喷嘴容易堵，一般还是要加药。
净环水加药能跟着补水量自动调吗？
可以。补水管上装带脉冲输出的水表，计量泵按脉冲投加，补水多时药也多，比固定流量投加更稳。
连铸循环水用净环还是浊环？
连铸结晶器一般用软水密闭循环，设备冷却用净环，二冷喷淋直接接触铸坯属于浊环，一台连铸机往往三种都有。
PAM加药泵出口压力一直报警怎么办？
先看PAM浓度是不是配高了，再查出口管路是不是太细或有堵塞，必要时稀释后再投加。