给排水设施设计的合理性、操作性、适应性和可靠性，不仅是环境保护和水污染防治的基本要求，也是冶金企业维持正常和高效生产的重要前提。本文根据冶金工业给排水设计系统设计中水量规范、冶金企业循环给水系统的特点等提出了冶金工业给排水具体设计的措施，为合理设计提供了依据。

关键词：冶金工业;给排水系统;排水设计;措施问题

前  言

給排水设施设计的合理性、操作性、适应性和可靠性是冶金企业维持正常和高效生产的重要前提，也是环境保护和水污染防治的基本要求;同时对水处理设施和主要构筑物的设计进行分析，使钢厂循环水系统设计更趋合理可行。近年来随着我国经济的蓬勃发展，冶金行业发展迅速，但冶金工业水的消耗量很大，因此，给排水系统的设计对于冶金工业的建设至关重要，它不仅直接影响冶金企业的用水效果，而且还与经济效益、环保密切相关。

一、关于水量规范

我国的环境保护法和水污染防治法，对水资源的保护和水污染的控制提出了更加严格的要求。《污水综合排放标准》（GB 8978-96）和《钢铁工业水污染物排放体准》（GB 13456-2012）中，对水排放量及污染物总量进行限制。因而，对冶金厂的给排水设计和管理提出了更高的要求。为此，在拟定给排水系统和水量平衡时，就应以充分利用循环水（回水）和减少排放为主导思想。

二、冶金企业循环给水系统的特点

循环供水系统在各类工业生产中早已普遍应用，不过大多为供水量大、用水点少的情况，个别甚至采用一泵一机的供水形式，系统比较简单，而冶金生产企业循环供水系统通常单台设备的用水量小，用水点多，安全供水要求高，若考虑不周，将造成设备损坏事故，因此对供水压力要求严格。有的设计者由于对冶金工艺和设备性能的特点了解不深，供水管设计的水压降过大，致后面的设备水压不足，甚至形成负压、无水可供的情况，造成设备损坏。

三、循环水系统的分类和设置

1.浊循环水处理系统

浊循环水系统常用于冶金行业的炼铁、炼钢、连铸、热轧等单元的煤气清洗、冲渣、火焰切割、喷雾冷却、淬火冷却、精炼除尘等。有时因受到场地限制，但为了方便管理、节约用地，将高线浊环水、连铸二冷水和设备冷却水的处理，设置合建在一起或采用水质分开处理独立运行方式，高线浊环水和连铸排出的浊水含油、氧化铁皮和其他悬浮物，采用化学除油器处理，并投加絮凝能力强、除效率高的高分子絮凝剂，经混合反应后与原水中杂质、油滴相互碰撞接触吸附，使水中油类、氧化铁皮和悬浮物通过凝聚、沉淀分离出来，达到净化水质的目的。

2.净化系统

首先，加热炉水循环系统，采用加热炉水余压直接上冷却塔冷却，设置相应的泵组，以降低运行费用，为了满足安全运行的要求，设置加热炉事故水塔;其次，设备水循环系统：设备用水的特点是用水点多且分散，软水系统的用户主要是连铸结晶器，软水通过结晶器后温升，冷却设施采用密闭式的湿式空冷器，通风为引风式，管束安装为水平管箱式，对管束进行表面喷淋冷却的冷却水水源为生活水。净水和软水在运行过程中向水体中投加杀生剂、阻垢剂和缓蚀剂，以保证运行水质的稳定。

3.污泥处理系统

将浊环水系统、除尘水系统及过滤设施、反冲洗排水的污泥集中处理。则需建1座污泥处理间，分别设置，1）加药设施，主要是向化学除油器、浓缩机投加絮凝剂，以及向浊环水投加杀生剂。2）污泥处理，设有3台板框压滤机，分别压滤高线和连铸浊水的污泥，出液形式为明流，交替进料、压榨、卸料。包括由带滤机压滤除尘含泥污水，由吊车装车外运。3）浓缩机，主要是利用位能可使浓缩后的含泥污水直接进入板框压滤机以减少一级污泥提升。

四、具体设计措施

1.供、排水管道采用大阻力、同程式系统大阻力、同程式系统、在供热、空调专业应用较多，在给水处理构筑物中也有应用，如采暖、热水供应、集中空调和给水处理的大阻力快滤池项目等。这类工程均有出水点压力要求严、用水点多、出水量少的特点。冶金生产企业循环供水系统的特点与此类似，适宜于此类技术移植采用。即将进、出水水管的管径偏大采用，理论上使进、出水干管从起至终点的压力损失趋近予零，阻力主要集中在没备部分;管道配置中考虑先供水的设备先排水，后供水的设备后排水，尽量使水在管道中流经的距离近似相等。这种配置方式能确保进、出水管压力基本平衡，供水水量仅随支管管径大小而变化，可靠地避免了形成负压、出现断水的情况。

2.设备进、出水连接管分别设置阀门、压力表，由于市场经济的变化多样及原料供应等多方面的原因，工厂调整冶炼工艺流程和产品种类的事时有发生。在设备的进、出水连接管上分别设置阀门和压力表，可随时根据变化了的工况，对供水状况进行适当微调，并可实测相关数据，以累积经验，满足生产需要。

3.设置供水压力略小于循环水泵的备用水源，由于我国电力供应仍比较紧张，循环水泵一般不设双电源和应急电源，临时断电在所难免，故需设置供水压力略小于循环水泵的常高压备用水源。与此配套，还需在供水干管上设置阀门及逆止阀、压力表和断水报警装置，排水干管上设应急外排旁通管和阀门。采取了上述措施，正常工作时，由于循环泵工作压力大于备用水源压力，备用水源供水管关闭;停电时，断水报警系统动作，备用水源开通，即可保证设备安全运行。

4.安装调速装置

循环水系统担负着选冶金企业主要设备用水的供给，输送水流量较大，电耗较高，如何减少循环水系统不必消耗的电力，是应引以重视的一个问题。特别当选择系列较多，而循环水泵工作台数较少时，一旦系列变化循环水泵往往不是在高效率区间工作。为此，建议循环水泵配置调速装置，根据生产系列的变化，调节环水泵的转速，使送出流量满足循环水量要求，并使水泵在高效区间工作，尽量避免采取调节闸阀消耗能量，同时不致因选择系列的变化，而引起工作系列水量水压的波动。

五、主要设备构筑物

除油沉淀池，是浊环系统的关键设备，其特点是除油池与沉淀池合二为一。净环系统的旁滤器，净环系统采用开放式循环冷却水，不可避免会将空气中的尘埃带进系统。随着科学技术的进步，近年来微孔过滤技术已在国内钢铁企业水处理中得到广泛运用，它最大的优点是可直接安装在压力管道上，反冲洗时利用管道内的水，实现无需外部动力且管道内的水不会断流，操作简单。

六、关于循环水设施的平面布置

确定工业循环水处理站的形式，主要是确定循环水处理站是采用泵房还是露天泵场的形式。采用泵房，水处理设备设于室内，便于今后日常运行管理及设备的维护、检修和保养。采用露天泵场，便于设备和管道的布置，并可节约土建的造价，一般工业循环水处理站总的土建造价约为整个站房的40%～50%，大型泵房可占土建总投资的30%～40%;但设备处于室外露天条件，日晒雨淋对设备本身不利，另外运行管理及设备的维护、检修和保养等工作条件较差。

七、结束语

给排水设施设计的合理性、操作性、适应性和可靠性是冶金企业维持正常和高效生产的重要前提，也是环境保护和水污染防治的基本要求;设计和生产管理的协调配合才是促进生产技术不断完善、不断发展的有力保证。给排水设施设计的合理性、操作性、适应性和可靠性是冶金企业维持正常和高效生产的重要前提，也是环境保护和水污染防治的基本要求;所以，设计人员在设计时应综合考虑技术、工程投资等各方面的因素，通过经济技术比较，确定安全可靠的方案，选用质优、价廉的给排水设备，为厂方提优质的设计。

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