北欧钢厂创新脱水过滤系统将水处理成本降低35%

通过将氧化铁皮随水输送，钢厂建立起连续回收循环，降低人工成本、减少占地面积，并支持不间断生产。

北欧钢厂——包括Outokumpu位于瑞典阿韦斯塔的工厂——已采用Nordic Water的解决方案，包含螺旋脱水机、斜板沉淀器和DynaSand过滤器。

现行环保法规要求北欧钢厂在排放前清洁处理工艺用水。虽闭环系统为理想，实际运营仍需放水和处理。

氧化铁皮颗粒粗大、重、磨蚀性强

钢铁生产中，热轧和铸造用水量从100至10,000立方米/小时不等，视厂规模而定。钢材离开铸造工序后，水冷却切割产生氧化铁皮——氧化铁颗粒从几微米到拳头大小。密度4.9~5.2 g/cm³，磨蚀性强。

传统工艺将粗大物料收集在沉淀池，用起重机或刮板链清空，再经大型沉淀池分离细粒和油，最后用周期性反冲洗砂滤器去除微米级物料和残油。该法劳动密集、占地大、维护重，改造成本高。

收集处理面临环保挑战

早年工人在狭窄多尘环境中用轨道小推车人工搬运氧化铁皮，风险极高。现代钢厂须提升安全、降本、满足更严环保法规，推动自动化解决方案普及。

新工艺路线

Nordic Water（前身Axel Johnson Engineering）与Metso Minerals（前身Sala International）开创连续流系统，免去主产区旁的铁皮沉淀池，减少粉尘、改善工况、释放宝贵厂房空间。

为输送浆液，设计了地面泵和集水坝组件。两台半潜没泵——一备一用——输送水-铁皮混合物。进口处的废钢篮拦截2.5~5 cm异物。集水坝陡壁低矮设计防堆积。工业橡胶管保护泵管线，直管段可用钢管。

泵房和叶轮采用高铬合金钢。虽浆液磨蚀，重工况下易损件超一年，细铁皮工况超十年。

选泵至关重要

关键选型标准：刚性轴承吸收冲击、对流量变化不敏感、耐气阻、干运行能力、底部叶轮能释放集水坝沉积物。

Nordic Water选用Metso VT半潜没泵。整机可整体吊起检修，无需封水。最大型号处理量1,500 m³/h（4,400 gpm），压力达3 bar（45 psi）。浅集水坝可用全潜没变体。

将铁皮从落点泵走，免去轧机区沉淀池，解锁替代除铁策略。

从浆液中分离粗铁皮

三大方案：螺旋脱水机、磁选机、旋流器。旋流器因磨损导致性能衰减，对大异物容忍度低，需额外下游处理。磁选机要么体积大（不适合多数现场），要么因接触距离短导致磨损加剧。

螺旋脱水机为首选

Nordic Water首推大型螺旋脱水机——沉淀池配螺旋输送机脱水沉淀物。虽在矿物处理常见，钢厂应用尚新。

设计允许检修时连续运行：螺旋可提升，进料仍可持续数小时。

螺旋去除近100%的100 μm以上颗粒。脱水铁皮含水2~8%，视颗粒分布而定。

挡泥板截留油等浮游物；撇油器去除油。溢流水仍含少量油，但水质可作为输送水复用。冷却用水可能需后续处理。

首台螺旋脱水机和首台DynaSand过滤器用于铁皮处理，1980年装于阿韦斯塔（现Outokumpu Stainless），继而推广至Ovako Steel、Fundia、SSAB及德国、奥地利、法国多厂。

“Nordic Water/Metso系统节省了35%的水处理总投资，”阿韦斯塔项目经理Nils Albertsson说。

脱水机内装横流斜板组，沉淀面积增至100 m²，单机进料近2,000 m³/h（8,800 gpm）。奥地利林茨Voest Alpine运行七台此类机组。

螺旋脱水机输出固体浓度100~300 ppm，超常规静态滤器承受力，但完全在Nordic Water DynaSand连续过滤器能力范围内。

DynaSand连续过滤

DynaSand采用逆流原理：水从底部布水器进入，向上穿过砂床，顶部出水。气提泵从底部吸出脏砂，用少量清水洗净，再送回砂床，实现不间断过滤。

核心优势：无运动部件、压降极小（<0.1 bar）、冲洗水量仅占进水5~7%。滤液残留固体和油<5~10 ppm，满足大多数回排要求。如需精滤，可加混凝剂、降低进水负荷或用活性炭床达更高纯度。

处理铁皮时，砂床过滤速率达25 m/h（10 gpm/ft²）。最大机型DST 50面积5 m²（54 ft²），处理量123 m³/h（550 gpm）。滤器可组阵列；十六台并联处理2,000 m³/h（8,800 gpm），匹配Metso SD 60-200螺旋脱水机产能。

DynaSand冲洗水通常送常规浓缩机，表面负荷2 m/h（0.8 gpm/ft²）。浓缩机溢流回滤器进水泵；底流经闸阀排出，固含率45~65%。聚合物仅用于浓缩机，不用于泵、螺旋脱水机、砂滤器。近期安装中斜板分离器也成功承担同功能。