轉(zhuǎn)爐濁環(huán)水系統(tǒng)水處理應(yīng)用

摘 要：介紹了不銹鋼公司轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)運(yùn)行中的實(shí)際情況及存在問題，在水處理過程中的調(diào)控方法。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐除塵水系統(tǒng)；水處理藥劑；總硬度

1 概述

轉(zhuǎn)爐除塵水是用來處理轉(zhuǎn)爐煙氣的，轉(zhuǎn)爐煙氣中含有大量造渣劑石灰（CaO）粉末，在煙氣冷卻、洗滌過程中，因水氣接觸進(jìn)入水中，成為轉(zhuǎn)爐煙氣洗滌污水，污水經(jīng)過水處理單元（混凝沉降、冷卻、水質(zhì)穩(wěn)定）后變成清水，循環(huán)回用。轉(zhuǎn)爐除塵水具有高硬度、高懸浮物、高pH值等水質(zhì)特點(diǎn)。循環(huán)使用過程中，如水中含有大量的結(jié)垢物質(zhì)會(huì)給除塵設(shè)備造成嚴(yán)重的堵塞，影響煉鋼廠正常生產(chǎn)。

不銹鋼動(dòng)力車間轉(zhuǎn)爐除塵水系統(tǒng)始建于2003年，主要處理廠內(nèi)1#、2#轉(zhuǎn)爐除塵水，1#轉(zhuǎn)爐除塵水流量約450m3/h，2#轉(zhuǎn)爐除塵水流量約560m3/h。兩座粗顆粒分離機(jī)，大小斜板沉淀池。工藝流程見圖1

2 水系統(tǒng)存在問題

2.1 轉(zhuǎn)爐除塵水回水高懸浮物，高硬度

對(duì)回水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)后發(fā)現(xiàn)，回水懸浮物高，總硬度高。回水懸浮物在2000mg/L以上，總硬度、PH值數(shù)據(jù)見表1。

2.2 結(jié)垢問題

轉(zhuǎn)爐除塵水的結(jié)垢問題一直以來都較為突出，而且結(jié)垢速度快，不易清洗。對(duì)于供水系統(tǒng)來說，結(jié)垢主要造成水泵葉輪、管道等處，以及造成轉(zhuǎn)爐一文二文、煙罩等處的結(jié)垢。

該系統(tǒng)水的水質(zhì)具有高溫、高懸浮物、高硬度、高pH值的特點(diǎn)：

（1）高溫：一文處約為1000℃，在二文處約為70℃；（2）高懸浮物：吹煉時(shí)高達(dá)約6000mg/L；（3）高硬度：回用水硬度高達(dá)約200-1000mg/L；（4）高pH值：系統(tǒng)水的pH值9～13，在這樣的水質(zhì)條件下，系統(tǒng)具有很強(qiáng)的結(jié)垢趨勢(shì)，對(duì)水處理技術(shù)提出更高的要求，若水處理不當(dāng)，會(huì)在系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備部位出現(xiàn)結(jié)垢堵塞現(xiàn)象，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

3 水處理措施

3.1 粗顆粒分離（如圖2）

除塵水進(jìn)行粗顆粒分離機(jī)后，在分離槽內(nèi)進(jìn)行沉降，底部大顆粒經(jīng)旋轉(zhuǎn)絞籠由出料口帶出，經(jīng)深沉分離后的大部分循環(huán)水由出水槽流出至斜板。

采用粗顆粒分離裝置對(duì)轉(zhuǎn)爐除塵水回水進(jìn)行預(yù)處理，可以去除水中粒徑≥60μm的粗顆粒雜質(zhì)，能減輕后續(xù)處理設(shè)備的磨損以及斜板沉淀池的負(fù)擔(dān)，同時(shí)大顆粒雜質(zhì)去除后，也可避免在泥漿進(jìn)入壓濾機(jī)后對(duì)濾布的損壞。

3.2 化學(xué)藥劑

3.2.1 降硬劑（碳酸鈉）

轉(zhuǎn)爐除塵污處理要使水質(zhì)澄清，最關(guān)鍵是要去除污水中的Ca2+和Mg2+，保持水質(zhì)穩(wěn)定。轉(zhuǎn)爐冶煉過程中加入的石灰塵粒隨煙氣氣流帶入濕式除塵凈化系統(tǒng)，石灰遇水變成Ca（OH）2。煙氣中存在的大量CO2溶于水中，可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：

轉(zhuǎn)爐除塵污水水質(zhì)穩(wěn)定的關(guān)鍵條件是系統(tǒng)中要有適量的CO32-，與不斷溶入水系統(tǒng)的Ca2+反應(yīng)生成CaCO3沉淀，同時(shí)系統(tǒng)中又要有適量的OH-，在洗滌過程中與煙氣中的CO2生成CO32-，補(bǔ)充與Ca2+結(jié)合生成CaCO3的消耗。實(shí)踐中采取一次性投加足量的Na2CO3，使水中的Ca2+濃度下降，然后加入適量鈉鹽補(bǔ)充損失的Na+，其阻垢機(jī)理如下：

Na2CO3作為緩沖溶液起到中介作用，既能去除溶于水中的Ca2+以降低硬度，又能吸收煙氣中的CO2實(shí)現(xiàn)再生而循環(huán)利用。

3.2.2 緩蝕阻垢劑

針對(duì)轉(zhuǎn)爐除塵污水系統(tǒng)高pH值、高硬度、易結(jié)垢的特點(diǎn)，定量加入有機(jī)磷類緩蝕阻垢劑，與Ca2+生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，并使垢層晶格發(fā)生畸變。起到復(fù)合藥劑阻垢的協(xié)同效應(yīng)。

3.2.3 絮凝劑

在斜板前投加降硬劑量的同時(shí)也投加絮凝劑，主要是使生成的碳酸鈣具有更好的沉淀效果，通過斜板排出，達(dá)到降低Ca2+離子含量的效果。

在進(jìn)入壓濾機(jī)前投加絮凝劑，其主要成分為陽離子型聚丙烯酰胺，可以更好的提高水份與污泥的分離程度，在經(jīng)過壓濾機(jī)的擠壓后，使泥與水徹底分離，壓濾水回至斜板循環(huán)利用，泥餅則由車輛運(yùn)至料場(chǎng)回用。

4 效果分析

通過上述水處理措施，轉(zhuǎn)爐除塵水的供水水質(zhì)基本穩(wěn)定，滿足懸浮物小于100mg/L，總硬度小于100mg/L（以CaCO3計(jì)）的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，出水水質(zhì)數(shù)據(jù)見表2。