转炉浊环水系统水处理应用

转炉浊环水系统水处理应用

介绍了不锈钢公司转炉除尘系统运行中的实际情况及存在问题，在水处理过程中的调控方法。

标签：转炉除尘水系统；水处理药剂；总硬度

1 概述

转炉除尘水是用来处理转炉烟气的，转炉烟气中含有大量造渣剂石灰（CaO）粉末，在烟气冷却、洗涤过程中，因水气接触进入水中，成为转炉烟气洗涤污水，污水经过水处理单元（混凝沉降、冷却、水质稳定）后变成清水，循环回用。转炉除尘水具有高硬度、高悬浮物、高pH值等水质特点。循环使用过程中，如水中含有大量的结垢物质会给除尘设备造成严重的堵塞，影响炼钢厂正常生产。

不锈钢动力车间转炉除尘水系统始建于2003年，主要处理厂内1#、2#转炉除尘水，1#转炉除尘水流量约450m3/h，2#转炉除尘水流量约560m3/h。两座粗颗粒分离机，大小斜板沉淀池。工艺流程见图1

2 水系统存在问题

2.1 转炉除尘水回水高悬浮物，高硬度

對回水水质进行监测后发现，回水悬浮物高，总硬度高。回水悬浮物在2000mg/L以上，总硬度、PH值数据见表1。

2.2 结垢问题

转炉除尘水的结垢问题一直以来都较为突出，而且结垢速度快，不易清洗。对于供水系统来说，结垢主要造成水泵叶轮、管道等处，以及造成转炉一文二文、烟罩等处的结垢。

该系统水的水质具有高温、高悬浮物、高硬度、高pH值的特点：

（1）高温：一文处约为1000℃，在二文处约为70℃；（2）高悬浮物：吹炼时高达约6000mg/L；（3）高硬度：回用水硬度高达约200-1000mg/L；（4）高pH 值：系统水的pH值9～13，在这样的水质条件下，系统具有很强的结垢趋势，对水处理技术提出更高的要求，若水处理不当，会在系统的关键设备部位出现结垢堵塞现象，严重影响生产的正常运行。

3 水处理措施

3.1 粗颗粒分离（如图2）

除尘水进行粗颗粒分离机后，在分离槽内进行沉降，底部大颗粒经旋转绞笼由出料口带出，经深沉分离后的大部分循环水由出水槽流出至斜板。

采用粗颗粒分离装置对转炉除尘水回水进行预处理，可以去除水中粒径≥60μm的粗颗粒杂质，能减轻后续处理设备的磨损以及斜板沉淀池的负担，同时大颗粒杂质去除后，也可避免在泥浆进入压滤机后对滤布的损坏。

3.2 化学药剂

3.2.1 降硬剂（碳酸钠）

转炉除尘污处理要使水质澄清，最关键是要去除污水中的Ca2+和Mg2+，保持水质稳定。转炉冶炼过程中加入的石灰尘粒随烟气气流带入湿式除尘净化系统，石灰遇水变成Ca（OH）2。烟气中存在的大量CO2溶于水中，可发生化学反应：

转炉除尘污水水质稳定的关键条件是系统中要有适量的CO32-，与不断溶入水系统的Ca2+反应生成CaCO3沉淀，同时系统中又要有适量的OH-，在洗涤过程中与烟气中的CO2生成CO32-，补充与Ca2+结合生成CaCO3的消耗。实践中采取一次性投加足量的Na2CO3，使水中的Ca2+浓度下降，然后加入适量钠盐补充损失的Na+，其阻垢机理如下：

Na2CO3作为缓冲溶液起到中介作用，既能去除溶于水中的Ca2+以降低硬度，又能吸收烟气中的CO2实现再生而循环利用。

3.2.2 缓蚀阻垢剂

针对转炉除尘污水系统高pH值、高硬度、易结垢的特点，定量加入有机磷类缓蚀阻垢剂，与Ca2+生成稳定的络合物，并使垢层晶格发生畸变。起到复合药剂阻垢的协同效应。

3.2.3 絮凝剂

在斜板前投加降硬剂量的同时也投加絮凝剂，主要是使生成的碳酸钙具有更好的沉淀效果，通过斜板排出，达到降低Ca2+离子含量的效果。

在进入压滤机前投加絮凝剂，其主要成分为阳离子型聚丙烯酰胺，可以更好的提高水份与污泥的分离程度，在经过压滤机的挤压后，使泥与水彻底分离，压滤水回至斜板循环利用，泥饼则由车辆运至料场回用。

4 效果分析

通过上述水处理措施，转炉除尘水的供水水质基本稳定，满足悬浮物小于

100mg/L，总硬度小于100mg/L（以CaCO3计）的水质标准，出水水质数据见表2。