專利名稱：：低硬度法處理鋼廠轉爐煙氣除塵水的工藝的制作方法低硬度法處理鋼廠轉爐煙氣除塵水的工藝
技術領域：
：本發明屬于煉鋼廠水處理
技術領域：
，涉及-一種對轉爐煙氣采用濕法除塵工藝進行凈化和冷卻，對除塵廢水進行化學處理的低硬度法處理鋼廠轉爐煙氣除塵水的工藝。
背景技術：
：鋼鐵企業的主要用水為循環水系統，特點是水量大、溫度高，易發生腐蝕和結垢，對水質及水處理技術要求高。目前煉鋼生產廢水處理存在的主要問題是轉爐煉鋼煙氣除塵廢水水質穩定性較低，煙氣除塵廢水總的循環率一般只達到4060%，有的根本不能循環而直排，不但資源浪費，而且對環境造成嚴重的破壞。鋼鐵工業中煉鋼工序是整個鋼鐵生產過程的中心環節，而轉爐吹氧工藝是目前應用最廣泛的煉鋼方法。在此工藝環節中需要吹入大量的氧氣，同時會產生大量含粉塵的煙氣，經爐口冒出，為保證生產安全進行，必需對此部分煙氣進行降溫除塵處理，常采用兩級文氏管工藝，用水進行降溫除塵。1200140(TC的高溫煙氣經汽化冷卻和煙道冷卻，煙氣溫度降為800IOO(TC，再依次經過一文、二文、彎頭(90°)脫水器洗滌裝置，將煙氣中的灰塵除掉，同時降低煙氣溫度，供給后道工序精處理回收利用。一文(溢流文氏管)采用溢流和噴水相結合的供水方式；二文采用矩形"R-D"線性可調文氏管，供水采用兩側噴入除塵的方式，采用防卡型噴嘴，可防止在非吹煉期間噴嘴堵塞；彎頭脫水器內設弧形擋板和多折擋板進行脫水和除霧，在非吹煉期用高壓水清洗，以防堵塞。雖然該工藝除塵效率高，但由于煉鋼吹氧時，將大量石灰、氧化鐵、C02、CO和其它添加劑等雜質帶入煙氣中，經汽水接觸進入循環的除塵水，造成除塵水污染嚴重，懸浮物最高可達20000mg/L，且煙氣溫度最高可達160(TC，易在關鍵部位形成硬垢或氧化鐵的沉淀，造成管道堵塞，除塵效果差，煙氣含塵濃度高，對大氣環境造成嚴重污染，更是影響生產的穩定運行；同時該部分除塵污水含有大量重金屬物質，必須進行有效的處理，避免污水未經處理好而排出循環系統。轉爐除塵廢水的性質(1)廢水懸浮物(SS)含量轉爐除塵廢水含有較高的懸浮物，隨吹煉期的不同，其含量變化范圍也很大，一般在500015000mg/L范圍內，最高可達20000mg/L。廢水中的懸浮物以FeO為主，為黑褐色；由于煉鋼時投加石灰作為造渣劑，因此有大量的Ca2+進入廢水中，廢水中懸浮物的粒度在整個冶煉過程中不斷變化，但大部份為10um以上。(2)廢水的pH值轉爐除塵廢水，由于煙氣中的二氧化碳難溶于水，因此對廢水的ra值影響較小，但由于冶煉時加入石灰作造渣料而往往使廢水呈現堿性，一般為pH為812左右。(3)廢水的溫度廢水溫度隨冶煉過程中煙氣溫度的變化而變化，一般不吹氧時水溫較低，吹氧時水溫急劇上升，水溫上升梯度可達20。C/10min。(4)廢水沉淀特性未燃法煙氣凈化廢水的懸浮物粒徑較大，相對較易沉淀，但由于在整個冶煉過程中廢水溫度、含塵量、煙塵粒度不斷變化，因此，廢水沉淀特性也隨之變化，給廢水沉淀帶來不利影響。目前，我國鋼鐵企業轉爐系統90%以上存在著因設計、運行和擴產，而沒有同時對廢水處理系統進行改造或處理不當等因素導致產生以下問題(1)一文、二文喉口結垢，影響煙氣的除塵和冷卻效果，尤其是調節風量的重錘結垢，不能正常動作，造成煤氣從爐口溢出，煙氣排放不達標等危害。(2)—彎、二彎及水封結垢沉積，影響通風、通水量，破壞系統平衡，加重喉口的結垢，造成惡性循環。(3)回水管道、供水管道、水泵的結垢、降低通水量、影響除塵效率和系統平衡，嚴重時會影響生產。(4)引風機葉輪表面嚴重積垢，加速風機葉輪磨損，嚴重時影響生產的穩定。(5)影響二次除塵裝置。(6)噴嘴結垢:該裝置雖采用大口徑螺旋噴嘴，減緩了過去常有的噴嘴結標現象。由于該位置溫度較高，仍易積灰結垢，降低水流量，引發喉口、重錘、風機葉輪的結垢。通常處理上述問題的方法是停產進行人工清理，既影響生產，又增加檢修費用，同時還增加工人勞動強度，也損害工人身體健康。參見圖l，傳統轉爐除塵廢水處理工藝采用簡單的物理沉降技術流程，該法能去除廢水中所含的大部分懸浮雜質，若設計沉淀裝置，沉淀池的容積需足夠大，保證能達到3個小時以上的水力停留時間，能保證出水的懸浮物低于150mg/L。但如此一來，沉淀池占地面積和空間大大增加，利用率偏低，且造價昂貴，同時污泥的脫水性能很差，新建煉鋼廠大都設計為1至1.5個小時的水力停留時間，擴建或擴大產能的煉鋼廠水力停留時間甚至少于45分鐘。為防止循環水系統管道結垢堵塞，尤其是避免文氏管的堵塞從而造成除塵效果差，甚至發生生產事故，各煉鋼廠采用降鈣劑，并投加阻垢分散劑，現有改進型的轉爐除塵廢水處理工藝流程如圖2所示，該工藝由于目前市面上的阻垢分散劑多為聚羧酸類，在堿性條件下阻垢效果一般，且耐熱效果不佳，在高溫爐氣的作用下易喪失作用，同時缺乏與降鈣劑的協調作用，目前各煉鋼廠的管路堵塞的問題依然突出。
發明內容為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供一種能提高水處理效率，降低水處理成本，使廢水循環利用率達到98%，整個系統無廢水外排的低硬度法處理鋼廠轉爐煙氣除塵水的工藝。木發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種低硬度法處理鋼廠轉爐煙氣除塵水的工藝，從轉爐煤氣洗滌塔出來的廢水進入高位槽，并向高位槽內的水體投加無機混凝劑；將高位槽出口經粗顆粒分離機，并對粗顆粒物進行回收；將粗顆粒分離機出水進入斜板沉淀池，再向斜板沉淀池內的水體投加有機絮凝劑及降鈣劑，將斜板沉淀池內的污泥脫水回用；斜板沉淀池的出水則進入熱水池，并向熱水池內的水體投加高效阻垢分散劑；最后將熱水池出水經冷卻塔冷卻后，進入冷水池，循環至轉爐煤氣洗滌塔使用。在冷水池后需補充一部分新水，供轉爐煤氣洗漆塔使用。在所述高位槽內所投加無機混凝劑的主要組分及其重量百分比含量為Fe203:2228%，A1203:35%。在所述斜板沉淀池內所投加有機絮凝劑的主要組分及其重量百分比含量為聚丙烯酰胺5090%，其分子量大于1200萬；改性淀粉1040%。在所述熱水池內所投加的高效阻垢分散劑的主要組分及其重量百分比含量為丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物:3050%，聚丙烯酸:2040%;水解聚馬來酸酐2030%。本發明的有益效果是本發明對轉爐煙氣采用濕法除塵工藝進行凈化和冷卻，對除塵廢水進行化學處理，極大地提高了水處理效率，降低了水處理成本。除塵廢水經處理后的各項水質指標均達到了循環使用的水質指標要求，完全滿足了煉鋼生產的工藝技術要求，廢水循環利用率達到98%，整個系統無廢水外排，運行成本經濟合理，設備故障率及停產檢修率極低，保障了煉鋼主工序的安全、穩定運行，從根本上解決了除塵水循環系統的結垢問題，更解決了被迫停產檢修的難題，節省了大量的維修費用。本發明對降低煉鋼新水消耗，對煉鋼廠的節能減排具有很好的經濟效益和環境效益。為大力發展循環經濟，提高資源使用效率，實現鋼鐵企業的可持續發展，節約一次資源，合理開發利用二次資源，減少污染物的發生量和排放量，本發明采用高度循環和閉路循環用水技術，降低了噸鋼耗水和噸鋼廢水排放量，從根本上解決鋼鐵工業廢水對環境的污染與破壞，實現了鋼鐵企業的清潔生產。圖1是傳統轉爐除塵廢水處理工藝流程方框圖2是現有的改進型轉爐除塵廢水處理工藝流程方框圖3是本發明的流程方框圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明參見圖3，一種低硬度法處理鋼廠轉爐煙氣除塵水的工藝，從轉爐煤氣洗滌塔出來的廢水進入高位槽，并向高位槽內的水體投加無機混凝劑，該無機混凝劑的主要組分及其重量百分比含量為Fe203:2228%，A1203:35%;將高位槽出口經粗顆粒分離機，并對粗顆粒物進行回收；將粗顆粒分離機出水進入斜板沉淀池，再向斜板沉淀池內的水體投加有機絮凝劑及降鈣劑，該有機絮凝劑的主要組分及其重量百分比含量為聚丙烯酰胺5090%，其分子量大于1200萬，改性淀粉1040%，并將斜板沉淀池內的污泥脫水回用；斜板沉淀池的出水則進入熱水池，并向熱水池內的水體投加高效阻垢分散劑，該高效阻垢分散劑的主要組分及其重量百分比含量為丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物3050%;聚丙烯酸2040%;水解聚馬來酸酐:2030%;最后將熱水池出水經冷卻塔冷卻后，進入冷水池，循環至轉爐煤氣洗滌塔使用。在冷水池后需補充一部分新水，供轉爐煤氣洗滌塔使用。通過無機系與有機系絮凝劑的強化絮凝，使轉爐除塵廢水經處理后水中的懸浮物含量低于50mg/L，采用具有永硬脫除功效的降轉劑大幅降低水質硬度(總硬度由1000mg/L降至50mg/L)，達到低硬度抑制結垢的目的，同時添加以水解馬來酸酐為主體的高效阻垢分散劑，確保高濁、高硬除塵廢水在循環回用過程中，不會使管路系統結垢腐蝕。本發明與現有同類工藝技術的比較<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>本發明的實施的經濟效益(1)釆用本發明后，能確保廢水處理后的水質指標符合回用標準，杜絕了不合格廢水的外排，廢水循環利用率由97%提高到100%，新水補充量主要為補充蒸發損失，補充量由占循環水量的5.9%降低至2.8%，節約新水52.5%，依照循環水量1580噸/小時，年作業360天計，則年節水423187噸。年節約新水量為:1580噸/小時X24小時/大X360天Z年X(5.9%-2.8%)=423187噸/年(2)由于采用本發明，污水出水水質由懸浮物》50mg/L降低至約20mg/L，大幅度提高了污泥的產出量，年增加污泥產量683噸，其含鐵量超過60%。年增加回收污泥量為1580噸/小時X24小時/天X360天/年X(0.00005噸/噸水-0.00002噸/噸水)=683噸/年折算為精鐵礦粉則為683噸X60%=410噸(3)由于水質控制可靠，減少了系統結垢腐蝕現象的發生，從而減少/水處理系統檢修的任務量。由于設備故障率的大幅下降，該系統的檢修費用也大幅下降。(4)維修任務的減少，相應地也提高了工廠開工率的提高，統計表明由于水處理系統的故障占煉鋼廠停產檢修故障的31.7%，要求檢修作業時間為284小時/年，通過該技術的運用，水處理系統檢修作業時間縮短至72小時/年，極大地提高了生產的開工率，依照年300萬噸鋼產量計算，年提高開工率約9天，增加鋼產量7.36萬噸。鋼產量的增量為300萬噸/年+360天/年+24小時/天X(284小時-72小時)=7.36萬噸/年。2、本發明的社會效益由于本發明做到了污水的全部合格處理回用，避免污水的排放，僅有不可避免的2%左右的污水蒸發量，循環水中污水比例由94%提高到98°/。，按循環水量為1580噸/小時的轉爐除塵水系統計算，年減少污水排放量為1580噸/小時X24小時/天X360天/年X(98%-94%)=54604別屯/年，該部分污水含有大量的懸浮物和重金屬離子，通過合格處理，避免了懸浮物和重金屬離子外排對環境的破壞，可減少鋼鐵企業懸浮物外排量為:1580噸/小時X24小時/天X360天/年X0.00005噸/噸水=682.6噸/年，同時由于回收了大量高鐵污泥，實現了資源再利用。因此，本發明具有顯著的環境保護效益，同時可以通過對本發明的廣泛推廣應用，將會產生更大的經濟、社會效益。總之，本發明解決了當前困擾各大煉鋼企業生產的重大難題，本發明能對轉爐除塵污水達到有效處理，從而確保了除塵系統的安全高效運行，避免系統結垢腐蝕，減少了系統設備故障的發生，提高了生產效率，水質控制指標和系統穩定率均達到國內外先進水平，節水效益明顯。對水處理藥劑的創新運用，是本發明的要訣，突破了以前只有增加藥劑才能保證水質的認識誤區，依靠科學配方和科學管理，不增加成本即解決了問題。本發明徹底解決了轉爐除塵廢水外排對水環境造成的嚴重污染問題，提高了水處理效率，降低水處理成本，廢水回用循環利用率達到98%，實現廢水零排放，大大降低了煉鋼新水消耗，節能減排，具有設備故障率低和顯著的節能降耗特點，經濟效益、社會效益和環境效益顯著。權利要求1、一種低硬度法處理鋼廠轉爐煙氣除塵水的工藝，其特征是從轉爐煤氣洗滌塔出來的廢水進入高位槽，并向高位槽內的水體投加無機混凝劑；將高位槽出口經粗顆粒分離機，并對粗顆粒物進行回收；將粗顆粒分離機出水進入斜板沉淀池，再向斜板沉淀池內的水體投加有機絮凝劑及降鈣劑，將斜板沉淀池內的污泥脫水回用；斜板沉淀池的出水則進入熱水池，并向熱水池內的水體投加高效阻垢分散劑；最后將熱水池出水經冷卻塔冷卻后，進入冷水池，循環至轉爐煤氣洗滌塔使用。2、如權利要求l所述的低硬度法處理鋼廠轉爐煙氣除塵水的工藝，其特征是在冷水池后需補充一部分新水，供轉爐煤氣洗滌塔使用。3、如權利要求l所述的低硬度法處理鋼廠轉爐煙氣除塵水的工藝，其特征是在所述高位槽內所投加無機混凝劑的主要組分及其重量百分比含量為FeA:2228%,A120:!:35%。4、如權利要求l所述的低硬度法處理鋼廠轉爐煙氣除塵水的工藝，其特征是在所述斜板沉淀池內所投加有機絮凝劑的主要組分及其重量百分比含量為聚丙烯酰胺5090%，改性淀粉1040%;聚丙烯酰胺的分子量大于1200萬。5、如權利要求l所述的低硬度法處理鋼廠轉爐煙氣除塵水的工藝，其特征是在所述熱水池內所投加的高效阻垢分散劑的主要組分及其重量百分比含量為丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物3050%，聚丙烯酸:2040%;水解聚馬來酸酐2030%。全文摘要本發明涉及一種低硬度法處理鋼廠轉爐煙氣除塵水的工藝，從轉爐煤氣洗滌塔出來的廢水進入高位槽，并向高位槽內的水體投加無機混凝劑；將高位槽出口經粗顆粒分離機，并對粗顆粒物進行回收；將粗顆粒分離機出水進入斜板沉淀池，再向斜板沉淀池內的水體投加有機絮凝劑及降鈣劑，將斜板沉淀池內的污泥脫水回用；斜板沉淀池的出水則進入熱水池，并向熱水池內的水體投加高效阻垢分散劑；最后將熱水池出水經冷卻塔冷卻后，進入冷水池，循環至轉爐煤氣洗滌塔使用。本發明提高了水處理效率，降低了水處理成本，使廢水循環利用率達到98％，整個系統無廢水外排，降低了噸鋼耗水和噸鋼廢水排放量，實現了鋼鐵企業的清潔生產。文檔編號C02F5/00GK101417841SQ200810143669公開日2009年4月29日申請日期2008年11月21日優先權日2008年11月21日發明者劉立南,成愛萍,李志輝,波肖,蔡喜春申請人:韶關市雅魯環保實業有限公司