用于燒結成品礦的燒結煙氣脫硫廢水處理系統及其方法

專利名稱：：用于燒結成品礦的燒結煙氣脫硫廢水處理系統及其方法
技術領域：
：本發明涉及鋼鐵廠燒結煙氣脫硫技術，特別涉及一種用于燒結成品礦的燒結煙氣脫硫廢水處理系統及處理方法。
背景技術：
：鋼鐵廠燒結煙氣中含有大量s02和少量hc1，減排s02是我國"十一五"期間環境保護的重點工作。在石灰石一石膏濕法煙氣脫硫過程中，脫硫系統中cr濃度越聚越高，因此系統中部分cr需要以廢水形式排出。廢水中尚含有其它物質如懸浮物、重金屬離子、so42—、so32_、so32—等，由于其中部分成分超標，因而不能直接回用或納入鋼鐵廠污水處理系統。如果將廢水加入混合系統或og系統中回用，會引起cr富集而對設備造成腐蝕，同時增加了煙氣脫硫系統中cr、f—的含量而造成循環污染。目前國內燒結煙氣脫硫技術處于剛剛起步階段，燒結脫硫廢水處理無先例可循。現有的廢水處理方法主要是增加廢水處理裝置，處理后廢水水質達到國家排放標準后排放。但是這些廢水處理裝置工藝復雜，投資和運行費用均較高。
發明內容本發明的任務是提供一種用于燒結成品礦的燒結煙氣脫硫廢水處理系統及其方法，它解決了上述現有技術所存在的問題，研發出一種燒結煙氣脫硫廢水在鋼鐵生產流程中自行消化的清潔生產技術，使得燒結煙氣脫硫廢水能夠循環利用。本發明的技術解決方案如下一種用于燒結成品礦的燒結煙氣脫硫廢水處理系統，它包括廢水箱和廢水泵，它還包括脫硫設備的回收水箱、廢水旋流器、廢水旋流器給料泵、流量計、調節閥、CaCl2水溶液箱、噴嘴以及上述零部件之間相連接的管道；所述廢水旋流器、調節閥、廢水旋流器給料泵分別連接回收水箱，廢水旋流器給料泵又與廢水旋流器、調節閥連接；所述廢水旋流器的另一端接至廢水箱，在廢水旋流器與廢水箱之間連接一流量計；所述廢水箱連接CaCl2水溶液箱，廢水箱又連接廢水泵，廢水泵通過管道接至噴嘴。一種按用于燒結成品礦的燒結煙氣脫硫廢水處理系統實施的處理方法，將脫硫設備的回收水箱中的回收水通過廢水旋流器給料泵，其中一部分回收水輸送至廢水旋流器，另一部分回收水通過調節閥返回回收水箱；被輸送至廢水旋流器的回收水中的一部分回收水返回回收水箱，另一部分回收水通過流量計進入廢水箱成為廢水，根據流量計的數值調節調節閥的開度，以控制脫硫廢水量；廢水箱中的廢水通過廢水泵加壓后，再通過噴嘴噴灑在燒結礦成品皮帶上。當脫硫廢水量滿足不了成品礦噴灑要求時，通過CaCl2水溶液箱將配制好的2%的CaCl2水溶液對廢水箱進行補水。廢水經廢水泵加壓后，廢水至噴嘴入口的壓力為0.050.2MPa。所述噴嘴為防腐、耐磨、防堵塞噴嘴。本發明根據脫硫裝置產生的濕法脫硫廢水成分化驗數據，針對鋼鐵廠燒結成品礦需噴灑氯化鈣以降低成品礦粉化率的需求，研發出一種燒結煙氣脫硫廢水在鋼鐵生產流程中自行消化的清潔生產技術，使得燒結煙氣脫硫廢水能夠循環利用。燒結脫硫廢水中含有大量的cr，本發明通過控制脫硫廢水排放量來調節廢水中的cr含量，以滿足成品礦噴灑氯化鈣的量及濃度需求，從而將脫硫廢水成功應用于鋼鐵生產工序中。按本發明的燒結煙氣脫硫廢水處理系統和處理方法，解決了脫硫廢水難處理的瓶頸，用脫硫廢水代替CaCl2溶液，解決了脫硫廢水處置的難題，并將脫硫廢水在煉鐵系統中使用，實現燒結脫硫的清潔生產目標，達到減排S02的目的，從源頭上治理環境污染，響應國家節能減排的號召。本發明的燒結煙氣脫硫廢水處理系統工藝簡單，操作維護方便，使用可靠。若燒結系統具備成品礦噴灑氯化鈣系統，只需在脫硫廢水箱后設廢水排放泵，直接將脫硫廢水輸送到噴灑系統即可，而不需增加新的設備，由此可節約投資約760萬元，年降低運行成本50多萬元。采用本發明的燒結煙氣脫硫廢水處理系統及處理方法，可將燒結礦的低溫還原粉化率RDI值由37.5%控制在25%以下，并且不會影響燒結礦的還原性RI值和高爐的正常運行。通過噴灑經本發明處理后的廢水，可以達到與噴灑CaCl2溶液同樣的效果，比如增產節焦；通過調整噴灑氯化物的濃度，以控制因低價礦及新礦種配用而造成的RDI指標惡化。附圖是本發明的一種用于燒結成品礦的燒結煙氣脫硫廢水處理系統的構成示意圖。圖中標記l為回收水箱，2為廢水旋流器，3為流量計，4為調節閥，5為廢水箱，6為廢水旋流器給料泵，7為廢水泵，8為CaCl2水溶液箱，9為噴嘴。具體實施例方式下面結合附圖通過一個較佳實施例對本發明的處理系統和處理方法進行詳細描述。參看附圖，本發明的一種用于燒結成品礦的燒結煙氣脫硫廢水處理系統主要由回收水箱l、廢水旋流器2、流量計3、調節閥4、廢水箱5、廢水旋流器給料泵6、廢水泵7、CaCl2水溶液箱8以及噴嘴9等零部件組成，這些零部件之間通過管道相連接。廢水旋流器2、調節閥4、廢水旋流器給料泵6分別連接回收水箱1，廢水旋流器給料泵6又與廢水旋流器2、調節閥4連接。廢水旋流器2的另一端接至廢水箱5，在廢水旋流器2與廢水箱5之間連接一流量計3。廢水箱5連接CaCl2水溶液箱8，廢水箱5又連接廢水泵7，廢水泵7通過管道接至噴嘴9。為使系統簡化，也可取消調節閥和流量計，而根據檢測結果進行手工調節。按本發明的一種用于燒結成品礦的燒結煙氣脫硫廢水的處理方法，將脫硫設備的回收水箱1中的回收水通過廢水旋流器給料泵6，其中一部分回收水輸送至廢水旋流器2，另一部分回收水通過調節閥4返回回收水箱1。被輸送至廢水旋流器2的回收水中的一部分回收水返回回收水箱1，另一部分回收水通過流量計3進入廢水箱5成為廢水，其中可以根據流量計3的數值調節調節閥4的開度，從而控制脫硫廢水量。廢水箱5中的廢水通過廢水泵7加壓后，再通過噴嘴9噴灑在燒結礦成品皮帶上。當脫硫廢水量滿足不了成品礦噴灑要求時，通過CaCb水溶液箱8將配制好的2%的CaCl2水溶液對廢水箱5進行補水。本發明的技術特點是低溫還原粉化率(RDI)是燒結礦的一項重要質量指標，它反映了燒結礦在高爐上部低溫區還原時產生粉化的程度，在燒結成品礦上噴灑氯化鈣或者其他鹵化物水溶液的目的是為了降低燒結礦的低溫還原粉化率，有助于高爐提高產量，降低焦比。在燒結礦篩分以后的成品皮帶機上噴灑卣化物溶液，利用燒結礦約100'C的余溫烘干鹵化物溶液，使其中的氯化鈣附著在燒結礦表面，從而在高爐內部抑制低溫還原粉化。根據試驗運行的燒結機的運行經驗，每噸燒結礦噴灑1.5%3%的CaCl2水溶液5kg可有效降低燒結礦的RDI，而不論噴灑何種溶液于燒結礦表面，只要該溶液中含有一定量的cr就能夠達到降低RDI的目的，噴灑1.5%3%的CaCb水溶液相當于噴灑9.619.2g/L的C1—。燒結脫硫廢水中含有大量的cr，本發明就是通過控制脫硫廢水排放量來調節廢水中的cr含量，以滿足成品礦噴灑氯化鈣的量及濃度需求，從而將脫硫廢水成功應用于鋼鐵生產工序中。下面以一種燒結機煙氣脫硫裝置所產生的廢水為例，對按本發明的處理系統及處理方法所產生的技術效果作進一步的說明。燒結機U80m2)石灰石一石膏濕法煙氣脫硫工程，廢水排放量2.7t/h，廢水成分見下列脫硫廢水成分表。由表中可見，脫硫排放的廢水中C廠濃度5498mg/L。通過廢水流量計和廢水旋流器給料泵出口調節閥調節脫硫廢水排放量為1.25t/h(脫硫漿液中Cl—的濃度小于20g/L，不會對現有脫硫系統產生影響)，廢水中Cl—濃度控制在9.619.2g/L之間。鋼鐵廠的礦石和燃料來源相對穩定，脫硫廢水成分也相對穩定，因此廢水中的氯離子濃度可以由燒結檢化驗室每天進行一次化學分析。脫硫廢水成分表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>成品礦產量約250t/h,每小時需噴灑1.5%3%的CaCb水溶液1.25t，現噴灑Cr濃度11.9g/L的脫硫廢水1.25t，相當于噴灑1.9X的CaCb水溶液。當廢水中Cr濃度低于9.6g/L時，減少廢水排放量，并補充2%的CaCl2水溶液進廢水箱。根據目前及歷史所用礦石和燃料核算，當燒結廢水排放量為1.25t/h時，當廢水中Cl—濃度均不會高于19.2g/L時，就不會出現廢水中的Cl—噴灑不完的情況，這也是本發明的一個技術特點。為了保證cr噴灑的均勻性，本發明采用防腐、耐磨、防堵塞噴嘴將廢水加壓(噴嘴入口壓力0.050.2MPa)霧化后，將其噴灑在燒結礦成品皮帶上。本發明的主要技術經濟指標如下廢水排放控制量1.25t/h廢水中Cr濃度11.9g/L噴灑溶液濃度1.9%(控制范圍1%3%)本發明還可充分利用原有成品礦氯化鈣噴灑系統的噴灑裝置，只需將脫硫廢水排出泵接管接至原有氯化鈣溶液貯箱中進行調質，再噴入系統即可，無須專門的場地及設備，系統簡單，容易控制；可減少一套脫硫廢水處理裝置，按5t/h處理能力計算，可減少廢水處理設備約20臺/套，節省占地面積約1050m2，節約一次投資約760萬元，降低運行成本，節省廢水年運行成本20萬元，節約燒結礦噴灑CaCl2增加的成本33萬元；若采用DS-1固體粉狀添加劑，可節約成本47萬元；本發明可根據燒結機規模及煙氣成分、脫硫裝置規模而確定廢水產生量，通過控制廢水排出量及cr濃度，在一定范圍內調節廢水噴灑量，即實現廢水完全回用，又保證高爐安全運行。當然，本
技術領域：
內的一般技術人員應當認識到，上述實施例僅是用來說明本發明，而并非用作對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍內，對上述實施例的變換、變型都將落在本發明權利要求的范圍內。權利要求1.一種用于燒結成品礦的燒結煙氣脫硫廢水處理系統，它包括廢水箱和廢水泵，其特征在于，它還包括脫硫設備的回收水箱、廢水旋流器、廢水旋流器給料泵、流量計、調節閥、CaCl2水溶液箱、噴嘴以及上述零部件之間相連接的管道；所述廢水旋流器、調節閥、廢水旋流器給料泵分別連接回收水箱，廢水旋流器給料泵又與廢水旋流器、調節閥連接；所述廢水旋流器的另一端接至廢水箱，在廢水旋流器與廢水箱之間連接一流量計；所述廢水箱連接CaCl2水溶液箱，廢水箱又連接廢水泵，廢水泵通過管道接至噴嘴。2.—種按權利要求1所述的用于燒結成品礦的燒結煙氣脫硫廢水處理系統實施的處理方法，其特征在于，將脫硫設備的回收水箱中的回收水通過廢水旋流器給料泵，其中一部分回收水輸送至廢水旋流器，另一部分回收水通過調節閥返回回收水箱；被輸送至廢水旋流器的回收水中的一部分回收水返回回收水箱，另一部分回收水通過流量計進入廢水箱成為廢水，根據流量計的數值凋節調節閥的開度，以控制脫硫廢水量；廢水箱中的廢水通過廢水泵加壓后，再通過噴嘴噴灑在燒結礦成品皮帶上。3.根據權利要求2所述的用于燒結成品礦的燒結煙氣脫硫廢水處理方法，其特征在于，當脫硫廢水量滿足不了成品礦噴灑要求時，通過CaCl2水溶液箱將配制好的2%的CaCl2水溶液對廢水箱進行補水。4.根據權利要求2所述的用于燒結成品礦的燒結煙氣脫硫廢水處理方法，其特征在于，廢水經廢水泵加壓后，廢水至噴嘴入口的壓力為0.050.2MPa。5.根據權利要求1所述的用于燒結成品礦的燒結煙氣脫硫廢水處理系統，其特征在于，所述噴嘴為防腐、耐磨、防堵塞噴嘴。全文摘要本發明涉及一種用于燒結成品礦的燒結煙氣脫硫廢水處理系統及其方法，廢水旋流器、調節閥、廢水旋流器給料泵分別連接回收水箱，廢水旋流器給料泵又與廢水旋流器、調節閥連接。廢水旋流器的另一端接至廢水箱，在廢水旋流器與廢水箱之間連接一流量計。廢水箱連接CaCl₂水溶液箱，廢水箱又連接廢水泵，廢水泵通過管道接至噴嘴。所述處理方法是將脫硫設備的回收水箱中的回收水通過廢水旋流器給料泵，被輸送至廢水旋流器的回收水中的一部分回收水返回回收水箱，另一部分回收水通過流量計進入廢水箱成為廢水，調節調節閥的開度以控制脫硫廢水量。采用本發明能使燒結煙氣脫硫廢水循環利用，節能減排，節約投資，降低運行成本。文檔編號B01D53/78GK101653696SQ20091019544公開日2010年2月24日申請日期2009年9月10日優先權日2009年9月10日發明者張海燕,施錦德,李向陽申請人:上海寶鋼工程技術有限公司