武鋼某煉鋼廠轉爐除塵廢水處理工程
武鋼某煉鋼廠3座90t氧氣頂吹轉爐煙氣采用的是“雙文一塔”濕法除塵工藝,設計循環水量1680m3/h,“雙文一塔”實際用水量為1100m3/h左右,詳見表1。另有其它用水500m3/h左右。標準狀態下,煙塵進口濃度109g/m3,其煙塵含量及成分和粒徑重量分散度分別見表2、表3。煙氣經過兩級文氏管和洗滌塔后,絕大部分煙塵都轉移到水中,因而水中懸浮物濃度很高。另外,在氧氣頂吹轉爐煉鋼過程中,必須投加石灰(CaO)以形成爐渣,在吹氧時,部分石灰粉還未與鋼液接觸就被吹出爐外,隨煙氣一道進入除塵系統,煙氣洗滌時進入系統生成Ca(OH)2,因此,除塵廢水中的Ca2+濃度相當高,呈堿性。同時,煙氣中又有大量可溶于水的CO2(約18%~30%),與水接觸,部分溶解于水中,形成CaCO3沉淀,至使轉爐除塵水的結垢傾向嚴重。無論是懸浮物濃度還是Ca2+濃度,隨吹煉期不同,其數值變化很大,懸浮物濃度一般為200~16000mg/L,表4為投運后轉爐煙氣除塵循環水水質分析結果(1997年1~6月化驗結果統計)。轉爐煙氣除塵水經處理后,設計要求:懸浮物不大于50mg/L,循環率達到95%,污泥濾餅含水率達到25%~30%,全部回收利用。表5為投運后回水水質分析結果。
工藝流程
類似污水處理工藝流程有多種,經過綜合分析比較,武鋼某煉鋼廠轉爐除塵循環水水處理工藝流程確定為:轉爐除塵水出廠后由架空的加襯鋼板水槽流經新建粗顆粒分離裝置,然后經由新建分配槽向三座已建濃縮池及新建VC沉淀裝置配水,沉淀后的水自流入冷卻塔泵房吸水井,再由泵揚送至冷卻塔冷卻,冷卻水自流至循環加壓泵房吸水井,最后由泵加壓送至轉爐煙氣除塵用水。濃縮池和VC沉淀裝置的沉淀污泥分別由其底部的地下污泥泵房打至污泥脫水間上部的泥漿濃縮錐斗,濃縮至含固率30%~50%后流入帶式壓濾機,再進行脫水過濾,含固率70%的泥餅經由污泥溜槽至地面污泥堆場,定期由汽車外運,綜合利用。濾液及濃縮錐斗上清液自流回分配槽再次處理。工藝流程圖見圖1。
運行效果分析
1 具有顯著的環境效益
避免了對水體的熱污染和水質污染,免交很可觀的排污費,同時,也降低了對水資源費,保護了環境,合理地利用了水資源。按有關規定轉爐排水需交納排污費0.08元/t,轉爐用水收取水資源費0.02元/t,因此,閉路循環較直流系統年節省排污費和水源費共計123.65萬元。
2 節水效果顯著
閉路循環系統除了滲漏、蒸發等以外,無其它水損失,按5%計,則年補充水量為70.56萬t,根據現場實際調查,這部分水并沒有直接補充到處理后的凈水系統中去,而是用于帶式壓濾機的沖洗,沖洗水又回到系統中再次處理,作為整個系統的補充用水。實際上處理完回水作為轉爐煙氣除塵之用還是有富裕的。
沖洗水為工業生產水,按0.12元/t計,煙氣除塵水為工業凈化水,按0.26元/t計,則年節約新水費用:358.455萬元。
3 污泥回收、合理利用資源
污泥全部回收利用,年回收污泥量4.6萬t,按武鋼內自售價格50元/t,則年創經濟效益230萬元。
4 增加電費和藥劑費
按現場實際運行資料統計,由直流改為閉路循環后,年增加電耗費用113萬元。同時,增加了藥劑費,聚丙烯酰胺按2700元/t、純堿Na2CO3按1500元/t,則改為閉路循環后,年增加電費和藥劑費:130.10萬元。
5 社會效益顯著
從實際運行情況看,直流改循環后,可滿足某煉鋼廠的正常生產,消除了因水質差而引起系統結垢堵塞問題,避免了除塵系統和水處理站設備、管道等的非計劃檢修;并從根本上改善了廠容環境,受到上級主管部門一致好評;污水不再外排,保護了自然水體不受污染,排水干管不致因污泥含量多而造成堵塞,大大減少了排水管網的維護、維修費用。因此,其社會效益是巨大的。
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