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    轉爐煙氣凈化污水處理系統設計探討

    發布時間:2022-08-01 10:10:47 人氣:

    簡介: 本文結合該工程實例及投產后的運行實測數據,通過了解主體工藝的重要性、污水處理系統工藝流程、設備的設置與設計要點等幾方面對轉爐煙氣凈化污水處理系統設計進行探討。
    關鍵字:轉爐煙氣凈化 污水處理系統 設計 探討

       本文結合該工程實例及投產后的運行實測數據,通過了解主體工藝的重要性、污水處理系統工藝流程、設備的設置與設計要點等幾方面對轉爐煙氣凈化污水處理系統設計進行探討。

       1 工程簡介

       1.1 煙氣凈化設施對用水的要求

       給水水量:400m3/h·爐×2爐

       給水水壓:0.4MPa

       給水水溫:≤50℃

       給水水質:懸浮物<100mg/l、PH=6.5~8.5、硬度<10dH

       給水制度: 連續

       1.2 煙氣凈化后排水的特性

       排水水壓:無壓

       排水水溫:≌62℃

       排水含塵:~35g/kg

       1.3 煙氣凈化污水處理系統工藝流程

      

       1.4 污水處理設備設計參數

       高架流槽采用鋼制圓底矩形流槽,B=800mm,i=0.015,v=2.20m/s,h/B=0.26。

       粗顆粒分離機采用2臺,型號為CFJ-600,單臺最大處理水量Q=1332m3/h,轉速1.8~8.5r/min,功率N=11kW。

       斜板沉淀池采用8格,型號為HB-250,單臺沉淀面積為35m2,設計表面負荷q=3m3/m2·h,設計出水懸浮物≤100mg/l。斜板沉淀池螺旋輸泥機直徑Φ600mm,轉速n=5.2r/min,電機功率N=5.5kW。排泥采用氣力提升,排泥能力0.8m3/min(含水率60~70%),壓縮空氣耗量8m3/min,壓縮空氣壓力0.6MPa。

       水泵采用3臺,型號為10SAP-6A,單臺流量Q=400m3/h,揚程H=86m。配JS126-4型電機,功率N=225kW。

       加藥裝置采用4套,分別為FYZ-2/10/2/50-1型粉體(PAM)加藥裝置1套,JYW-3B型液體(陽離子)加藥裝置1套,JYW-3A型固體(Na2CO3)加藥裝置1套,JYW-2H型液體加藥裝置1套,均配有溶解槽或配制槽、儲液槽、主要附件、計量泵或藥劑投加泵。

       1.5 污水處理系統運行實測數據

       目前兩座轉爐生產,實測給水水量810~880m3/h,給水水壓0.85~0.82MPa,給水水溫40℃左右。粗顆粒分離機分離出的粗顆粒為污水中總煙塵含量的18~20%(重量比)。斜板沉淀池進水懸浮物2000~3000mg/l(較少瞬時8000mg/l),出水懸浮物40~50mg/l(較少瞬時>100mg/l)。一文排水水溫68~75℃,二文排水水溫58~65℃。系統中投加了PAM混凝劑和SN-103緩蝕阻垢劑。

       從以上運行數據看,該工程轉爐煙氣凈化污水處理系統設計是成功的,工藝流程是合理的,達到了設計的預期目標。但煙氣凈化污水處理在工程設計中被認為是鋼鐵廠所有污水處理難度較大的一種,主要是轉爐煙氣凈化污水的水質與冶煉鋼種、鐵水含碳量的高低、加料情況、吹氧強度、吹煉時間、煙氣凈化方式等因素有關,在轉爐冶煉和煙氣凈化過程中,污水含塵量、溫度、煙塵粒度等也就不斷變化而增加了污水的處理難度。因此要成功地做好污水處理系統設計,確定合理的工藝流程和設備設計參數,還要對主體工藝生產過程深入了解。

       2 轉爐煙氣凈化主體工藝生產過程

       2.1 轉爐煙氣的產生與回收價值

       轉爐煙氣的產生主要來自轉爐的吹煉過程鐵水中碳的氧化而產生的大量氣體,在吹煉中還要加入造渣劑如石灰及冷卻劑等。一般設計參考資料上表明,轉爐煙氣中CO的含量約為70%左右,含塵量為金屬爐料的1~2%,其主要成分是FeO、Fe2O3,顆粒粒徑大部分為10~30μm。而CO可通過凈化回收成為可燃燒的轉爐煤氣,氧化鐵粉可送燒結廠作高爐原料或采用炭化成球法作轉爐的冷卻劑,這就是轉爐煙氣凈化與回收的主要原因。

       轉爐煙氣凈化與回收既變廢為寶、回收能源,也是減少環境污染的重要措施。據國內生產實測數據,一般轉爐每煉一噸鋼,可回收CO含量60%左右的轉爐煤氣60nm3,含鐵量60%的氧化鐵粉塵10~20kg,蒸汽60~70kg。

       2.2 轉爐煙氣凈化的方式

       轉爐煙氣凈化的方式有燃燒法和未燃法。燃燒法是將煙氣充分燃燒后凈化放散處理。未燃法是設法用可以升降的活動煙罩和控制抽氣量的調節裝置,使煙氣在收集過程中盡量不燃燒或燃燒量處于低限,以回收煤氣,綜合利用?,F在轉爐煙氣凈化的方式一般采用未燃法。

       未燃法凈化與回收煤氣,不是在轉爐整個吹煉期都能回收,在吹煉初期即前燒期和吹煉末期既后燒期的數分鐘內,煙氣發生量少且CO含量低,回收時間只取中間的一段既回收期,前后兩段煙氣與一定比例的空氣混合燃燒后凈化放散。

       未燃法產生的污水由于煙氣中CO2難溶于水,對污水PH值影響較小,但冶煉中加入石灰粉料,使PH值增高呈堿性,煙塵粒度相對較粗,污水呈黑褐色,難以沉淀。

       2.3 轉爐煙氣凈化的過程

       在轉爐煙氣凈化的生產過程中,文氏管起著降低煙氣溫度與除去煙氣含塵的作用,是主要用水點。一級文氏管也稱降溫文氏管,主要是蒸發降溫和除去較粗的塵粒,使煙氣溫度從900℃降至72℃。二級文氏管也稱除塵文氏管,主要是噴水霧化除去細塵和冷凝降溫,為滿足除塵風機的運行要求,煙氣溫度需從65℃降至53℃。

       從以上敘述不難得出,轉爐煙氣凈化污水處理中必須解決的關鍵問題:一是污水中含塵量即懸浮物的去除,二是污水溫度的降低,三是水質穩定。

       3 污水處理系統工藝流程探討

       3.1 設置粗顆粒分離機的必要性

       轉爐煙氣凈化污水中含有一定量的粒徑較大的顆粒,據有關資料記載,有些顆粒粒徑大于1mm。下表為污水中懸浮物顆粒粒徑組成分析:


    三氯氫硅,四氯化硅合成過程中的除塵煙氣凈化
    產品名稱十五

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