转炉烟气净化浊环水质问题探讨

2020-07-28于宗丽孙成强李宇博

冶金动力 2020年7期

关键词：含盐量悬浮物浊度

于宗丽，孙成强，李宇博

（本钢能环部，辽宁本溪，117000）

引言

本钢新区三台180 t 转炉一次除尘采用的是OG 湿法除尘，为了节约新水,烟气净化浊环降低补、排水量，系统的浓缩倍数提高后，浊度、悬浮物会逐步升高，硬度会逐步降低。

1 转炉烟气净化浊环水处理工艺

从转炉烟气净化系统排出的浊环水经高架流槽自流至粗颗粒分离机，分离出颗粒粒径＞60 μm的固体颗粒，然后浊环水自流进入具有三级沉淀装置的高效斜管沉淀罐，对污水中的悬浮物进行分离，澄清后的水由斜管沉淀罐顶部溢流排出，再自流进入热水井，用水泵提升至冷却塔降温冷却，冷却后的水进入冷水井，再由水泵将水送至转炉烟气净化系统，供该系统降温除尘使用。高效斜管沉淀罐分离出的污泥经底部排泥管道上的泥浆浓度测量计检测浓度后自动排泥到带有搅拌装置的中心浓缩池，污泥浓缩后由泵送到调节池，经带式压滤机进行脱水处理，脱水后的泥饼外送。其工艺流程图如图1。

3 台转炉共用一套烟气净化浊环水系统，循环供水量1800 m3/h,回水悬浮物随整个冶炼过程炉气含尘量变化而变化，一般在吹氧时含尘量高，不吹氧时含尘量低，其变化幅度很大，实测斜罐入水悬浮物3000～21000 mg/L。冶炼时加入过量粉料石灰而使废水pH增高，呈碱性。

斜罐前投加絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)提高沉淀效率，粗颗粒分离机前投加NaCO3降低硬度以延缓文氏管及管道结垢。

2 水样分析

转炉烟气净化浊环水样进行分析，结果见表1。

从表1 可见当浓缩倍数超过4，电导率超过4000 μS/cm，硬度会降低，浊度、悬浮物会升高。

3 水质问题调查分析

图1 转炉烟气净化浊环水处理流程图

表1 转炉烟气净化浊环水样分析表

为解决问题，现场进行了大量混凝剂和絮凝剂的筛选试验，不同分子量、不同型号的PAM，以及和不同种类的混凝剂搭配，经试验在含盐量过高的情况下，絮凝剂的絮凝效果受到限制，都无法有效解决浊度、悬浮物高的问题。

调查国内同行业同系统情况进行总结对比,水质情况对比见表2。

表2 同行业同系统水质情况表

对比表1、表2可见本钢转炉新系统烟气净化浊环pH≥11偏高。

3.1 含盐量和pH值对絮凝效果的影响

PAM 絮凝机理是PAM 分子在碱性溶液中一部分酰胺基(NH2)可发生水解生成羧酸基(COOH),COOH 可在水中电离成为COO-,由于COO-基团的负电荷相斥作用,使PAM 的链状分子伸展开,伸展开的链状分子能吸附水中带正电荷的固体悬浮物颗粒，再通过架桥、网捕作用使多个微粒粘合在一起，形成大的絮体，一起下沉。

在絮凝反应中，如果溶液中的含盐量过高，就会遏制COOH 基团的电离作用，使PAM 分子趋向一定程度的卷曲，在这种情况下,PAM 网捕、絮凝能力大大降低。

如含盐量更高，由于盐析作用使PAM 溶解度降低，其形状会形成更加紧密的分子团状物，在这种情况下，PAM 网捕、架桥能力为零，在溶液中形成不了絮体。【2】

溶液pH值能影响PAM分子基团(COOH)电离及荷电情况，浊环水中投加PAM 为阴离子型，阴离子型PAM 分子链在强碱性溶液中趋向弯曲，在弱碱性溶液中趋向伸展。高含盐水样中加酸降低pH 值也能提高PAM 的絮凝效果。即两方面因素同时存在能够使聚丙絮凝效果下降，一是pH 偏高，二是含盐量高，本钢目前具备了这两种因素，其它钢厂虽然含盐量也较高，但是pH 偏低，PAM 的絮凝作用受影响不大。