[發明專利]采用發散的CO2處理煉鋼轉爐煤氣洗滌水的方法及工藝

有效

• 申請號: 201110312941.5
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN103043813A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 王煒
• 申請（專利權）人: 王煒;上海洗霸科技股份有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C10K1/10
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鐘華;徐穎

技術領域

本發明涉及煉鋼轉爐煤氣洗滌水的處理工藝，以及該工藝中所涉及的總硬度水的處理方法，尤其涉及采用捕集的發散CO₂處理煉鋼轉爐煤氣洗滌水的工藝以及所涉及的總硬度水的處理方法。

背景技術

鋼鐵業是傳統的用水大戶，也是造成水污染的重要污染源之一。鋼鐵行業生產全流程幾乎都離不開水，從選礦、燒結、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼各工序都需要消耗大量水資源。因此，必須全流程統籌部署節水工作，這就要求在生產工藝中盡可能地選用先進的技術和裝備，節約水資源。因此，如何降低轉爐煤氣洗滌水的總硬度后循環回用，是一項降低噸鋼耗水重要工作。

煉鋼過程是一個鐵水中碳和其他元素氧化的過程。鐵水中的碳和吹氧發生反應，生成CO，隨爐氣一道從爐口冒出，形成煙塵。煙塵的主要成分是鐵及其氧化物，其成分與冶煉操作制度、原材料質量以及爐氣的燃燒率緊密相關。含塵煙氣一般均采用兩級文丘里洗滌器進行除塵和降溫。在煙氣的凈化、洗滌中，因與水汽接觸，大量有害物質如酚、氰、一氧化碳及固體雜質等進入水中，由于在煉鋼生產過程中必須投加CaO脫去鐵水中S和形成的爐渣，而且在實際操作中一般超出計劃的投加量，加之煉鋼過程中投加造渣劑石灰(CaO)，部分石灰粉末被煙氣帶出，洗氣時進入水中生成Ca(OH)₂，使水中總硬度大幅度升高。

因此，由于OG系統(氧氣轉爐煤氣回收：Oxygen?Converter?Gas?Recovery)的煤氣凈化和冷卻需要，會產生大量高溫、高pH、高硬度、高堿度、高懸浮物(SS)的生產污水，通過脫水器排出，即為轉爐煤氣洗滌污水(即煙氣洗滌污水)。

因而做好OG系統的水質總硬度控制，防止形成CaCO₃在設備或管道表面沉積，形成硬垢，確保供水泵和管道正常供水是保證煉鋼轉爐生產的重要基礎。

常規的處理工藝為：在轉爐煉鋼生產期間，在回來的污水(對煉鋼煤氣凈化和冷卻后所產生的污水)中投加降硬劑，形成碳酸鈣類的沉淀物質，在輻流池中經沉降后，與污泥一同排出系統外，從而保證系統的總硬度始終維持在100mg/L以下。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是拓展了現有的工業CO₂的新用途，將工業廢氣CO₂應用到水處理工藝中，從而實現以CO₂為降硬劑進行水處理，因此本發明提供了一種煉鋼轉爐煤氣洗滌水總硬度水處理工藝，該工藝不但可以創造經濟效益，還可以創造巨大的環保效益，為全球的節能減排，改善環境做出極大的貢獻，可有效降低水質總硬度到50mg/L以下。

本發明提供了一種煉鋼轉爐煤氣洗滌水的總硬度水處理方法，其包括下述步驟：向在高架流槽中流動的煉鋼轉爐煤氣洗滌水中通入CO₂，通過分水井將水體分配至沉淀設備實現成垢物的沉降，將沉降物與水體中的污泥排出，即可；其中所述CO₂的用量為5～20mg/L(以循環水量計算)；該高架流槽中所述洗滌水的流速以使所述洗滌水與CO₂能夠反應至少30秒以上為準，較佳地為30～60秒，更佳地為40秒，如2～2.5米/秒。

通過向分水井前的高架流槽中通入CO₂能夠調整污水中HCO₃^-、OH^-、和CO₃^2-之間的平衡，增加污水中CO₃^2-的含量，從而易于在沉淀設備中形成CaCO₃沉淀，可使水質總硬度降低到50mg/L以下。

本發明中，所述的沉淀設備為本領域各種常規的沉淀設備，較佳地為輻射式沉淀池或斜板沉淀池。其中，所述輻射式沉淀池的數量較佳地為2個以上，更佳地為3個。在該或該些輻射式沉淀池中，水體的停留時間較佳地為1～3h，更佳地為3h。

本發明還提供了一種煉鋼轉爐煤氣洗滌水的處理工藝，其包括下述步驟：

(1)從氧氣轉爐煤氣回收系統中流出的煉鋼轉爐煤氣洗滌水經過第一高架流槽進入粗顆粒分離機，去除顆粒大于60μm的懸浮雜質后流入第二高架流槽中；該第一高架流槽連接該氧氣轉爐煤氣回收系統以及該粗顆粒分離機；該第二高架流槽連接該粗顆粒分離機以及分水井；