CN112062354A - 一种降低转炉烟气除尘水硬度的方法 - Google Patents

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Abstract

一种降低转炉烟气除尘水硬度的方法，对废气中的二氧化碳浓度进行检测，将二氧化碳浓度≥15%的废气，通过主风管输送到转炉烟气除尘水回水渡槽，主风管采用碳钢材质；通过废气释放装置，将回收的废气在转炉烟气除尘水回水渡槽与水充分接触反应；反应后的转炉烟气除尘水进入斜板沉淀池进行沉淀处理，并适当增加部分碳酸钠溶液辅助处理，pH值控制在9.0～11.5，总硬度小于100mg/l；沉淀后的上清液进入热水井，经冷却塔处理后进入冷水井；通过水泵送至用户端。本发明利用套筒窑的废气替代NaCO3药剂，降低转炉烟气除尘水中的硬度，可以变废为宝，降低生产费用；方法简便容易操作；硬度去除率高。

Description

一种降低转炉烟气除尘水硬度的方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，涉及一种利用套筒窑废气降低转炉烟气除尘水硬度的方法。
背景技术
钢铁冶炼生产中的转炉会产生大量的转炉烟气，对转炉烟气进行除尘水会产生大量的除尘水。这些转炉烟气除尘水的特点：一是水量大，两个120t的转炉需要匹配每小时循环量约1800m3/h的水系统；二是水质复杂，炼钢冶炼周期内不同时间段工艺变化大，且炼钢时需要投加石灰作造渣料，大量的钙离子进入除尘废水中，导致转炉烟气除尘水pH值高，硬度高，悬浮物也很高。这些废水如果不进行处理，直接排放，不仅浪费水资源，还会对环境和水体造成严重污染。
目前转炉烟气除尘水主要采用系统添加无机絮凝剂聚铁和有机絮凝剂聚丙烯酰胺系列降低浊度。采用碳酸钠软化法处理转炉烟气除尘水的硬度，主要在于控制水中碱度与硬度的平衡。考虑到该系统的复杂性，目前降低硬度主要分为两种情况：一是当pH<9时，易发生镁硬偏高的情况，适当排水后并辅助投加碳酸氢钠或投加石灰或片碱；二是当pH超高或接近12时，易发生钙硬偏高的情况，投加碳酸钠降低硬度。上述现有技术的主要缺点：药剂量大，生产费用高；因为废水本身特点，加药的方法需要根据水质情况进行实时调整，十分繁琐与复杂；硬度去除率低且阻垢分散剂耐热性差。
发明内容
本发明旨在提供一种降低转炉烟气除尘水硬度的方法，能有效降低转炉烟气除尘水中的硬度。
发明的技术方案：
一种降低转炉烟气除尘水硬度的方法，包括以下步骤：
（1）对套筒窑的废气进行二氧化碳浓度检测；
（2）将二氧化碳浓度≥15%的废气，通过采用碳钢制成的主风管输送到转炉烟气除尘水回水渡槽；
（3）通过废气释放装置，将回收的废气在转炉烟气除尘水回水渡槽与水充分接触反应；
（4）反应后的转炉烟气除尘水进入斜板沉淀池进行沉淀处理，添加碳酸钠溶液进行辅助处理，pH值控制在9.0～11.5，总硬度小于100mg/l；
（5）沉淀后的上清液进入热水井，经冷却塔处理后进入冷水井；
（6）通过水泵送至用户端。
发明原理：
转炉烟气中含有18%的CO2气体与水接触部分溶解于水中形成HCO3 -、CO3 2-与Ca、Mg离子生成CaCO3、MgCO3沉淀。
CaO + H2O = Ca(OH)2
Ca(OH)2 = Ca2++2OH-
CO2+OH- =HCO3 -
HCO3 -+ OH-= CO3 2-+H2O
Ca2++ CO3 2=CaCO3↓
所以要保持水质稳定的关键条件是系统中要有足量的CO3 2-与不断融入水中的Ca2+及时生成CaCO3沉淀随泥浆排出。同时系统中又有足量的OH-与烟气中的CO2生成 CO3 2来补充反应物的离子浓度。
套筒窑废气含CO2高达22%，从排放烟囱开口接管道经回转式风机加压，再接至文水系统，让废气与文水充分反应后降低硬度。
本发明的有益效果：利用套筒窑的废气替代NaCO3药剂，降低转炉烟气除尘水中的硬度，可以变废为宝，降低生产费用；方法简便容易操作；硬度去除率高。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1所示：将来自套筒窑的废气通过主风管输送到文水渡槽，通过废气释放装置将回收的废气在文水渡槽中与水充分接触反应。反应后的文水进入斜板沉淀池进行沉淀处理，并适当增加部分碳酸钠溶液辅助处理，PH值控制在9.0～11.5之间，总硬度100mg/l。沉淀后的上清液进入热水井。冷却塔处理后，进入冷水井。通过水泵送至用户端。
本发明应用到申请人年产1000万吨钢的钢铁企业，有套筒窑一座，套筒窑废烟气中CO2≥15%。该企业宽厚板厂二文水系统产生1100m3/h的文水。公司用套筒窑废气替代碳酸钠药剂，每天节约碳酸钠药剂1.2t。硬度的去除率达90%。pH值控制在9～11.5之间，硬度<30mg/l，文水喉口全年不结垢。
该企业五米板厂二文水系统产生1600m3/h的文水。企业用套筒窑废气替代碳酸钠药剂，每天节约碳酸钠药剂2t。硬度的去除率达92%。pH值控制在9～11.5之间，硬度<50mg/l，文水喉口全年不结垢。
采用本发明工艺技术，利用套筒窑的废气替代NaCO3药剂，降低转炉烟气除尘水中的硬度，变废为宝，保护了生产环境；节约降低硬度的碳酸钠费用两百万元；硬度去除率高且高温下文水喉口不结垢；方法简便容易操作。
整个系统包含以下三个方面的设计：
（1）废气加压输送；选用回转式废气风机，将来自套筒窑的废气通过主风管输送到废气释放装置，主风管采用碳钢材质。
（2）废气释放装置：选用膜片式曝气器释放废气；水深控制在0.5～1m。
（3）气液反应装置：在渡槽前端设置折板、废气释放装置形成气液混合反应区域，形成密闭折流反应区使废气与水混合。反应装置长度约为50m。

Claims (1)

1.一种降低转炉烟气除尘水硬度的方法，其特征在于包括以下步骤：
对套筒窑废气中的二氧化碳浓度进行检测；
将二氧化碳浓度≥15%的废气，通过采用碳钢制成的主风管输送到转炉烟气除尘水回水渡槽；
通过废气释放装置，将回收的废气在转炉烟气除尘水回水渡槽与水充分接触反应；
反应后的转炉烟气除尘水进入斜板沉淀池进行沉淀处理，加入碳酸钠溶液辅助处理，pH值控制在9.0～11.5，总硬度小于100mg/l；
沉淀后的上清液进入热水井，经冷却塔处理后进入冷水井；
通过水泵送至用户端。
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