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攀钢炼钢厂提钒转炉浊环水水质稳定研究 袁宏伟 攀枝花新钢钒股份有限公司提钒炼钢厂, 四川 攀枝花 617062 摘要 在对转炉提钒浊环水质状况进行分析化验的基础上提出了水质调整措施, 实施后有效地稳定了提钒浊环水质, 改善了因提钒浊环酸性水质导致的缺陷, 较好地满足了生产需要。 关键词 转炉提钒; 一次除尘; 浊环水; 水处理; 药剂 THE RESEARCH ON STABILIZING THE MUDDY RECYCLED WATER QUALITY OF BOF Yuan Hongwei Vanadium Recovery Steelmaking Plant of New Steel and Vanadium Co. , Ltd. , Panzhihua 617062, China Abstract Through experimental analysis of the quality of muddy recycled water of BOF, proposing measures to adjust the water quality. After adjustment, the quality of muddy recycled water was stabilized effectively and the defects caused by acidic muddy recycled water were improved, which better satisfied the demands on production. Keywords vanadium recovery by converter;primary dedusting ; muddy recycled water; water treatment; medicament 1 概述 攀钢提钒炼钢厂于 1995 年建成两座提钒转炉, 同时建成了配套的一、二次除尘等附属设施 ; 转炉提 钒一次除尘采用全湿高压法, 通过除尘反冲水的饱和 吸收对一次烟气进行降温除尘 ,除尘污水进入污泥处 理间进行污水污泥分离处理, 分离出的污泥经干燥后 送烧结或球团厂作为冶金原料 , 实现资源的综合利 用。净化后的浊环水通过水泵抽送至转炉净化系统 作为除尘反冲水 , 由此构成封闭的浊环水循环系统, 转炉提钒浊环水工艺流程见图 1。 热水池吸水井 一文、 二文 天沟 粗颗粒 分离机 污泥外运 斜板 沉淀池 污 泥 至离心机 浊环水 图 1 转炉提钒浊环水工艺流程 2 现状分析 从图 1 可以看出 ,转炉提钒浊环水作为生产主要 介质之一, 对提钒生产起着重要作用, 浊环水质状况 对一次除尘效果和设备故障率的高低都起着决定性 的作用。 由于转炉提钒特殊的生产工艺条件 ,其冶炼过程 的“钒气氛”在180 ℃ 左右具有较强腐蚀性 [ 1] , 因此转 炉提钒浊环水一次除尘系统自投产起就存在着系统 设备腐蚀损坏的缺陷 ,并随着生产的延续腐蚀损坏加 剧,设备破损后造成一次烟气外溢, 降低一次除尘效 果,并威胁周边作业人员人身安全。 除“钒气氛”对一次除尘设施造成的不利影响外, 浊环水的 pH 值、悬浮物含量等水质指标也对系统运 行状况产生重要影响 。 为使转炉提钒浊环水能够满足正常生产需要 ,需 对浊环水质进行有效的掌控, 而从原理上熟悉转炉提 钒浊环水的性质 ,是实现水质监控的前提 。 转炉提钒投产后 ,对转炉提钒浊环水水质进行了 长期跟踪调查, 定时取样化验水质指标 , 得出转炉提 钒浊环水原水水质指标 平均 见表 1。 从表 1 统计数据看, 转炉提钒浊环水的 pH 值均 低于 7,特别是吹氧是更低, 符合前面关于“钒气氛” 造成酸性腐蚀基本论断。另外 ,浊环水中 TFe 含量较 高,经分析认为一是吹炼时从一次烟气经除尘进入浊 环水 、 二是设备本体腐蚀剥落后进入浊环水所致。 由于转炉提钒一次除尘浊环水酸性水质条件 ,造 成浊环水系统设备腐蚀损坏, 大幅度提高了系统设备 75 环 境 工 程 2009年 10 月第 27卷第 5 期 故障时间 ,增加了设备维护费用和维护工作量 。 表 1 转炉提钒浊环水原水水质指标mg L pH 值除外 项目补充水水质 净化系统浊环排水沟水质 吹氧不吹氧 沉淀池出水 总碱度132. 512013496 总硬度57 . 1268264240 Ca2 43 . 1208112104 Mg2 1460152136 SiO2 9 . 476. 276. 98 SO2- 4 47 . 75208181240 CODMn 1. 9411. 3610. 279. 86 pH8. 444 . 266. 1 TFe77441. 97. 1 CI- 73152150151 浊度12 . 85 133. 4136 . 957 . 9 注 总碱、总硬、Ca2、Mg2 以CaCO3计。 未进行水质稳定试验前转炉提钒的故障时间及 设备损坏情况见表 2。 根据表 2 所列数据 ,转炉提钒浊环水系统未加水 稳剂前因水质较差造成的直接和间接损失年总计为 436. 7万元, 对钢厂生产顺行带来不利影响 。 3 转炉提钒浊环水质改善初步试验 为使转炉提钒一次除尘系统满足生产要求,提高 一次除尘效果, 经过研究决定实施转炉提钒浊环水水 质稳定研究, 并首先从控制浊环水 pH 值着手制定了 相应水质稳定试验方案。 3. 1 试验方案 提钒水质稳定试验的总体方案如下 第1 步, 在浊环水池中投加碱性药剂, 将浊环水 的 pH 值降低至中性略带碱性; 第2 步,在转炉提钒浊环水中加入 QD-012 型絮 凝剂 ,降低浊环水中的悬浮物含量; 第3 步 ,加入 QD-904 缓蚀阻垢剂和 QD-502缓蚀 剂,进一步提高缓蚀阻垢效果 。 表 2 水稳试验前提钒转炉一次除尘主要设备故障情况 项目 年检修次数 次检修时间 h次- 1检修费用 万元次- 1设备购置费 万元 焊补次数换件次数焊补时间换件时间焊补换件一文二文90 弯头 寿命 月 4炉6512101. 91. 791. 81. 452 . 13 5炉 6512101. 91. 791. 81. 452 . 13 3. 2 试验步骤 根据提钒浊环水质稳定试验方案制定的具体实 施和措施如下。 3. 2. 1 原水旋转挂片腐蚀试验 1 试验条件。水质为转炉提钒浊环水原水; 时间 为72 h; 转速为0. 4 m s; 试片材质为 20 碳钢 共2 片 。 2试 验 结 果 。 原 水 试 片 1 腐 蚀 速 度 为 2. 1365 mm a; 原水试片 2 腐蚀速度为2. 7360 mm a ; 平 均腐蚀速度为2. 4363 mm a。 3. 2. 2 絮凝试验 1 试验条件。原水用 NaOH 调至不同 pH 值后, 加QD-012 絮凝剂1. 0 mg L沉降后, 取上层清液分析 TFe 、 SS 。 2 试验结果 见表 3 。从表 3 所列试验数据可 看出, pH 值调至 8. 0 以上 ,TFe 含量大幅度降低,因此 pH 值确定控制在 8. 0～ 8. 5。 3. 2. 3 絮凝药剂用量试验 1 试验条件 。原水用 NaOH 调整 pH 值至 8. 0～ 8. 3,加 QD-012絮凝剂后,取上层清液分析 TFe 、 SS 。 2 试验结果见表 4。根据表 4 数据可知 ,QD-012 用量在1. 0 mg L以上时, 可除去浊环水中大部分铁离 子和悬浮物 。 表 3 提钒浊环水絮凝试验结果mg L pH 值除外 pHSSTFe 7 . 57. 4103. 4 87. 146. 1 8 . 34. 343. 7 8 . 53. 140. 1 9 . 01. 237. 3 表 4 提钒浊环水絮凝剂用量试验mg L 絮凝剂用量SSTFe 013. 6142 17. 146. 1 1. 52. 11. 38 21. 61. 03 3. 2. 4 药剂缓蚀试验 1 试验条件 。水质 用絮凝后的清液加QD-904、 QD-502等缓馈剂进行腐蚀试验 , 试验条件同原水腐 蚀试验。 76 环 境 工 程 2009年 10 月第 27卷第 5 期 2 试验结果。将 QD-610A、 QD-904A、QD- 628、QD- 626四种缓蚀阻垢剂 编号为 1 ～ 4 进行药剂筛选试 验,现列出在100 mg L条件下腐蚀试验结果见表5。 表 5 提钒浊环水药剂缓蚀试验 编号平均腐蚀率 mma- 1 10. 8611 20. 7284 30. 9005 40. 8206 根据表 5 数据, 2 缓蚀阻垢剂 QD-904 的缓蚀 效果最好 。 为提高水稳剂的缓蚀性能 , 决定用 QD-904 和 QD-502复合药剂进行缓蚀试验 , 其中部分试验数据 见表 6。 表 6 复合药剂缓蚀试验数据 QD -904QD-502 mgL- 1碳钢挂片平均腐蚀率 mma - 1 60250. 8634 100250. 3104 120250. 1131 120100. 2762 1200. 5496 根据表 6, 用 QD-904 和 QD-502 复合药剂作为缓 蚀阻蚀 剂效 果优 于单一 药剂 , 投加量 为 120 25 mg L时 ,处理效果最佳 。 4 试验结果 炼钢厂转炉提钒浊环水水质稳定试验历时 6 个 月,取得了大量的数据 , 在此基础上经分析提炼后确 定了炼钢厂转炉提钒浊环水絮凝水稳处理方案 如下 首先在浊环水中加入 NaOH 适量 具体用量根据 浊环水的 pH 值确定 ,将浊环水的 pH 值调至 8. 0～ 8. 5, 然 后以 QD- 012 为 絮凝 剂, 投 加量 为 1. 0 ～ 1. 5 mg L ,再投加 QD-904 QD-502 复合缓蚀阻垢剂, 投加量 125 25 mg L 。 5 结语 转炉提钒浊环水实施水质稳定方案后,经一段时 间运行跟踪 , 并对水质取样化验比对 , 浊环水的 pH 值、 SS 含量等均控制在合理的范围 ,试验前转炉提钒 一次除尘净化系统非正常腐蚀损坏基本杜绝 ,主体设 施的使用寿命都能达到一个大修期 ,大幅度降低了设 备故障时间及设备维护费用, 较好地满足了生产 需要 。 参考文献 [ 1] 马世立. 钒气氛对提钒转炉烟气净化系统腐蚀的探讨[ J] . 环境 工程, 2008, 26 5 23 -24. [ 2] 陈复. 水处理技术及药剂大全[ M] . 北京 中国石化出版, 2002. 作者通信处 袁宏伟 617062 四川省攀枝花市 攀枝花新钢钒股 份公司提钒炼钢厂办公室 E -mail zhouhuangman163. com 2009- 03-18 收稿 建立良性有效的节水机制 节水在某种意义上是一种典型的经济和社会行为 ,因此建立良性有效的经济机制尤为重要。当前最为迫 切的是加强三大经济机制的建设。 首先是制定科学的价格机制, 促进节水和水资源的优化配置 。在价格机制建设中要注重 3 方面 一是要让 水的价格客观体现水的价值, 制定合理的水资源费和水价标准; 二是要创新水费的收取和管理方式 。在完善用 水计量设施的基础上 ,总结、 推广和创新经验 ; 三是要因地制宜 ,考虑用户水费承受能力的差异 ,实施差别化水 费收取制度。 其次是节水的激励机制。要改革浪费水处罚 、 节约水不奖励的传统做法,充分运用政策引导、税费减免 、 优 惠电价、 财政贴息、 “以奖代补”等多种手段,健全节约用水激励体系, 促进水资源节约和替代水源的开发 。 三是节水的资金保障机制建设 。政府要加大对节水工作和基础设施建设的投入 ,将征收的水资源费和超 计划超定额累进加价水费切实用于水资源的节约和保护,设立专项节水基金,充分发挥政府、企业 、 公众三元投 资主体的作用, 形成节水型社会建设的稳定投入。 摘自光明日报 77 环 境 工 程 2009年 10 月第 27卷第 5 期