国内有关企业对钢渣处理回用技术已经进行了数十年的研究,作为钢渣热闷法处理工艺配套的循环供水系统,自2003年开始在实际工程项目中应用。处理水量为800~1000m3/h,以“高蒸发(70%)、高碱度污染(pH13)、高温水(75℃~90℃)”为主要特点的生产废水得到循环利用,实现了零排放。目前已在数十家钢铁企业应用,效果良好。根据特殊水质要求,通过工程实践,发现了该工艺经常遇到的一些问题,现针对这些问题进行相应分析。
通过一些企业钢渣处理项目的工程实践,水处理工艺的主要难点主要是由钢渣热闷工艺的特点决定的。用于处理的钢渣温度高达1600℃,水作为转炉钢渣热闷的工作介质,因工艺需要造成的“高蒸发(70%)、高碱度污染(pH13)、高温水(75℃~90℃)”问题,带来的工程实际问题有:
1.蒸发严重,排水管廊、回水井等处高温蒸汽弥漫,给检修带来极大困难和危险;
2.回水温度高,设备、仪表均需选用耐高温的特殊型号,而且损坏频繁,回水井中所用回水泵和液位计损坏情况尤其严重;
3.由于“高蒸发、高碱度污染、高温水”问题,致使循环系统水质极不稳定,系统结垢严重。
针对排水管廊、回水井等处高温蒸汽弥漫、排气不畅的问题,由通风专业做出计算,对管道进行隔热、管廊进行通风处理。
对回水温度过高(90℃左右)以及回水泵、液位计等设备仪表极易损坏的问题,尽量不选与回水直接接触的潜水泵,改用液下泵或增设干式泵房,减少设备与高温水的接触;选用耐高温的仪表,如雷达液位计等,为保证安全,可设两种液位计备用。
系统结垢是一个棘手的问题,目前主要的应对方法有:
1.另设一套备用管道系统,方便定期对结垢严重的管道进行处理、更换,同时保证生产的正常运行。
2.与专业清洗公司结合,定期通过清洗剂对管道进行清洗,首钢钢渣热闷项目采取了这种方式缓解管道结垢问题,目前效果良好。缺点是经常需要停产清洗。
3.在系统运行中减缓结垢的方法主要有物理法和化学法,如可采取在管道上安装电磁除垢仪、在管道中投加缓蚀剂、喷入CO2等等方法。这些方法大部分还在探索之中,目前效果还不显著。通过工艺流程设置、构筑物的增建,尽量减少易出问题的部位。主要作法有以下几种:(1)将管廊中的供回水管道架空敷设,不再设放在管廊中,方便检修,减少工作人员下管廊的风险;(2)取消回水井及回水泵,热闷回水自流入沉淀池处理,虽然增加了沉淀池埋深,增加了土建工程量,但避免了由于回水温度高,造成回水泵及其配套仪表出故障等问题;(3)将沉淀池、吸水井、供水泵房采用一体化形式设计,结构更紧凑,减少连接管道。