1 原濁循環(huán)水系統運行狀況
1．1 濁環(huán)水系統回水的特點(diǎn)
煉鋼廠(chǎng)現有3座30t氧氣頂吹轉爐，除塵工藝采用的是“兩文三脫”煙氣凈化工藝，回水主要為“一文”、“二文”除塵冷卻水，“一文”、“二文”水封水，經(jīng)復擋脫水器排出，即成為轉爐除塵回水。
回水呈黑灰色，SS以FeO為主，SS顆粒較大。
煉鋼過(guò)程中投加的部分過(guò)量石灰隨煙氣進(jìn)人回水中，使回水的硬度、堿度較高，pH＞10。
1.2 原轉爐除塵濁循環(huán)水處理工藝
3座轉爐除塵廢水由各自排水渠流入集水干渠，經(jīng)配水井分別進(jìn)入2座ф24m幅流沉淀池，經(jīng)過(guò)沉淀處理，上清液通過(guò)溢流堰、集水渠進(jìn)人熱水井油上塔泵組送到冷卻塔冷卻，冷卻后自流進(jìn)入冷水井，經(jīng)供水泵組加壓送至轉爐凈化煙氣。在ф24m幅流沉淀池中沉淀下來(lái)的顆粒與水形成底流泥漿，在刮泥機作用下匯集至沉淀池中央，在水頭作用下由沉淀池底部的排泥管自流人泥漿池，由泥漿泵供給40m2板框壓濾機脫水處理，濾液匯集于濾液池，由泵組送回配水井。泥漿經(jīng)板框壓濾機脫水后形成的泥餅由汽車(chē)外運予以回收。
煉鋼廠(chǎng)現有3座30t氧氣頂吹轉爐，除塵工藝采用的是“兩文三脫”煙氣凈化工藝，回水主要為“一文”、“二文”除塵冷卻水，“一文”、“二文”水封水，經(jīng)復擋脫水器排出，即成為轉爐除塵回水。
回水呈黑灰色，SS以FeO為主，SS顆粒較大。
煉鋼過(guò)程中投加的部分過(guò)量石灰隨煙氣進(jìn)人回水中，使回水的硬度、堿度較高，pH＞10。
1.2 原轉爐除塵濁循環(huán)水處理工藝
3座轉爐除塵廢水由各自排水渠流入集水干渠，經(jīng)配水井分別進(jìn)入2座ф24m幅流沉淀池，經(jīng)過(guò)沉淀處理，上清液通過(guò)溢流堰、集水渠進(jìn)人熱水井油上塔泵組送到冷卻塔冷卻，冷卻后自流進(jìn)入冷水井，經(jīng)供水泵組加壓送至轉爐凈化煙氣。在ф24m幅流沉淀池中沉淀下來(lái)的顆粒與水形成底流泥漿，在刮泥機作用下匯集至沉淀池中央，在水頭作用下由沉淀池底部的排泥管自流人泥漿池，由泥漿泵供給40m2板框壓濾機脫水處理，濾液匯集于濾液池，由泵組送回配水井。泥漿經(jīng)板框壓濾機脫水后形成的泥餅由汽車(chē)外運予以回收。
2 產(chǎn)量增加帶來(lái)的問(wèn)題
2.1 供水能力不足
1994年煉鋼投產(chǎn)時(shí)，除塵供水量為500m3/h干線(xiàn)壓力0.7MPa，隨著(zhù)第三座轉爐的投產(chǎn)，于1996年底完成供水泵組的第一次改造。限于泵站環(huán)境條件制約，僅將單吸泵組改為雙吸泵組，供水量增至800m3/h干線(xiàn)壓力0.9MPa。由于煉鋼產(chǎn)量進(jìn)一步提高及轉爐除塵工藝的改造，原系統中供水泵組供水能力再一次顯出不足，需要提高泵組的供水能力。滿(mǎn)足除塵工藝水量1000－1200m3/h，用水點(diǎn)壓力0.4－0.6MPa的要求。
2．2 沉淀池能力不足
2座ф24幅流沉淀池是本系統重要的處理構筑物。在此，回水中的懸浮物沉降至池底，在刮泥機的作用下，進(jìn)行初步濃縮，形成底流泥漿，由泥漿管排出，泥水初步分離。
由哈真（Hazen）提出的理論：E=Ui/(Q/A)[1](Ui小于截流沉速U的顆粒沉速）即沉淀池表現積A一定時(shí)，流量Q增加，必定導致沉淀池去除率E下降，出水懸浮物含量高，出水水質(zhì)惡劣。而表面負荷率Q／A（m3／m2·h）在數值上等于截流沉速U（m／h），流量的增加使截流沉速增大，在沉淀池有效水深一定時(shí)，縮短了沉淀時(shí)間，也證明了水量的增加必然給沉淀池出水水質(zhì)帶來(lái)不利影響。經(jīng)計算循環(huán)水量為500m3/h，單池停留時(shí)間為2．92h；水量達到1000m3/h時(shí)，停留時(shí)間僅為1.46h。同時(shí)生產(chǎn)供水的懸浮物含量高（150-200mg/L，有時(shí)高達400mg/L），造成噴嘴布水不均，甚至堵塞噴嘴。雖經(jīng)改造噴嘴形式，增大風(fēng)機葉輪直徑，除塵效果仍理想。
2．3 泥漿處理能力不足
氧氣頂吹轉爐煙氣凈化的污泥含鐵量達60%左右，具有含鐵量高，燒結性能好，易成塊，含氧化鈣可降低燒結過(guò)程中石灰需要量，因此考慮回收。由于處理水量的增加，沉淀池需頻繁排泥，泥漿含水量提高，含泥量降到10％以下，原系統中3臺濃縮機已造無(wú)法使用，沉淀池排出泥漿直接送至板框壓濾脫水，導致壓濾機過(guò)濾時(shí)間延長(cháng)。在鋼產(chǎn)量迅速增加，污泥量大幅度提高的情況下，無(wú)法及時(shí)處理沉淀池排出泥漿。
2．4 泥漿管道堵塞及濾布磨損
在沉淀池內泥漿總量高的情況下，原系統即使排泥頻繁，也易發(fā)生排泥管堵塞的現象。通過(guò)對生產(chǎn)中堵塞的排泥管切斷分析，管道中沉積的懸浮物約1／4－1／3管徑高度，大大降低了管道的過(guò)流斷面。此外，由于除塵水中粗顆粒密度高、直徑大，也是造
成原系統中板框壓濾機濾布磨損快使用壽命短的主要原因。
1994年煉鋼投產(chǎn)時(shí)，除塵供水量為500m3/h干線(xiàn)壓力0.7MPa，隨著(zhù)第三座轉爐的投產(chǎn)，于1996年底完成供水泵組的第一次改造。限于泵站環(huán)境條件制約，僅將單吸泵組改為雙吸泵組，供水量增至800m3/h干線(xiàn)壓力0.9MPa。由于煉鋼產(chǎn)量進(jìn)一步提高及轉爐除塵工藝的改造，原系統中供水泵組供水能力再一次顯出不足，需要提高泵組的供水能力。滿(mǎn)足除塵工藝水量1000－1200m3/h，用水點(diǎn)壓力0.4－0.6MPa的要求。
2．2 沉淀池能力不足
2座ф24幅流沉淀池是本系統重要的處理構筑物。在此，回水中的懸浮物沉降至池底，在刮泥機的作用下，進(jìn)行初步濃縮，形成底流泥漿，由泥漿管排出，泥水初步分離。
由哈真（Hazen）提出的理論：E=Ui/(Q/A)[1](Ui小于截流沉速U的顆粒沉速）即沉淀池表現積A一定時(shí)，流量Q增加，必定導致沉淀池去除率E下降，出水懸浮物含量高，出水水質(zhì)惡劣。而表面負荷率Q／A（m3／m2·h）在數值上等于截流沉速U（m／h），流量的增加使截流沉速增大，在沉淀池有效水深一定時(shí)，縮短了沉淀時(shí)間，也證明了水量的增加必然給沉淀池出水水質(zhì)帶來(lái)不利影響。經(jīng)計算循環(huán)水量為500m3/h，單池停留時(shí)間為2．92h；水量達到1000m3/h時(shí)，停留時(shí)間僅為1.46h。同時(shí)生產(chǎn)供水的懸浮物含量高（150-200mg/L，有時(shí)高達400mg/L），造成噴嘴布水不均，甚至堵塞噴嘴。雖經(jīng)改造噴嘴形式，增大風(fēng)機葉輪直徑，除塵效果仍理想。
2．3 泥漿處理能力不足
氧氣頂吹轉爐煙氣凈化的污泥含鐵量達60%左右，具有含鐵量高，燒結性能好，易成塊，含氧化鈣可降低燒結過(guò)程中石灰需要量，因此考慮回收。由于處理水量的增加，沉淀池需頻繁排泥，泥漿含水量提高，含泥量降到10％以下，原系統中3臺濃縮機已造無(wú)法使用，沉淀池排出泥漿直接送至板框壓濾脫水，導致壓濾機過(guò)濾時(shí)間延長(cháng)。在鋼產(chǎn)量迅速增加，污泥量大幅度提高的情況下，無(wú)法及時(shí)處理沉淀池排出泥漿。
2．4 泥漿管道堵塞及濾布磨損
在沉淀池內泥漿總量高的情況下，原系統即使排泥頻繁，也易發(fā)生排泥管堵塞的現象。通過(guò)對生產(chǎn)中堵塞的排泥管切斷分析，管道中沉積的懸浮物約1／4－1／3管徑高度，大大降低了管道的過(guò)流斷面。此外，由于除塵水中粗顆粒密度高、直徑大，也是造
成原系統中板框壓濾機濾布磨損快使用壽命短的主要原因。
3 改造措施及實(shí)際效果
根據轉爐煙氣凈化除塵工藝的要求，結合原除塵濁環(huán)水處理工藝狀況，確定改造方案。
3．1 提高泵站供水能力
新建濁環(huán)水泵站及配套設施，安裝5臺多級泵組（3運2備），提高供水能力。實(shí)際生產(chǎn)中流量可至1000－1200m3／h，供水干線(xiàn)壓力在1.0－1.2MPa，滿(mǎn)足除塵工藝各用水點(diǎn)要求。新泵站吸水井與原泵站吸水井相通，提高了吸水井有效容積，有利于泵組穩定供水。
3．2 改造脫水設備
泥漿脫水設備的改造是確保沉淀地出水水質(zhì)的重要措施。沉淀池中刮泥機的運動(dòng)是一個(gè)矛盾過(guò)程，一方面起到了污泥濃縮作用（對沉淀池中粗顆粒），一方面則引起了攪擾（對細顆粒），因此，在不改造沉淀池的前提下，必須及時(shí)處理沉淀池排出的泥漿，促進(jìn)細顆粒的沉淀。
�、侔惭b80m2自動(dòng)板框壓濾機6臺（4運2備），6臺手動(dòng)板框壓濾機停用。使過(guò)濾面積由240m2增至320m2。泥餅實(shí)際產(chǎn)量每月由2000t增至4800t，極大降低了沉淀池負荷。
�、谂浜蠅簽V機擴容，改造泥漿泵站，安裝3臺渣漿泵組（1運2備），其單臺流量、壓力滿(mǎn)足4臺板框壓濾機同時(shí)工作要求。
�、鄹脑焱Ｓ玫�3臺濃縮機，恢復使用（1運2備）。改造后3臺濃縮機相互間可獨立工作，以利于設備檢修。
通過(guò)改造，沉淀池底流泥漿可連續排出處理，促進(jìn)沉淀池中顆粒的沉淀，同時(shí)運行班組職工可根據生產(chǎn)實(shí)際采取泥漿泵一濃縮機一板框壓濾機工作方式（沉淀池中泥漿多）、泥漿泵一板框壓濾機或濃縮機—板框壓濾機工作方式（沉淀池中泥漿少），合理配置設備，防止板框壓濾機噴料。
3.3 增加沉淀的前處理
根據2.4的分析，除改造脫水設備外還應在沉淀池前去除粗顆粒，避免泥漿管道堵塞，減少濾布的磨損。在調查研究基礎上，決定采用螺旋分級機，去除粗顆粒。在沉淀池前回水槽上設問(wèn)板。閘板前槽壁安裝旁通網(wǎng)板與螺旋分級機進(jìn)水槽相連。通過(guò)2個(gè)閘板的開(kāi)閉調節可選擇是否使用螺旋分級機，以確保不停水就可檢修螺旋分級機。螺旋分級機投入使用后每天分離出的粗顆粒達10t，板框壓濾機濾布由原來(lái)的每天更換20塊左右下降到現在每天更換10塊，基本達到改造目的。
3．1 提高泵站供水能力
新建濁環(huán)水泵站及配套設施，安裝5臺多級泵組（3運2備），提高供水能力。實(shí)際生產(chǎn)中流量可至1000－1200m3／h，供水干線(xiàn)壓力在1.0－1.2MPa，滿(mǎn)足除塵工藝各用水點(diǎn)要求。新泵站吸水井與原泵站吸水井相通，提高了吸水井有效容積，有利于泵組穩定供水。
3．2 改造脫水設備
泥漿脫水設備的改造是確保沉淀地出水水質(zhì)的重要措施。沉淀池中刮泥機的運動(dòng)是一個(gè)矛盾過(guò)程，一方面起到了污泥濃縮作用（對沉淀池中粗顆粒），一方面則引起了攪擾（對細顆粒），因此，在不改造沉淀池的前提下，必須及時(shí)處理沉淀池排出的泥漿，促進(jìn)細顆粒的沉淀。
�、侔惭b80m2自動(dòng)板框壓濾機6臺（4運2備），6臺手動(dòng)板框壓濾機停用。使過(guò)濾面積由240m2增至320m2。泥餅實(shí)際產(chǎn)量每月由2000t增至4800t，極大降低了沉淀池負荷。
�、谂浜蠅簽V機擴容，改造泥漿泵站，安裝3臺渣漿泵組（1運2備），其單臺流量、壓力滿(mǎn)足4臺板框壓濾機同時(shí)工作要求。
�、鄹脑焱Ｓ玫�3臺濃縮機，恢復使用（1運2備）。改造后3臺濃縮機相互間可獨立工作，以利于設備檢修。
通過(guò)改造，沉淀池底流泥漿可連續排出處理，促進(jìn)沉淀池中顆粒的沉淀，同時(shí)運行班組職工可根據生產(chǎn)實(shí)際采取泥漿泵一濃縮機一板框壓濾機工作方式（沉淀池中泥漿多）、泥漿泵一板框壓濾機或濃縮機—板框壓濾機工作方式（沉淀池中泥漿少），合理配置設備，防止板框壓濾機噴料。
3.3 增加沉淀的前處理
根據2.4的分析，除改造脫水設備外還應在沉淀池前去除粗顆粒，避免泥漿管道堵塞，減少濾布的磨損。在調查研究基礎上，決定采用螺旋分級機，去除粗顆粒。在沉淀池前回水槽上設問(wèn)板。閘板前槽壁安裝旁通網(wǎng)板與螺旋分級機進(jìn)水槽相連。通過(guò)2個(gè)閘板的開(kāi)閉調節可選擇是否使用螺旋分級機，以確保不停水就可檢修螺旋分級機。螺旋分級機投入使用后每天分離出的粗顆粒達10t，板框壓濾機濾布由原來(lái)的每天更換20塊左右下降到現在每天更換10塊，基本達到改造目的。
