[发明专利]一种循环水的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶炼行业熔融钢渣热闷循环水水质稳定的处理技术，特别是CO₂用于钢渣热闷循环水水质稳定的处理技术。 

背景技术

钢铁工业是资源、能源消耗最多的行业之一，在冶炼过程势必产生大量的钢铁渣。每炼一吨铁约产生0.34吨高炉渣，每炼一吨钢约产生0.12吨的钢渣。随着钢铁工业的快速发展，钢铁渣的数量随之增加，钢铁渣的“零排放”成为钢铁工业走循环经济道路，实现可持续发展的重要问题。近几年来，由中冶建筑研究总院有限公司和中国京冶工程技术有限公式研发出的第三代钢渣余热自解热闷处理工艺技术和设备，成功解决了钢渣不稳定的现象，实现了钢渣的“零”排放。该技术入选2009年国家先进污染防治示范技术名录，已在新余中冶环保资源开发有限公司、九江中冶环保资源开发有限公司、鞍钢鲅鱼圈新炼钢、本溪钢铁（集团）有限责任公司、唐山国丰钢铁有限公司、首钢京唐钢铁公司（曹妃甸）、日照钢铁公司等企业推广应用。该技术是将液态钢渣倾翻在热闷装置内，盖上盖自动化喷水，水遇热渣产生蒸汽，消解钢渣中游离氧化钙和游离氧化镁，钢渣粉化后变稳定。钢渣中废钢充分回收，尾渣可100%用于生产建筑材料、建材制品和道路材料，实现钢渣“零排放”。

熔融钢渣热闷处理水循环系统，由于钢渣热闷工艺用水蒸发量大，钢渣中的游离氧化钙消解反应部分进入循环水，导致钢渣热闷出水呈“高水温、高硬度、高碱度、高pH”的特性，系统极易产生结垢。目前的处理工艺主要是以去除悬浮物为目的，以平流沉淀池为主体的处理工艺，对成垢离子很难达到好的去除效果。该系统在运行的过程中，输水泵、输水管道和热闷盖上的喷嘴会由于结垢而堵塞，从而影响到正常的生产。以某钢渣热闷循环水系统为例，蒸发水量占总用水量的60%~70%，钢渣热闷回水中pH值为11.70~12.10，总硬度（以CaCO₃计）为700~900 mg/L，系统结垢主要发生在离心泵叶轮和输水管道中，一般情况下，水泵运行半个月必须停机人工清除污垢，水泵叶轮垢的厚度达1~2mm。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种循环水水质稳定的处理方法。本发明的目的是克服现有技术的不足，解决钢渣热闷循环水水质不稳定，尤其是结垢严重的问题。

本发明提供一种循环水的处理方法，其包括以下步骤：

步骤一：钢渣热闷回水井中的回水经离心泵进入穿孔管曝气池；同时将CO₂通入穿孔管曝气器中；

步骤二：混入CO₂的回水进入絮凝搅拌池中絮凝搅拌；

步骤三：经絮凝沉淀后的回水进入平流沉淀池中作进一步沉淀；

步骤四：经过平流沉淀池后的回水经由吸水井再进入到钢渣热闷装置中进行循环使用。

所述步骤一中的CO₂经由减压阀、控制阀和流量计进入管道混合器中。

所述CO₂为工业液态CO₂，其通入量由回水水量、水质及平流沉淀池出水PH 值确定。

所述CO₂通入量为0.20~0.30 m³气/m³水。

所述步骤二中，回水中的Ca(OH)₂在絮凝搅拌池中，与CO₂发生反应，生成CaCO₃沉淀；CO₃^2-与CO₂和水发生反应生成HCO₃^-。

所述步骤三中沉淀的时间为1 h。

所述步骤四中从平流沉淀池流出的回水水质达到pH在8.5~11之间。

所述步骤四中从平流沉淀池流出的回水总硬度在75~150 mg/L之间。

该处理工艺方法的原理为：

钢渣中的游离氧化钙和游离氧化镁在热闷过程中发生如下反应：

CaO+H₂O→Ca(OH)₂

MgO+ H₂O→Mg(OH)₂

形成的Mg(OH)₂沉淀，基本上附着在钢渣上很少进入到钢渣热闷回水井中；部分Ca(OH)₂进入钢渣热闷回水井中。通入CO₂，与Ca(OH)₂成垢离子的反应为：