袁廷鍵
（合肥鋼鐵公司第二煉鋼廠，安徽 合肥 230000）

　　摘要：轉(zhuǎn)爐除塵水在循環(huán)使用中易造成除塵系統(tǒng)設(shè)備結(jié)垢，影響除塵效果，為此，經(jīng)對結(jié)垢原因進(jìn)行分析，認(rèn)為除塵水在循環(huán)使用過程中循環(huán)利用率低，沒有防垢、除垢措施是其主要原因，因而提出并實(shí)施了確保除塵水循環(huán)利用率在95％以上，實(shí)行“高堿度、零排放”的對策，從而一舉解決了嚴(yán)重的結(jié)垢問題，除塵效果大為改善，除塵抽引風(fēng)機(jī)熱停工時(shí)間2000年比1993年降低86.5％。
　　關(guān)鍵詞：結(jié)垢；磁化防垢；鈉堿；循環(huán)利用率
　　中圖分類號：TU834
　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
　　文章編號：1009-2455(2001)04-0020-02

　　合鋼公司二煉鋼廠3×20t氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的煙塵采用濕法除塵，除塵后的污水采用了“磁化－斜板沉淀－壓濾脫水”的污水處理工藝，除塵水經(jīng)處理后，供給轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)循環(huán)使用。

1 磁化處理的作用

　　由于轉(zhuǎn)爐煙塵中70％以上是可磁化的鐵及其氧化物以及10％以上的鈣、鎂等氧化物，且這些煙塵粒徑小于1μm的占90％以上，因而除塵后的污水懸浮物含量高、粒度細(xì)，適于磁化處理。
　　“磁化”的作用之一是提高水處理效率。由于塵粒具有磁性，在磁場作用下，在沉淀過程中產(chǎn)生碰凝聚現(xiàn)象，塵粒相互吸引聚結(jié)成較大的聚凝體，加速了沉降。
　　作用之二具有防垢功能。根據(jù)Lorentz力的理論，認(rèn)為水溶液中帶電粒子在磁場作用下，使帶正負(fù)電子的粒子繞磁場作相反方向的螺旋運(yùn)行，會(huì)影響結(jié)晶中心的形成和沉積速度，因此，能防止水垢和結(jié)石的形成。經(jīng)過磁場處理過的水由于勞侖磁力的作用，促進(jìn)水中鈣鎂等物質(zhì)均相成核過程，有利于減緩循環(huán)水主體內(nèi)部的結(jié)晶速度，減少難溶鹽沉積在金屬表面的趨勢[1]。
　　經(jīng)處理后的轉(zhuǎn)爐除塵污水水質(zhì)見表1。

表1 轉(zhuǎn)爐除塵用水與處理后水質(zhì)對比 水質(zhì)類別 pH 懸浮物/(mg·L^-1) 總硬度/(mol·L^-1) 總堿度/(mol·L^-1) 氯根/(mol·L^-1) 工藝要求 7～11 ＜100 ＜2×10^-3 ＞1.6×10^-2 ＜5.6×10^-3 處理后水質(zhì) 7～10 72 0.23×10^-3～1.83×10^-3 5.95×10^-3～32.95×10^-3 3.6×10^-3～7.9×10^-3

2 除塵水循環(huán)使用存在問題

　　除塵水經(jīng)處理后，在循環(huán)使用過程中，我們發(fā)現(xiàn)除塵系統(tǒng)的除塵效果不斷下降，除塵抽引風(fēng)機(jī)檢修頻繁，設(shè)備故障增多。通過對除塵系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行檢查后發(fā)現(xiàn)：系統(tǒng)噴嘴由于結(jié)垢而部分或全部堵塞，使得噴水效果變差或基本不噴水，設(shè)備內(nèi)部、管道結(jié)垢嚴(yán)重。雖經(jīng)幾次停產(chǎn)進(jìn)行人工清臟、除垢，稍久，情況仍然如故。
　　經(jīng)測定，平均每天結(jié)垢厚度在0.357～0.536mm。經(jīng)采樣，垢色紅黃，堅(jiān)硬呈層狀，其成份見表2。

表2 垢樣成份 成分 FeO Fe₂O₃ CaO SiO₂ MgO 含量/％ 8.69 27.27 31.83 25.04 6.75

3 結(jié)垢原因分析

　　由表2可見，除塵系統(tǒng)設(shè)備垢樣成份，除了常見由水中鈣鎂離子所形成的垢以外，還有鐵元素等形成的難溶性的垢物。
　　磁化處理，有抑制水垢形成的作用，且具有“溶垢”的功能。除塵水的循環(huán)利用率越高，水的磁化程度就越高，可達(dá)到完全不結(jié)垢的效果。但水中鈣硬度也隨之增大，當(dāng)鈣硬度大于1.2×10^-2mol/L時(shí)，磁化防垢的效果就差。因此，需定期或不定期地向除塵水中投加Na₂CO₃。加入Na₂CO₃后反應(yīng)生成的CaCO₃等水垢，由于磁場的磁化作用，變得疏松、質(zhì)脆、附著力弱，容易沖洗，不會(huì)在設(shè)備上結(jié)垢。當(dāng)鈉堿控制在一定量時(shí)，可使循環(huán)水中鈣硬度穩(wěn)定地保持在2×10^-2mol/L左右。
　　但反過來，除塵水循環(huán)利用率越低，水的磁化程度就越低，防垢、溶垢的功能就會(huì)消失。這主要是由于循環(huán)率太低致使磁化水量大大降低，達(dá)不到影響結(jié)晶中心的形成和沉積速度所需的磁通量，不利于除塵水主體內(nèi)部的結(jié)晶速度，因而易形成大顆粒的垢晶體，最終導(dǎo)致結(jié)垢。

4 采取的對策

　　根據(jù)上述分析的原因，我們提出并實(shí)施兩項(xiàng)相應(yīng)綜合對策：一是提高除塵水的循環(huán)利用率，實(shí)行“零排放”；二是控制和保持除塵水中鈉堿量，確?！案邏A度”。

　　4.1 提高除塵水的循環(huán)率
　　針對除塵系統(tǒng)中的缺陷，有計(jì)劃地進(jìn)行改造，排除了其它水進(jìn)入除塵水循環(huán)系統(tǒng)中導(dǎo)致除塵水不平衡的因素。同時(shí)，嚴(yán)格控制補(bǔ)水量，做到適時(shí)補(bǔ)水，不溢流。對除塵水循環(huán)處理過程中泥漿脫水產(chǎn)生的濾液及沖洗地坪的廢水，嚴(yán)禁外排，收集、處理循環(huán)使用。目前，除塵水的循環(huán)利用率達(dá)到95％以上。

　　4.2 不定期投加Na₂CO₃
　　不定期在供水泵房熱水池中投加Na₂CO₃。實(shí)踐表明，鈉堿量達(dá)1.6×10^-2～2.0×10^-2mol/L時(shí)為佳。即以此為控制目標(biāo)，每4h取樣化驗(yàn)一次，達(dá)不到此范圍值時(shí)，即投加Na₂CO₃。在實(shí)際操作過程中，我們發(fā)現(xiàn)，在熱水井中投加Na₂CO₃時(shí)，一是投加操作不方便（池高2.5m），安全系數(shù)低；二是因無攪拌設(shè)施，一小部分未能溶解的Na₂CO₃沉積到池底，造成不必要浪費(fèi)。為此，將投加點(diǎn)改到鋼制主污水槽上。此處操作方便，易行、安全、水溫較高（50℃以上）且在流動(dòng)，因而Na₂CO₃投加后，很快溶解擴(kuò)散，其效果好，不浪費(fèi)。

5 處理效果

　　自投加工業(yè)堿，除塵水中鈉堿基本保持在1.6×10^-2～2.0×10^-2mol/L，并采取措施確保除塵水循環(huán)利用率達(dá)95％以上，解決了嚴(yán)重的結(jié)垢問題，使大量的磁垢脫落，不再產(chǎn)生新的塵垢，毋須專門的停產(chǎn)清臟、除垢。除塵效果達(dá)到并保持在理想狀態(tài)。因結(jié)垢而導(dǎo)致除塵風(fēng)機(jī)停產(chǎn)檢修頻率明顯減少，結(jié)果見表3。

表3 改造前后風(fēng)機(jī)檢修情況對照 時(shí)間 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子更換
總數(shù)/件 軸瓦更換總數(shù) 熱停工時(shí)間
/min 大瓦/付 小瓦/付 改造前 170 120 108 6756 改造后 112 62 46 915

參考文獻(xiàn)：
[1]陸柱，陳中興，等．水處理技術(shù)[M]，上海：華東理工大學(xué)出版社，2000，10．
[2]夏克盛，丁玉娟，岳永亮．空調(diào)系統(tǒng)水質(zhì)及水處理問題探討[J]．暖通空調(diào)，2001，(1)：76－77．

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作者簡介：
袁廷鍵（196－），男，工程師。聯(lián)系電話：0551－4402587