1、概述
    宣鋼動力廠1260m3高爐鼓風(fēng)機(jī)站有兩臺75t/h和一臺35 t/h鍋爐，沖渣水總量為150t/h,由鍋爐車間沖渣泵站供給．其來源為鼓風(fēng)機(jī)站設(shè)備冷卻回水、凈循環(huán)系統(tǒng)排污水和部分補(bǔ)充新水。鍋爐沖渣水經(jīng)麻石除塵器到12 mx4 mx3 m矩形沉淀池沉淀，沖渣水懸浮物含量由12 773 mg/L降到4300mg/L，因沉淀池出水懸浮物含量太高．大部分沖渣水外排進(jìn)入洋河。這樣，不僅給官廳水系造污染．而且造成水資源浪費(fèi)。近期由于水資源緊張．北京市決定啟用官廳水庫作為飲用水源。為改變現(xiàn)狀，滿足國家環(huán)保要求．該廠對鍋爐沖渣水系統(tǒng)進(jìn)行了改造。
2、改造前系統(tǒng)工藝流程
    改造前動力廠分管著兩個水處理系統(tǒng)，一是75t/h鍋爐沖渣水系統(tǒng)。
    二是高爐煤氣洗滌污水處理系統(tǒng)，工藝流程見圖2所示。
3、改造方案
3.1方案的確定
    鍋爐沖渣水總量約150 t/h，而原沉淀池容積為12mx4mx3m=144m3,由于沉淀池容積�。�造成污水停留時間短．灰渣沉淀不完全．只有小部分灰渣沉淀后被抓斗抓出，而大量灰渣隨水一起排入洋河．不僅造成洋河水污染．而且浪費(fèi)水資源。另一方面，高爐煤氣洗滌污水處理系統(tǒng)中脫水站和減壓閥組每小時不間斷補(bǔ)充工業(yè)新水約80 t�；�于上述兩種情況，動力廠決定將兩個系統(tǒng)綜合考慮尋求最佳解決途徑。
    此次改造之前，為減少鍋爐沖渣水外排量，曾根據(jù)高爐煤氣洗滌污水處理系統(tǒng)中∮24 m輻射式沉淀池的處理能力及運(yùn)行現(xiàn)狀，將約50m3／h鍋爐沖渣水排入該沉淀池出水懸浮物含量達(dá)230~300mg/L，出水水質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)，嚴(yán)重威脅高爐煤氣洗滌系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此此次改造必須尋求新的解決途徑。
    根據(jù)系統(tǒng)及現(xiàn)場情況，動力廠改造攻關(guān)小組提出2種方案：
    方案一：在原矩形沉淀池西側(cè)建一座C112 m輻射式沉淀池、一套4～8 t/h水平帶式過濾機(jī)，水環(huán)式真空泵及空壓機(jī)、灰渣皮帶輸送及配套廠房，形成一套完整的污水處理系統(tǒng)，投資約計168.3萬元。
    方案二：此方案分為兩部分
    第一部分：鍋爐沖渣水的循環(huán)利用。在現(xiàn)有沉淀池北側(cè)建兩路平流沉淀池、安裝抓斗吊，根據(jù)處理水量及場地情況平流池尺寸為29×4.5×4.5m。鍋爐灰渣水進(jìn)入平流沉淀池后抓斗抓灰，懸浮物含量可控制在3 000 mg/L左右，出水自流至清水池（原矩形沉淀池），由沖渣泵站加壓后經(jīng)0273架空管送至∮4m輻射式沉淀池．與高爐煤氣洗滌水混合后，經(jīng)過進(jìn)一步處理，溢流清水經(jīng)環(huán)水泵站提升，由另一C1273架空管送回75t鍋爐房用于沖渣．實現(xiàn)沖渣水的循環(huán)利用。
    第二部分：鼓風(fēng)機(jī)站設(shè)備冷卻水的重復(fù)利用。將鼓風(fēng)機(jī)站設(shè)備冷卻水和凈循環(huán)水系統(tǒng)的排水經(jīng)C1219架空管送至燃?xì)廛囬g脫水站和減壓閥組．以代替原使用的工業(yè)新水．可節(jié)約新水約80 t/h;同時配合房產(chǎn)處高爐沖渣水二期工程．在采暖期由于高爐沖渣用水量增大，充足的設(shè)備冷卻水和凈循環(huán)水系統(tǒng)的排水可以作為其補(bǔ)充水．節(jié)約新水約70m3／h。此方案投資約250萬元，富通新能源銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐燃燒木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
    兩方案相比，第一方案投資較少，處理效果較好，但設(shè)備維護(hù)、管理費(fèi)用高，且日常工作量大。第二方案投資較多，但設(shè)備維護(hù)管理費(fèi)用少，日常工作量小，更重要的是具有長遠(yuǎn)的環(huán)保效益和節(jié)水效益。綜合考慮后選擇了第二方案。
3.2  改造后系統(tǒng)工藝流程
    2001年8月至10月我們對鍋爐沖渣水系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容改造，改造后系統(tǒng)工藝流程如圖3。
4、改造效果
    該工程從改造完成投入運(yùn)行至今已七個多月，從總體來看，整個系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)基本正常，在保證正常生產(chǎn)的前提下，不僅解決了沖渣水外排造成大量污染的問題，而且在節(jié)能節(jié)水方面做出了很大貢獻(xiàn)，達(dá)到了我們改造的預(yù)期目的，具體如下：
4.1  徹底解決了沖渣水長期外排問題，減少了對官廳水系統(tǒng)造成的污染，環(huán)保效益明顯。鍋爐沖渣水系統(tǒng)原設(shè)計沖渣后大量的水與渣在平流沉淀池抓灰后直接外排進(jìn)入洋河，其懸浮含量為4300mg/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國家最高允許排放濃度150mg/L，對洋河水體造成直接污染，進(jìn)而影響官廳水系。此次改造，我們從全局出發(fā)，綜合考慮，采用閉路循環(huán)流程，保證了污水不外排，大大減輕對官廳水系統(tǒng)的污染程度。
4.2  改造后，在維持原系統(tǒng)藥劑投加量基本不變的情況下，24 m沉淀池出水濁度降低，減少了循環(huán)過程中管壁結(jié)垢及循環(huán)泵站吸水井、涼水架積泥、影響水泵正常運(yùn)行的現(xiàn)象，提高了煤氣洗滌質(zhì)量，對高爐煤氣洗滌污水處理系統(tǒng)整體運(yùn)行比較有利．?dāng)?shù)據(jù)如表1。
4.3采用閉路循環(huán)，使高爐區(qū)全部工業(yè)水實現(xiàn)循環(huán)利用，提高水的利用率，節(jié)能節(jié)水效果明顯。
4.3.1  此改造工程投入運(yùn)行后，動力廠水源組停開了一臺水泵，節(jié)水量約100 t/h。若按鍋爐每年運(yùn)行時間360天，水價0.9元／t計算，年節(jié)水效益為：100 t/h×24 h×360 d×0.9元／t=77. 76萬元。4.3.2  冬季采暖期高爐沖渣水量增加約70 t/h，改造后，可由24 m沉淀池溢流水作為其補(bǔ)水，代替原來使用工業(yè)水作為補(bǔ)充水。若一年中采暖期按150天計，則年可節(jié)約工業(yè)水折合人民幣：
    70 t/h×24 h×150 d×0.9元／t=22. 68萬元
4.3.3項目投入運(yùn)行后，水源停開了一臺75 kW泵，增開了一臺160 kW沖渣泵和一臺75 t/h清水泵，年多耗電折合人民幣：
    160 kW×24 h×360d×0.8×0.34元/kW h= 37. 60萬元。
4.3.4  從總體看，年直接經(jīng)濟(jì)效益為：
    77. 76+ 22. 68 - 37. 60= 62. 84萬元。
    綜上所述，此次鍋爐沖渣水?dāng)U容改造取得了較好效果，改造比較成功。沖渣水的循環(huán)利用不僅避免了污水外排，減輕了對官廳水系的污染，保護(hù)了環(huán)境，而且節(jié)約了大量工業(yè)水，改善了原循環(huán)水質(zhì)，取得了明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
5、遺留問題
    高爐煤氣洗滌污水處理系統(tǒng)原設(shè)計負(fù)責(zé)處理高爐煤氣洗滌污水，水質(zhì)相對穩(wěn)定，此次改造后加入了鍋爐沖渣水，由于新建沉淀池抓灰天車運(yùn)行不穩(wěn)定，經(jīng)常發(fā)生故障，影響沉淀池正常倒池，使進(jìn)入24 m沉淀池的水濁度不穩(wěn)定，造成絮凝劑的投加量難以掌握，增加了污水處理難度。這是我們今后需要研究解決的新課題。