1、第25卷第2期 2009年1月 中国给水排水 CHINA WATER&WASTEWATER Vo125 No2 Jan2009 台金污泥回收利用技术的生产实践 王光华 ， 王继敏 (1中钢武汉安环院华安设计工程有限公司，湖北武汉430081；2唐山中原板材有限 公司，河北唐山063000) 摘要： 冶金生产各工序产生的污泥成分、性质各不相同，其共同点是含铁量较高，具有极高 的回收if,1用价值。目前冶金企业普遍采用分质回收利用的处理工艺，而鄂钢烧结分厂则将各分厂 的生产污泥进行混合、浓缩、脱水后制成污泥膏直接用于烧结混合配料。生产实践表明，该技术不 仅可以消除冶金生产污泥的污染，同时可以降低烧
2、结生产成本，具有极高的环境效益和经济效益。 关键词： 冶金污泥； 螺旋离心脱水机； 污泥膏； 烧结 中图分类号：X703 文献标识码：c 文章编号：10004602(2009)02010203 Practice on Metallurgical Sludge Reclamation and Reuse Technology WANG Guanghua WANG Jimin t 1Hua an Design and Engineering CoLtd，Sinosteel Wuhan SEPR|，Wuhan 430081 China；2Tangshan Heavy Plate CoLtd，Tang
3、shan 063000，China) Abstract：The components and quality of sludge produced in each metallurgical procedure are dif- ferentThe sludge has higher value of reclamation and reuse due to its rich iron contentMetallurgical enterprises adopt the treatment process of qualitybased recovery commonlyHowever，in
4、the Echeng Iron and Steel CoLtd，the sludge from each branch is directly used for sinter after mixing，concentration and dewateringThe practice indicates that this technology not only can eliminate sludge pollution，but also decrease the cost of productionIt has significant environmental and economic b
5、enefits Key words： metallurgical sludge； spiral centrifugal dehydrator； sludge slurry； sinter 冶金生产过程中产生的污泥主要有炼铁高炉瓦 斯泥、炼钢转炉除尘污泥以及各轧钢工序产生的化 学污泥等。由于各生产工序生产工艺不同，故产生 的污泥性质差别较大。目前，国内冶金企业污泥综 合利用一般是根据不同污泥的性质进行分类回收， 炼钢瓦斯泥多采用浮选精选的方法进行提炼，提炼 后含铁量高的污泥送烧结或球团配料，剩下含铁量 低的污泥送往厂外制砖，如武钢、马钢等即采用该方 法；炼钢转炉污泥多采用浓缩后直接送至烧结一混
6、圆筒进行配料或脱水后送料场配料，如济钢、柳钢等 即采用该方法；轧钢化学污泥采用脱水外运处理，如 唐钢即采用该方法。总体来说，冶金污泥回收利用 非常普及，但或多或少存在因污泥外运而带来的二 次污染，且污泥利用率不高。 鄂城钢铁厂烧结分厂拟将各分厂的生产污泥昆 合后制成污泥膏用于烧结，并成功进行r生产实践。 1项目背景 鄂城钢铁厂主要有炼铁分厂、炼钢分厂、电炉分 厂、小型分厂、中型轧钢分厂、棒材分厂、线材分厂、 烧结和焦化分厂。根据污泥性质不同可将其生产污 泥分为四大类，即炼铁高炉瓦斯泥、炼钢转炉污泥、 电炉污泥及轧钢污泥。该厂原有污泥处理设施是将 转炉污泥浓缩后送24 m 烧结机一混圆筒配料，其
7、 他污泥均脱水后送原料厂配料或外运填埋。该系统 可回收冶金污泥量为310 ta，环境和经济效益显 著，尽管如此，仍有大量生产污泥未被利用。 102 王光华，等：冶金污泥回收利用技术的生产实践 第25巷第2期 随着企业的不断发展，电炉厂异地改造，与之配 套的小型连轧生产线也投产运行，4号1860炼铁高 炉和90 nl 烧结机相继建成投产，一方面生产污泥 量大幅度增加，另一方面90 m 烧结机的建成投产 也使烧结消化污泥的能力大幅度增加。由此，结合 先进的污泥脱水技术，提出一种全新的污泥处理工 艺，即将厂区所有生产污泥进行收集、浓缩、脱水后 制成污泥膏直接用于烧结混合圆筒配料。 2基本设计参数 2
8、1 污泥量 各分厂的污泥排放量见表1。 表1 各分厂的污泥排放量 Tab1 Sludge quantity from different plants 干泥量 污泥来源 含水污泥量 备注 (ta ) 炼铁厂高炉瓦斯泥 160 m h l3 400 连续排放 二炼钢转炉及线材污泥 450 m d 19 000 问歇排放 电炉厂化学污泥 50 m d 2 000 间歇排放 小型f一 160 Ill d 5 600 间歇排放 中型轧钢f一外排污泥 l20 n1 d 4 0oo 间歇排放 四号高炉瓦斯泥 36 m h 7 1oo 连续排放 合计 5 484 m d 5l 100 22污泥性质 各类污泥
9、的主要成分见表2。 表2各类污泥的主要成分 Tab2 Main composition of sludge 污泥名称 TFe SiO2 C CaO 轧钢污泥 6955 16 196 06 瓦斯泥 2389 432 473 28O 转炉污泥 5603 2280 41 电炉污泥 2234 7O 302 240 23 处理后污泥膏含水量的确定 在烧结生产过程中，一般要求烧结混合料含水 量在(6503)，故需喷水调整湿度，通常采用 喷湿污泥的方式，既可以补充水分，又可以利用污 泥，但由于未经处理的污泥含固率较低，从而使污泥 利用量受到限制，因此提高污泥利用率的关键在于 怎样降低亏泥含水率。根据鄂钢生产
10、的实际情况， 烧结生产昆合料中的混匀矿、煤粉等物料自身的含 水率通常比生产要求的(6503)还要高，真正 能消化污泥的是返矿，烧结分厂烧结返矿用量为 l20 th，如果忽略返矿的含水率，则干污泥总量为 51 100 ta；每天利用干污泥量为1548 t(按年生产 330 d计)；每小时利用于污泥量为65 t；与返矿混 合后混合料含水率按65计，则需水量为9 t；脱水 后污泥膏含水率为58。 根据以上计算，考虑到返矿含水率不可能为零， 同时考虑安全设计系数，脱水后污泥含水率计算值 暂取35，运行时根据实际情况进行控制。 24设计规模 污泥量为296 m h。由于厂区生产污泥排放 的问歇性，工程设
11、计最大处理规模为400 m h。 3工艺方案的确定 31污泥收集与输送 针对冶金生产污泥的不同性质及各生产工序污 泥间歇排放的特点，结合鄂钢厂区总图布局的实际 情况，将距烧结分厂较近的炼铁高炉瓦斯泥直接泵 送至污泥处理站；炼钢转炉污泥由于流动性差，输送 比较困难，采用气力输送方式；其他分厂的生产污泥 采用分段加压、逐级输送的方式运至污泥处理站。 具体流程见图1。 气体输送(100 m h) 图1污泥输送流程 Fig1 Flow chart of sludge transportation 污泥输送管道架空敷设，所有弯头均采用45。 弯头，且设空气清扫管；炼钢转炉及连铸污泥采用循 环回流、连续输
12、送的方式，以避免间歇运行造成管道 堵塞。 32污泥处理工艺流程 污泥处理工艺流程见图2。 103 厂 图2污泥处理工艺流程 Fig2 Flow chart of sludge treatment 第25卷第2期 中国给水排水 各分厂的生产污泥收集至污泥处理站后先经 砂水分离器去除粗颗粒固体后自流至重力浓缩池浓 缩，然后泵提至混合池，同时投加絮凝剂进行充分搅 拌，混合液经螺杆泵加压至螺旋离心脱水机脱水，浓 缩池上清液及滤液回用于生产，脱水后的污泥膏利 用螺旋输送机和切割机直接送至烧结配料皮带输送 机，与混合料混合利用。 33设计要点 污泥输送管路必须考虑冲洗系统和检修 口，以防止管路堵塞。 脱水
13、机的选择是关键，经过充分论证、比较 和考察后决定采用螺旋离心脱水机作为污泥浓缩脱 水设备，螺旋离心脱水机具有以下特点：进泥和出泥 均为连续运行，有利于污泥膏直接与烧结配料皮带 输送机上的混合料混合；脱水后污泥的含水率可以 通过调整离心脱水机的转速自行调节，便于污泥膏 的制备；便于自动化运行和清洁生产。 由于螺旋离心脱水机对进料介质要求较 高，故污泥进入脱水机后需进行充分搅拌，尽量保证 污泥进料基本稳定，使脱水机稳定运行。 污泥膏投加前加切割机搅细，均匀投加以 便于烧结混料。 34主要建(构)筑物及设备 污泥浓缩池 污泥浓缩池采用地上高架式，钢混结构，尺寸为 160 m65 m，有效高度为35
14、m，浓缩池底部为 污泥提升泵房、高压冲洗泵房、加药问和控制室。 污泥混合池 非标钢结构设备，配用搅拌机功率为75 kW。 卧式螺旋离心脱水机 4台。配用电机功率为45 kW，转速为3 000 r min，处理量为35 m h，PLC控制。 螺旋输送机 2台。螺旋输送机圆筒直径为450 mm，长度根 据现场实际需要确定，配用电机功率为055 kW。 污泥切割机 2台。非标设备，配用电机功率为055 kW。 4经济技术分析 工程总投资为1 860万元，处理后吨泥回收成 本为l346元，毛收益为1 022万 a(按鄂钢内部 核算价为200 Yv_t污泥计算)，则每年净收益为 9532万元。 5存在的
15、问题及分析 厂区轧钢污泥采用间歇方式输送，污泥浓 缩池进水负荷不稳定造成了浓缩池出水水质不稳 定，有跑泥现象发生，针对这种情况，厂方正在着手 将轧钢污泥间歇输送方式改为循环回流连续输送方 式。 经离心脱水机脱水后的污泥膏直接送至烧 结配料皮带输送机与烧结矿混合，易产生扬尘，扬尘 粘附在污泥切割机出口造成堵塞，必须人工定期清 除，还有待进一步改进。 污泥处理系统与皮带输送机原采用联锁控 制方式，由于污泥处理系统开停机延时时问较长，皮 带输送机停机后脱水机仍有部分污泥排至皮带，造 成皮带上污泥膏堆积，为解决该问题，改自控为人工 调度，这给生产管理带来不便。 6结语 该工程于2005年10月正式投产
16、运行，先后进 行了增加砂水分离器和增加一台螺旋离心脱水机等 技术改造，两年多的实际运行表明，将冶金生产混合 污泥经螺旋离心脱水机脱水制成污泥膏直接用于烧 结混合配料的处理工艺是成功的，该技术不仅改变 了过去分质处理利用带来的生产管理复杂性，避免 了常规板框或带机脱水及污泥汽车运输造成的二次 污染，同时也给企业自身带来了巨大的经济效益，是 冶金污泥综合利用技术的一次革新。 参考文献： 1苏允隆，金俊，王桂龙，等马钢炼钢污泥直接配入烧 结混合料系统的研发及使用J中国冶金，2004， (6)：1821 2 朱贺民马钢炼钢除尘污泥利用技术的开发与应用 J新技术新工艺，2007，(6)：6365 3贺建峰济钢炼钢炼铁污泥的综合利用J烧结球 团，2002，(5)：3840 4付清照，赵艳八钢炼铁污泥综合利用分析J新疆 钢铁，2001，(4)：911 5 李奇勇转炉除尘污水污泥处理利用技术实践与探讨 J冶金能源，2004，23(3)：5254 104 电话：(027)86557707 Email：huagh68163com 收稿日期：20080916
