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摘要：阐述高炉煤气洗涤水在日常运行过程中常见的问题。分析问题的引起原因，结合生产工艺给出相应的改善意见，以及预防措施和方法。
关键词：常见问题；原因分析；调整PAM；悬浮物
1.导言
高炉煤气洗涤水系统承载着高炉煤气的净化、冷却的重任。由于工艺条线所限，高炉煤气洗涤水处理的难点在于回水悬浮物大、浊度大、碱度高、回水水质变化大。针对与上述因素，高分子聚合物PAM具有用量少、可调整、见效快等优点。投加PAM方案也是高炉浊环水处理目前常用的处理方案之一。但是PAM亦有不同类型，本文讨论高炉煤气洗涤水日常运行过程中出现的几个问题，对问题进行分析，再拟定解决方法，并调整处理方案及达到的结果。
2.系统介绍
高炉系统的高炉煤气经高炉炉顶引出，经重力除尘器后进入湿法洗涤塔上部预清洗段，在此段煤气被喷入的洗涤水冷却和粗除尘，随后通过导流管进入洗涤塔中部环缝段，使煤气进一步冷却和精除尘，净煤气从煤气洗涤塔中部引出至煤气储罐。高炉煤气通常用于热风炉预热空气、电厂发电等应用。与此同时，含有大量悬浮物的高炉集尘水通过沉淀池的处理，降低水中的悬浮物含量，净热水池上冷却塔冷却。冷却后再次由泵送至洗涤塔循环利用。沉淀池中的沉积物由泥浆泵送至浓缩池后用压滤机压成泥饼送出。
目前采用的水处理方案为在沉淀池入口加入0.8mg/L的阳离子絮凝剂9914，在污泥浓缩池入压滤机处加入8mg/L阴离子絮凝剂6220.处理结果满足生产要求。
3.问题介绍及造成影响
受到生产工艺波动影响，高炉浊环水水质经常收到波动。主要体现在回水悬浮物、浊度、碱度上升。大多伴随着灰色的泡沫。悬浮物、浊度指标高，影响高炉煤气冷却效果。导致煤气温度高、杂质多，影响热风炉、电厂用户使用。还会造成无机物颗粒沉积在管道、设备上。碱度高会增加系统结垢倾向。影响絮凝沉降效果。
通过生产工艺可知，进入洗涤水系统的悬浮物、碱度来源于高炉炉料[1]。其成分、颗粒大小、辅助设备运行状况均会引起洗涤水系统水质变差。成分一般指铁矿石的质量品质、焦炭的强度、颗粒大小等因素。铁矿石品质差，所含SiO2、Al2O3、MgO等杂质高，更易进入洗涤水系统中。焦炭的颗粒小，强度差、粉末状比例高，粉末状的焦炭未经过充分燃烧便进入洗涤水系统。直接影响煤气洗涤水系统水质。影响絮凝效果、增大结垢倾向。
4.具体现象原因分析及解决方案
通常，经常遇到如下问题：
（1）沉淀池表面出现灰黑色漂浮泡沫。
原因分析：通过铁矿石、焦炭等炼铁原料分析，结合现场循环水现场出现的状况，分析黑色的悬浮泡沫有可能是碳粉所导致。因为焦炭粉末密度小，比表面积大，可以浮在水面上。取下一部分泡沫，加入希盐酸，并无明显反应。证明其并不含有碳酸盐成分。
解决方法：通过水枪等工具，加速其颗粒的布朗运动。增加其与其它颗粒的碰撞概率。使之与大颗粒的悬浮物结合在一起，通过污泥压滤系统排除系统外。也可添加一些侵润剂，改变颗粒表面活性。加速其沉降。
（2）水外观呈灰白色、浊度高。
原因分析：外观表征和水质分析可知，结合相关高炉生产工艺流程，初步判断为炉料中碳酸盐所导致。
在炼铁生产过程中，需要CaO原料，通常经过烧结制成一定体积、一定质量的块状以供使用，体积小、重量轻的CaO原料粉末在洗涤塔处与循环水接触，导致水中碱度上升。形成细微的碳酸钙分子呈白色悬浮在循环水中。通过查看日常数据分析表，出现该问题时，伴随着碱度大幅度上升。有时会增高2倍以上。过滤水样，得到的沉积物呈灰白色，加入稀盐酸有明显反应，有大量气泡产生。验证判断。
解决方法：方法一为更换阳离子絮凝剂[2]。碱度大幅度升高后，水中的阴离子总量增大，通常在压滤除泥的环节中使用的阴离子絮凝剂处理效果降低。更换PAM絮凝剂产品，由当前使用的阴离子型絮凝剂更换成阳离子型絮凝剂。阳离子絮凝剂分子中含有大量的正电荷，可以吸附水中的阴离子基团，生成大颗粒沉淀。将系统中的悬浮物顺利排出。若系统中的带负电的阴离子悬浮物含量很大，则需要一定的处理时间，待系统中的带负电的阴离子悬浮物大部分排除后。再恢复投加阴离子絮凝剂。方法二为投加阳离子PAC，投加点设置在洗涤塔回水进入沉淀池位置。带有正电荷的PAC可以和水中大量带有负电荷的悬浮物结合起来，形成更大质量、体积的悬浮物。提高沉降速度和效率。大体积、质量的悬浮物便可以通过压滤系统排除系统。
（3）回水悬浮物高。
原因分析：通过日常数据分析可知，导致回水悬浮物高的因素是生产工艺的调整、原料品质的变化。由生产所决定。
解决方法：来水悬浮物高，给排泥工段造成压力。只有及时将这些进入的泥排除系统，才能保证系统正常运行。可以增加沉淀池处PAM的投加量，并关注出水悬浮物指标，通过数据来调整PAM投加量。同时调整阻垢分散剂的投加量，避免大量的悬浮物连同碳酸盐垢沉积在管道表面上。及时联系上游工艺相关负责人，请他们查询并修整相关设备。避免大量高炉炉料进入到煤气洗涤水系统中来。解决源头往往是最佳的处理方法。
（4）来水水质无变化，出水水质差
原因分析：来水水质无变化说明工艺侧无异常，出水水质差的原因可能是系统中的悬浮物未及时通过排泥系统排出。悬浮物积攒在系统中越来越多，导致水质变差。
解决方法：关注每天压滤设备处理能力；每天泥产量。若产量不理想可通过调节浓缩池沉降时间、调整絮凝剂PAM的投加量、更换絮凝剂PAM类型等方法调整。保证系统每天产出污泥的产量。避免悬浮物始终悬浮在系统中。造成沉积、结垢。
5.结语
（1）高炉煤气洗涤水系统运行过程中，常常出现来水悬浮物高、浊度高、碱度高等问题。主要原因还是由于生产工艺的变动，矿石、炉料等品质变化所导致。如若出现异常，应在第一时间进行处理，包括设备维修、品质调整。避免煤气洗涤水水质继续恶化。
（2）日常运行过程中应时刻关注水质指标，做到早发现早处理。任何一个循环水系统都有一定的缓冲能力。同样在解决已发生问题的过程中也有一段滞后期。任何一套完美的方案都无法做到立竿见影。
（3）阴离子型PAM和阳离子型PAM可定期更换使用。阳离子型PAM对表面带负电的悬浮颗粒有较好的沉淀效果。而阴离子型的PAM对表面带正点的悬浮颗粒有较好的处理效果。常用单一型产品在一定周期内，会出现絮凝效果下降的现象。如常时间使用阴离子型PAM，系统中带正电的悬浮颗粒除去效果差，长时间运行中带正电的悬浮颗粒会原来越多。使用阴离子型PAM无法保证处理效果。更换阳离子型PAM则可以除去这些带正电的悬浮颗粒。保证系统每日除泥量。保障系统水质。
（4）在关于悬浮物、浊度、碱度指标的同时，应考虑系统结垢的风险和倾向。关于生产运行指标，如流量、压力，阀门等设备正常与否。避免系统因结垢影响循环水系统正常运行。
参考文献：
[1]周传典，高炉炼铁生产技术手册[M].北京.冶金工业出版社，2002.
[2]张光华，水处理化学品 [M].北京.化学工业出版社，2004.