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1、概述
    宣鋼動力廠1260m3高爐鼓風機站有兩臺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．其來源為鼓風機站設備冷卻回水、凈循環系統排污水和部分補充新水。鍋爐沖渣水經麻石除塵器到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入洋河。這樣，不僅給官廳水系造污染．而且造成水資源浪費。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。為改變現狀，滿足國家環保要求．該廠對鍋爐沖渣水系統進行了改造。
2、改造前系統工藝流程
    改造前動力廠分管著兩個水處理系統，一是75t/h鍋爐沖渣水系統。
    二是高爐煤氣洗滌污水處理系統，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,由于沉淀池容積小．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．而且浪費水資源。另一方面，高爐煤氣洗滌污水處理系統中脫水站和減壓閥組每小時不間斷補充工業新水約80 t。基于上述兩種情況，動力廠決定將兩個系統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，曾根據高爐煤氣洗滌污水處理系統中∮24 m輻射式沉淀池的處理能力及運行現狀，將約50m3／h鍋爐沖渣水排入該沉淀池出水懸浮物含量達230~300mg/L，出水水質嚴重超標，嚴重威脅高爐煤氣洗滌系統的安全運行。因此此次改造必須尋求新的解決途徑。
    根據系統及現場情況，動力廠改造攻關小組提出2種方案：
    方案一：在原矩形沉淀池西側建一座C112 m輻射式沉淀池、一套4～8 t/h水平帶式過濾機，水環式真空泵及空壓機、灰渣皮帶輸送及配套廠房，形成一套完整的污水處理系統，投資約計168.3萬元。
    方案二：此方案分為兩部分
    第一部分：鍋爐沖渣水的循環利用。在現有沉淀池北側建兩路平流沉淀池、安裝抓斗吊，根據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，經過進一步處理，溢流清水經環水泵站提升，由另一C1273架空管送回75t鍋爐房用于沖渣．實現沖渣水的循環利用。
    第二部分：鼓風機站設備冷卻水的重復利用。將鼓風機站設備冷卻水和凈循環水系統的排水經C1219架空管送至燃氣車間脫水站和減壓閥組．以代替原使用的工業新水．可節約新水約80 t/h;同時配合房產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，充足的設備冷卻水和凈循環水系統的排水可以作為其補充水．節約新水約70m3／h。此方案投資約250萬元，富通新能源銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐燃燒木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
    兩方案相比，第一方案投資較少，處理效果較好，但設備維護、管理費用高，且日常工作量大。第二方案投資較多，但設備維護管理費用少，日常工作量小，更重要的是具有長遠的環保效益和節水效益。綜合考慮后選擇了第二方案。
3.2  改造后系統工藝流程
    2001年8月至10月我們對鍋爐沖渣水系統進行擴容改造，改造后系統工藝流程如圖3。
4、改造效果
    該工程從改造完成投入運行至今已七個多月，從總體來看，整個系統運轉基本正常，在保證正常生產的前提下，不僅解決了沖渣水外排造成大量污染的問題，而且在節能節水方面做出了很大貢獻，達到了我們改造的預期目的，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造成的污染，環保效益明顯。鍋爐沖渣水系統原設計沖渣后大量的水與渣在平流沉淀池抓灰后直接外排進入洋河，其懸浮含量為4300mg/L，遠遠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，進而影響官廳水系。此次改造，我們從全局出發，綜合考慮，采用閉路循環流程，保證了污水不外排，大大減輕對官廳水系統的污染程度。
4.2  改造后，在維持原系統藥劑投加量基本不變的情況下，24 m沉淀池出水濁度降低，減少了循環過程中管壁結垢及循環泵站吸水井、涼水架積泥、影響水泵正常運行的現象，提高了煤氣洗滌質量，對高爐煤氣洗滌污水處理系統整體運行比較有利．數據如表1。
4.3采用閉路循環，使高爐區全部工業水實現循環利用，提高水的利用率，節能節水效果明顯。
4.3.1  此改造工程投入運行后，動力廠水源組停開了一臺水泵，節水量約100 t/h。若按鍋爐每年運行時間360天，水價0.9元／t計算，年節水效益為：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水，代替原來使用工業水作為補充水。若一年中采暖期按150天計，則年可節約工業水折合人民幣：
    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，年直接經濟效益為：
    77. 76+ 22. 68 - 37. 60= 62. 84萬元。
    綜上所述，此次鍋爐沖渣水擴容改造取得了較好效果，改造比較成功。沖渣水的循環利用不僅避免了污水外排，減輕了對官廳水系的污染，保護了環境，而且節約了大量工業水，改善了原循環水質，取得了明顯的社會效益和經濟效益。
5、遺留問題
    高爐煤氣洗滌污水處理系統原設計負責處理高爐煤氣洗滌污水，水質相對穩定，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行不穩定，經常發生故障，影響沉淀池正常倒池，使進入24 m沉淀池的水濁度不穩定，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。