(57)【要約】      （修正有）【課題】転炉循環水の回収率を高め、補給水として用いる工業用水の補給量を大幅に削減する方法を提供する。【解決手段】転炉循環水系統において、直接冷却水と間接冷却水の２系統を有し、前記直接冷却水を汚戻水ピット２に送り、汚戻水に含まれる懸濁性浮遊物質の濃度により、凝集沈殿処理設備に送水するものと、シックナー設備４に送水するものとに振り分け、凝集沈殿処理設備１５に送水されたものは間接冷却水として再利用する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転炉循環水系統において、直接冷却水と間接冷却水の２系統を有し、前記直接冷却水を汚戻水ピットに送り、汚戻水に含まれる懸濁性浮遊物質（以下、ＳＳと言う）の濃度により、凝集沈殿処理設備に送水するものと、シックナー設備に送水ものとに振り分け、凝集沈殿処理設備に送水されたものは間接冷却水として再利用することを特徴とする転炉循環水の処理方法。
【請求項２】
前記汚戻水ピット中に、超音波減衰方式ＳＳ濃度計を用いることを特徴とする請求項１記載の転炉循環水の処理方法。
【請求項３】
前記ＳＳ濃度が８００ｍｇ／Ｌ以下の場合には、凝集沈澱処理設備に送水し、ＳＳ濃度４０ｍｇ／Ｌ以下に浄化し、その後、清戻水ピットに送水し、間接冷却水として再利用することを特徴とする請求項１または２に記載の転炉循環水の処理方法。
【請求項４】
前記凝集沈殿処理設備は、凝集槽、沈殿槽、処理水槽に分れ、凝集槽で無機系凝集剤と高分子凝集助剤を注入しＳＳをフロック化し、次の沈殿槽でＳＳ沈殿分離処理を行い、次の処理水槽に送ることを特徴とする請求項１から３に記載の転炉循環水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は転炉循環水の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、従来の転炉循環水系統は、コンプレッサー、転炉排ガス吸引ファン（ＩＤＦ）等の機器の間接冷却と、ポンプ・ブロワーの軸シール水、インペラ洗浄水等の直接冷却に使用される。ここで、一般に、間接冷却水は、コンプレッサー、転炉排ガス吸引ファン(IDF)等への冷却水として使用するものであり、懸濁性浮遊物質（ＳＳ）などは混入していない。直接冷却水は、ポンプ・ブロワーの軸シール水、インペラ洗浄水等、各機器への冷却水として使用するものであり、ＳＳ濃度が40〜800mg/L程度のものである。間接冷却として使用されたＳＳ濃度の低い転炉循環水は温度処理した後、再び転炉循環水系統で再利用する。直接冷却水として使用されたＳＳを有する転炉循環水は、集塵水と混合処理し、集塵水系統として流れる。即ち、間接冷却水系統の循環系統は、このため、循環補給水として多量の工業用水を転炉循環水系統に導入し、不足する循環水を補っているため、転炉循環水の回収率は７０％程度にとどまっている。集塵水は、サチュレーター、ダストキャッチャー等、集塵設備の冷却水として使用するものであり、ＳＳ濃度が800〜6,000mg/L程度のものである。
【０００３】
高濃度のＳＳ濃度を有する排水を処理し、その処理水を循環水として利用する方法は、広く行われており、例えば、特許文献１には、コンデンサー排水を水処理設備にて処理し、再びコンデンサーに導入する方法が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】実開昭６３−１１９６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、転炉直接冷却水は水質変動が激しいため、水処理設備で処理し、再び循環水として利用するためには、大規模なＳＳ除去設備が必要となり、多大なコストを要するため、実用的ではなかった。
【０００６】
本発明は、直接冷却水の戻水を戻水中に含まれるＳＳ濃度に応じて、選択的に処理することにより、転炉循環水の回収率を高め、補給水として用いる工業用水の補給量を大幅に削減することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
転炉循環水系統より発生する直接冷却水の戻水は、不定期に流入する転炉集塵水系統からの集塵水の影響を受け、ＳＳ濃度の時間変動幅が大きい。このうち、高濃度のＳＳを有する戻水には、多量の酸化鉄およびグラファイトが含まれているため、処理が極めて困難である。このため、高濃度のＳＳを有する戻水を処理するには、大規模な設備と多大なコストを必要とする。
【０００８】
本発明においては、高濃度のＳＳ濃度を有する直接冷却水の戻水は、従来どおり集塵系循環水として使用し、それ以外の比較的直接冷却水のＳＳ濃度が低い場合に限り、凝集沈殿処理設備に送り、水処理をおこない、間接冷却水に戻し、転炉循環水として再利用する。即ち、本発明においては、直接冷却水の戻水中に含まれるＳＳ濃度が８００ｍｇ／Ｌ以下の場合に、凝集沈殿処理設備に送り、水処理を行ない、再利用することが効率的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
従来の転炉循環水処理フローを図１、本発明を実施するための最良の形態の例を図２とし、概略説明する。
【００１０】
図１においては、転炉循環水系統の主要な構成は、転炉設備１、直接冷却水を貯留する水槽（以下、汚戻水ピット）２、直接冷却水を送水するポンプ（以下、汚戻水ポンプ）３、シックナー４、シックナー処理水を貯留する処理水槽（以下、シックナー処理水槽）５、集塵水を送水するポンプ（以下、集塵水ポンプ）６、間接冷却水を貯留する水槽（以下、清戻水ピット）７、間接冷却水を送水するポンプ（以下、清戻水ポンプ）８、間接冷却水を冷却処理する冷却塔（以下、冷却塔）９、冷却処理水を貯留する処理水槽（以下、処理水槽）１０、冷却処理水を送水するポンプ（以下、転炉送水ポンプ）１１、がある。
【００１１】
図２において図１と異なる部分としては、ＳＳ濃度を連続監視するＳＳ濃度計（以下、ＳＳ濃度計）１２、ＳＳ濃度により自動開閉切替を行なう電動弁（以下、電動弁）１３および１４、ＳＳ濃度８００ｍｇ／Ｌ以下の直接冷却水を４０ｍｇ／Ｌ以下まで低減処理する凝集沈殿設備（以下、凝集沈殿処理設備）１５、凝集沈殿処理水を送水するポンプ（以下、処理水ポンプ）１６から成る。
【００１２】
従来の転炉循環水系統（図１）においては、直接冷却水のＳＳ濃度の変化に対応した水処理形態を有していないため、転炉設備１からの直接冷却水は汚戻水ピット２で貯留した後、汚戻水ポンプ３により全量転炉集塵水系統（シックナー４）へ送水していた。このため、転炉循環水系統では直接冷却水を転炉集塵水系統へ送水した分、処理水槽１０へ工業用水を大量補給していた。
【００１３】
そこで、本発明の転炉循環水系統の例を示す（図２）において、直接冷却水のＳＳ濃度の変化に迅速に対応できる水処理形態として、汚戻水ピット２にＳＳ濃度計１２を設置し連続的にＳＳ濃度を監視し、ＳＳ濃度が８００ｍｇ／Ｌ以下の場合は、電動弁１３は開弁、電動弁１４は閉弁となり、凝集沈殿処理設備１５でＳＳ濃度を４０ｍｇ／Ｌ以下まで低減する処理をした後、清戻水ピット７へ送水し、間接冷却水として再利用する。また、ＳＳ濃度が８００ｍｇ／Ｌを超える場合は、電動弁１３は閉弁、電動弁１４は開弁となり、転炉集塵水系統（シックナー４）へ送水し処理する。
【００１４】
これにより、直接冷却水を転炉循環水系統で循環利用することが可能となり、転炉循環水系統への工業用水の補給水量を大幅に低減することができる。
【００１５】
図３を参照して、凝集沈殿処理フローについて説明する。
【００１６】
まず、ＳＳ濃度が800ｍｇ/Ｌ以下の直接冷却水が凝集槽Ａに送水され、無機系凝集剤と高分子凝集助剤を注入しＳＳをフロック化する。ここで、無機系凝集剤としては、具体的に、ＰＡＣ、塩化第二鉄等のものがある。また、高分子凝集助剤としては、具体的にアニオン系、ノニオン系、カチオン系アクリルアミドポリマ等のものがある。さらにフロック化とは、微細なＳＳ粒子を無機系凝集剤および高分子凝集助剤により粒子同士を凝集し大きな固まりを形成させる状態をいう。その後、沈殿槽Ｂへ越流させる。沈殿槽Ｂでは、凝集槽でフロック化したSSを沈降分離処理する。その後、処理水槽へ越流させる。処理水槽Ｃでは、SS濃度計による処理水質監視を行ない、ＳＳ濃度が40ｍｇ/Ｌ以下に低減されたものはポンプにて清戻水槽に送られ間接冷却水循環系統へ返送する。
【００１７】
図４に記載するように、直接冷却水の戻水中に含まれる酸化鉄およびグラファイトの量は、戻水中のＳＳ濃度が８００ｍｇ／Ｌを超えると大幅に増加する。このため、ＳＳ濃度が８００ｍｇ／Ｌ以上のＳＳは、転炉循環水として再利用せず、従来どおり集塵系循環水として使用することが経済的である。よってＳＳ濃度の上限は、800ｍｇ/Ｌとした。
【００１８】
戻水中に含まれるＳＳ濃度の測定には、超音波減衰方式ＳＳ濃度計を用いることが有効である。転炉直接冷却水の戻水中のＳＳ濃度を測定する場合、超音波原水方式ＳＳ濃度計は、１００〜３０００ｍｇ／Ｌ範囲で不純物の影響を受けにくいため、安定した計測が可能であり、迅速な応答性が得られる。よってＳＳ濃度の下限は、好ましくは100ｍｇ/Ｌであればよい。
【００１９】
その他、ＳＳ濃度の測定機器として、透過光測定方式ＳＳ濃度計が用いられるが、戻水中に含まれる酸化鉄およびグラファイト等により、計器内の発光部、受光部が傷つき、光の透過度のばらつきによる測定誤差が生じるため、直接冷却水への適用は困難である。
【００２０】
また、本発明においては、直接冷却水の戻水中に含まれるＳＳを凝集沈殿処理設備に送り、水処理した場合、ＳＳ濃度を４０ｍｇ／Ｌ以下に処理した後、再利用することが効率的である。
【００２１】
図５に記載するように、戻水の処理水に含まれるＳＳ濃度が４０ｍｇ／Ｌを上回る場合には、処理水中に含まれる粒子径１０００μｍ以上の粒子が増加し、機器冷却配管の閉塞や配管の摩耗を引き起こす原因となるため、転炉循環水として再利用することが困難である。よって、凝集沈殿処理設備に送り、水処理した場合、ＳＳ濃度の上限を、40ｍｇ/Ｌとした。下限は１０００μｍ以上の粒子が含まれなければよいので、現実的に処理中水にＳＳが混入されるレベルとして好ましくは５ｍｇ/Ｌ以上であればよい。より好ましくは20ｍｇ/Ｌ以上である。
【００２２】
戻水の処理方法としては、凝集沈殿処理が経済的であるが、普通沈殿、浮上分離、ろ過、サイクロン等を用いても良い。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明の効果について、実施例および比較例を挙げて具体的に説明する。
【００２４】
本実施例においては、図２に示すＡ製鐵所転炉汚戻水ピットの汚戻水をＳＳ濃度８００ｍｇ／Ｌ以下の場合に限り凝集沈殿処理設備に送水し、凝集槽にて無機系凝集剤としてＰＡＣ、高分子凝集助剤としてアニオン系アクリルアミドポリマを使用しＳＳを凝集させ、沈殿槽にて凝集沈殿処理した後、転炉循環水として再利用した。その結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
上記に示すように、本願発明方式を採用した場合、工業用水使用量は４３０ｍ3／日となり、従来方式より１０１０ｍ3／日削減された。また、図６に、原水および処理水のＳＳをグラフに示す。原水ＳＳ濃度が８００ｍｇ／Ｌ以下の場合、凝集沈殿後の処理水ＳＳ濃度は３４ｍｇ／Ｌ以下で推移し、逆に原水ＳＳ濃度が８００ｍｇ／Ｌ以上の場合、凝集沈殿後の処理水ＳＳ濃度は４０ｍｇ／Ｌ以上であった。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の転炉循環水の処理方法は、転炉循環水の回収率を高めるので、工業用水の補給量を削減でき、産業上有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の転炉循環水処理フローを示す。
【図２】本発明の転炉循環水系統の例を示す。
【図３】凝集沈殿処理フローを説明する図である。
【図４】直接冷却水の戻水中に含まれる酸化鉄およびグラファイトの量と戻水中のＳＳ濃度との関係を示す。
【図５】戻水の処理水に含まれるＳＳ濃度と処理水中に含まれる粒子径との関係を示す。
【図６】原水および処理水のＳＳをグラフに示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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