一种新型的火电厂渣水处理系统.pdf

第 3 0卷 第6期 2 0 0 8年 6月 华 电技 术 Hu a d i a n Te c h n o l o g y Vo 1 ． 3 0 NO． 6 J u n ． 2 0 0 8 节 能 与 环 保 一 种 新型 的火 电厂渣水处理 系统 A n e w t r e a t me n t s y s t e m f o r f l u s h i n g s l a g wa t e r o f t h e r ma l p o we r p l a n t 徐奇峰 ， 文明 X U Q i f e n g ， WE N Mi n g 1 ． 浙江省电力建设有限公司， 浙江 宁波3 1 5 0 1 0； 2 ． 温州发电有限责任公司， 浙江 温州3 2 5 0 0 0 1 ．Z h e j i a n g E l e c t r i c P o w e r C o n s t r u c t i o n C o r p o r a t i o n L i mi t i e d ， N i n g b o 3 1 5 0 1 0 ，C h i n a ； 2 ．We n z h o u P o w e r G e n e r a t i o n C o r p o r a t i o n L i m i t i e d ， We n z h o u 3 2 5 0 0 0 ， C h i n a 摘要 介绍了新型渣水处理系统的污水净化原理和工艺流程。渣水处理 系统污水净化的核心是絮凝沉降， 控制好加药量是 污水净化 处理 的关键 点。通过试验 ， 确定 了最佳混凝剂量 ， 达到 了良好 的混凝效果。详细论 述 了新型渣水处理 系统在 温州电厂使 用的情 况。 关键词 渣 水处理 系统 ； 污水净化原理 ； 工 艺流程 ； 加 药量 中图分类号 T K 2 2 3 ． 2 8 文献标志码 B 文章编号 1 6 7 41 9 5 1 2 0 0 8 0 6 0 0 6 8 0 3 Abs t r ac t Th e pr i nc i p l e a n d p r o c e s s flo w o f a n e w t r e a t me n t s y s t e m o f f us hi ng s l a g wa t e r we r e i nt r o d uc e d ．The c o r e t e c h no l o g y o f wa s t e wa t e r p ur i f i c a t i o n f o r flus hi n g s l a g wa t e r t r e a t me n t s y s t e m i s floc c u l a t i o n a n d s e d i me n t a t i o n，a n d t h e k e y p o i n t i s c o n t r o l o f a d d i t i o n d o s a g e ．T h e o p t i mu m fl o c c u l e n t q u a n t i t y wa s d e t e r mi n e d b y e x p e r i me n t s a n d t h e g o o d flo c c ul a t i o n wa s o bt a i ne d ．The a p p l i c a t i o n o f t he flu s hi ng s l a g wa t e r t r e a t me n t s y s t e m i n W e nz ho u Po we r P l a n t wa s d e s c ribe d i n de t a i l ． Ke y wor ds t r e a t me nt s y s t e m o f flu s h i n g s l a g wa t e r ；prin c i pl e o f wa s t e wa t e r p ur i f i c a t i o n；p r o c e s s flo w；a dd i t i o n do s a g e 0 引言 近年来 ， 全国各地火力发电厂建设项 目甚多 ， 且 正在 向大型 、 高参 数机组和 国产化的方 向发展。同 时， 对环保的要求 日益提高 ， 对废水 、 废气 、 废渣等污 染物的排放控制的要求也越来越严格 ， 以往电厂不 太重视渣水排放的环保 问题 ， 现在渣水排放要经过 严格处理 ， 达标后方能 回用或排放 。渣水化学处理 系统 的应用 ， 不仅使废水资源化利用 ， 而且能减少污 染物 的排放 ， 改善 水环境并节 约用水 ， 节 省发 电成 本 ， 提高经济效益。 目前 ， 国内的渣水处理方法一般采用沉淀池 、 浓 缩机 、 陶瓷滤砖池等处理方法 ， 也有少数厂家采用絮 凝沉淀 斜管 砂滤的方式。上述处理技术存在着 各种各样的问题 ， 如 占地 面积大 、 工艺链长 、 净化时 收稿 日期 2 0 0 8 0 32 8 间长 、 能耗损耗高 、 出水水质差 、 设备管理 和操作及 维护量大等 。温州发 电有 限责任公 司三期工程 渣水处理系统采用一体化污水净化系统 ， 克服 了传 统污水处理工艺存在 的问题 ， 将混凝 反应 、 絮凝沉 淀 、 离心分离 、 悬浮过滤和污泥浓缩等多种工艺有机 地集合成一体 ， 使废水在较短时问 内 2 4～ 2 8 m i n 实现多级净化 ， 使污 水达标排放或 回收用于生产。 下面就该新型一体化渣水处理系统作一介绍 ， 供有 关同行参考 1 渣 水处 理的污水净化原 理和工艺流程 1 ． 1 污水净化原理 渣水主要成分是灰渣 ， 灰渣 的质量密度一般为 2 ． 1～2 ． 3 g ／ C I I 1 。灰渣 中 固体物质 以无机组 分为 主 ， 主要成分为 S i O 2 ， F e 2 0 3 ， A 1 0 ， Mg O及 C a O等。 渣水 s s的质量浓度一般 ≤2 g ／ L， 由于 s s粒径小 ， 同时污水 中存在胶状物质 ， 污水浊度一般在1 5 0～ 维普资讯 第 6期 徐奇峰 ， 等 一种新型的火电厂渣水处理 系统 6 9 6 0 0 N T U， 因此 ， 单靠 自然沉 降无法净 化， 必须投加 混凝剂和助 凝剂 完成混凝 和 絮凝架 桥 作用 ， 实现 固 一液分离 ， 使渣水净化。 1 ． 1 ， 1 运用直流混凝和微絮凝机理 在污水净化过程中， 根据水质性质和要求 ， 需投 加混凝剂 和助凝 剂 ， 通 过混 凝剂 的水解 作 用产生 A 1 ， F e ， H ， O H 的电性中和 ， 压缩双 电层 ， 降低 电位 ， 使胶体脱稳 ， 减少胶体 颗粒间的斥力 ， 使颗 粒之间发生碰撞而凝聚。投加助凝剂是起吸附架桥 作用 ， 通过高分子物质 的水解 和缩 聚反应形成的高 聚物具有线性结构 ， 胶体颗粒对这类高分子物质具 有强烈的吸附作用 ， 可使胶体颗粒间进行吸附架桥 ， 从而使颗粒逐渐变大 ， 形成 肉眼可见 的絮凝体 。混 凝反应一般在 5～ 2 0 S内完成 ， 絮凝 时间一般在 4～ 6 S 内即可完成。根据这一原理 ， 一体化污水净化器 不设混凝反应池 ， 混凝剂在泵后投加， 通过管道混合 器混合。在直流管道的临界凝聚点再计量投加助凝 剂， 借助管道及水流作用快速完成微絮凝， 反应时间 一 般控制在 4～6 S 范围内， 如果时间过长 ， 絮凝体会 变大 ， 当污水高速进入下漩流 反应区时， 势必会被水 流的剪切力所裂碎 ， 从 而造成胶体絮体重新成分散 稳定状态。 1 ． 1 ． 2 下漩流机理 污水在一定的压力作用下从 内圆柱体上部沿切 线方 向高速进入净化器下漩流反应室， 作下螺旋运 动 ， 产生离心力 ， 污水 中形成的微 絮体迅速变大 ， 在 离心力和 自身所受重力的作用下 ， 迅速被甩 向器壁 ， 并随下漩流作用沿桶壁下滑至锥形泥斗区 ， 污水完 成一级净化。 1 ． 1 ． 3 上漩 流 机理 污水完成一级净化在向下作螺旋运动到一定程 度后， 在压力的作用下又沿着内外桶壁间形成上螺 旋运动， 污水在离心力的作用下 ， 继续完成 固 一液分 离 ， 絮凝体又被甩 向外筒壁 ， 下滑至污泥区 ， 使废水 完成二级净化。 1 ． 1 ． 4悬浮过滤原理 污水经二级净化后 ， 其 中尚有少量絮体未能分 离， 因此 ， 在设计过 滤区时， 过滤 区承托层应采用不 锈钢滤网， 滤料选用多级配的 E P S发泡塑料滤珠 ， 滤料悬浮于水中， 悬浮滤料借助于上漩流运动在离 心力作用下实行动态过滤。 1 ． 2工艺流 程 温州发 电有限责任公司三期工程渣水处理系统 主要收集缓冲水仓溢流水或真空过滤机过滤水至渣 水贮存池， 池内采用罗茨风机鼓风曝气防止灰渣沉 淀 ， 渣水用泵输送至集成式污水净化器 ， 输送过程 中 分别在泵前定量投加混凝剂和在泵后定量投加助凝 剂 ， 药剂与渣水通过管道混合器充分混合后 以切线 方向进入净化器 内， 通过离心力分离 、 重力沉降 、 动 态过滤使废水完成二级净化后从净化器顶部 自流入 缓冲水池， 同时 ， 在 出水管道上安装管道混合器 ， 投 加盐酸调节 p H值至 中性后进入缓 冲水 池， 净化器 底部产生 的渣污泥定时 自动 由螺杆泵抽至压滤机压 滤 ， 在进入压滤机前 定量投加脱水剂。在压 滤机 出 现故障时， 渣泥被临时输送至浓缩池内。集 成式污 水净化器反洗污水 自流入渣水贮存池 。缓冲水池水 用泵输送至水工 回用水池， 其具体 [ 艺流程如图 1 所示 渣 水 图 1 渣水处理 系统工艺流程 2 污水净化 中加药量的确定 在渣水处理系统 中， 废水处理 的核心原理是絮 凝沉降， 加药量 的控制相当关键。首先需要确定加 药量的大致 范围， 配置一定浓 度的混凝 剂 此 系统 中用聚合氯化铝 及助凝剂 聚丙稀酰氨 做小型试 验 ， 该混凝剂 、 助凝剂适用 于 p H值 为 6 ． 0～8 ． 5的 水质 ， 调试期 间渣水 p H值为 8左右 ， 因此不需要加 酸调节 p H值 。混凝剂最优剂量是指达到既定水质 目标的最小混凝剂投放剂量 ， 而烧杯搅拌试验是 目 前确定混凝剂最优投放剂量使用最多的方法。故启 动调试前 ， 进行烧杯试验 ， 确定硫酸铝 、 聚丙烯 酰胺 的最佳剂量。 配置混凝剂试验的设备及用具包括 1 0 0 0 m l 烧 杯 、 P HS一 2型酸度计 、 G D S一3 A型光 电式浑浊度仪 等 ； 水温为 2 5～ 3 0 。 C； 原水浊度为 1 0 4 ． 5 N T U， p H值 为 7 ． 8 4 。 1 配制药 品 混凝剂质量分数为 7 ． 5 ％ ， 助凝 剂质量分数为 1 ． 5 ‰。 2 确定最佳混凝剂加药量 取 1 0 0 0 n 1 1 渣水放 入烧杯中， 连续滴加混凝剂至过量 ， 确定试验加药范 围为 2 ． 0～ 5 ． 0 m l ， 然后分 6组按不 同的加药量进行 试 验 。 取 1 0 0 0 ml 渣水 于烧杯 中， 先滴加2 m 1 配制好 维普资讯 7 0 华电技 术 第 3 0卷 的混凝 剂 ， 充分搅 拌 ， 观察 出现凝 聚 的现 象 ， 静 置 1 5 mi n ， 取上层清 液 ， 测量其浊度 ， 观察 出现凝 聚的 现象 。然后 ， 依次增加混凝剂剂量 ， 测清液浊度 ， 试 验结果见表 1 。 表 1 混凝剂最优加 药量试 验结果 由表 l 可以看出， 当聚合氧化铝加药量为4m l 左 右时 ， 上 清液浊 度降到 1 ． 9 N T U， 除浊百分 率达到 9 8 ． 2 ％ ， 混凝效果最好 ， 而且凝絮形成速度快 、 沉 降 快， 沉降后上清液的浊度小 ， 除浊百分率高。最终确 定混凝剂的最佳加药量为 1 0 0 0 m l 渣水中滴加质量分 数为 7 ． 5 ％的混凝剂 4m l ， 即最佳加药量为 0 ． 3 g ／ L 。 3 确定最佳助凝剂加入量 取 1 0 0 0 m l 渣水于 烧杯中 ， 先加入 0 ． 2 m l 质量分数为 7 ． 5 ％ 的混凝剂 ， 搅拌 ， 然后滴加质量分数为 1 ． 5 ‰ 的助凝剂 ， 搅 拌 ， 静置 1 5 m i n ， 取上层清液测浊度 ， 然后依 次增加助凝 剂剂量 ， 试验结果见表 2 。 表 2 混凝剂最优加 药量试 验结果 试验结果表 明， 加入助凝剂后 ， 混凝效果 比未加 助凝剂的要好一些 ， 加入 0 ． 8 m l 凝 絮剂 ， 矾花 比较 紧密 ， 而且上清液残留浊度较小 ， 除浊百分率可达到 9 9 ． 2 ％。助凝剂最佳加药量缓冲区稍大 ， 最终确 定 渣水中最佳助凝剂加入量为 0 ． 8 m l ， 即最佳加药量 为 0 ． 0 1 2 g ／ L 3 渣水处理系统安装调试及运行情况 渣水处理 系统经过近 1年的正常运行 ， 运行状 况 良好 ， 出力达到设计要求 ， 出水水质较好 。当然 ， 该系统在安装调试及运行期间暴露 出了一些问题 ， 也存在一些需要改进的地方。 1 高效净水器 内过滤层滤料为多级配 E P S发 泡沫料滤珠 ， 具有一定 的伸缩性 ， 因此 ， 要注意系统 反洗进水压力 ， 如果压力过高， 会导致滤料受压变形 并使其穿过承托层的不锈钢滤 网， 从排水管中排出， 使得滤料减少 ， 出水水质下 降。该 系统设计反洗 进 水压力为 0 ． 2 5～ 0 ． 3 M P a 。 2 高效净水器反冲洗用水设计为电厂 5 0 0 0 t 水池中水 ， 其浊度 1 5 N T U， 而净水器 系统程序设 定 当净水器 出水浊度 ≥1 0 N T U时 自动反洗 ， 由于反 洗水浊度过高 ， 在反洗结束时 ， 处理系统启动 ， 而 此 时浊度仪中残留的反洗水未替换 ， 浊度仪显示值 过 高， 以至于净水器反复 自动反洗 ， 为此在反洗结束时 需打开浊度仪 排水 口放净 污水 ， 处理 系统再启动。 建议反洗用水采用缓冲水池 中的中水 ， 中水作 为反 洗水水质较好。 从温州发电有限责任公司三期渣水处理系统运 行情况来看 ， 该系统具有 占地面积小 、 净化 时间短 、 耗能低 、 污染 因子去 除率高 、 自动化程度高、 管理 和 操作及维护量小等特点。该系统也可在其他行业的 废水净化中应用。 参考文献 [ 1 ] 刘清海 ， 王利华， 毛新． D H高效污水净化器技术在火电 厂高浓度灰渣水处理中的应用[ J ] ． 电力设备， 2 0 0 7， 8 1 5 15 3 ． 编辑 王 书平 作者简介 徐奇峰 1 9 8 0 一 ， 男 ， 湖南邵 阳人 ， 浙江 省电力建设有 限公司助 理工程师 ， 从 事火电机 组的工程管理和设备安装调试方面的工作 文明 1 9 8 2 一 ， 男 ， 江西南 昌人 ， 温州发 电有 限责任公 司助理工 程师 ， 从事火电厂检修 维护方 面的工作 。 维普资讯