地表水处理加药系统的改进与提高

发布时间：2022-03-14 15:10:54 浏览数：次

(神华准能公司公用事业公司，内蒙古薛家湾 010300)
摘要：文章论述了净水厂处理黄河地表水加药系统的改进技术措施，提出新的水处理加药系统工艺，并对运行的机电设备在生产上存在的缺陷、弊端进行完善和改进，在生产上取得了成效。
关键词：絮凝效果；助凝剂；加药搅拌计量装置
中图分类号：X522 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2009)15—0067—01

地表水处理加药系准能公司净水厂处理净化黄河地表水，负责向准能一电、国华二电提供循环冷却水工业用水，该厂的原水是来自小沙湾黄河水，设计日处理量为5万t/d；处理工艺是只加一种絮凝剂聚合氯化铝(PAC)，净水厂经过一段时间的实践运行观察，发现处理黄河地表水单加一种PAC 絮凝沉砂效果不佳，出水浊度较高，而电厂循环冷却水要求水的浊度一般在12mg/L～15mg/L 。当时又处于低温低浊水状态，处理起来难度更大，如仍采用原工艺系统处理黄河地表水，其水质及能力既不能达到设计要求，又不能满足电厂工业用水，对用水企业造成了较大的压力。

为了尽快解决这一问题，结合生产实际状况，在实验室进行了一系列的混凝对比试验，筛选出适合黄河地表水处理的絮凝剂品种：聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)及经济可行的投加剂量，对原有的水处理加药工艺进行了改进，即：在向原水中只投加一种絮凝剂聚合氯化铝(PAC)的同时，按一定比例投加聚丙烯酰胺(PAM)作为助凝剂，配合使用效果比较理想，再经后续工艺处理后，出水浊度可以达标；由于处理工艺的改进及所需絮凝剂的特性、配制、投加等特点，原加药系统设备不能适用，必须进一步完善其设备条件，并对设备在生产上存在的缺陷、弊端进行技术改造，符合切实可行的水处理工艺的要求，处理的水质不仅满足电厂工业用水水质要求，并可大幅度降低PAC用量，节约费用的同时减轻职工劳动强度，提高设备效率，既解决了生产实际运行的技术问题，又保证了整个供水系统安全、稳定、经济运行，提高职工的节能降耗意识和企业的经济效益。
1 研究与改进

在水处理过程中，絮凝剂的投加是一项技术性较强的工作，我们根据原水本身的具体情况( 水量、浊度、水温、PH值)和不同絮凝剂的特点，采用不同的投加方法，配合后续的处理工艺，作了进一步研究、探讨、分析。
1.1 絮凝试验目的

模拟实际情况，水温3～15℃，向不同浊度(＜57mg/L、57mg/L～100mg/L，＞100mg/L)的原水投加已配制好的不同种类、不同剂量、不同比例的絮凝剂，充分混合观察浊水中絮团的形成情况和沉降速度，静置一段时间测出上清液浊度(出水浊度)，找出处理该水质条件絮凝剂品种和匹配的投加量。
1.2 试验结果如下2 结论

通过多次试验，发现向浊水单独投加PAC或PAM剂时，浊水絮团形成慢且小，出水浊度高，达不到我们的要求(见表1)。PAC和PAM配合使用，先投加一定浓度的PAC，再投加较低浓度的PA M，絮凝效果较好；两种药剂的投加量均可降低：PAC15mg/L、PAM1.0mg/L以下，出水浊度可达到10mg/L以下(见表2)。原水浊度对絮凝效果有较大的影响，原水浊度越大(＞100)时，投药效果好，浊度可降到10mg/L以下；原水浊度越小，投药效果相对较差(见表3、表4)。水温絮凝效果有一定的影响，水温高效果明显(见表5)。

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3 经济效益分析

①若单加PAC，按处理量4万t/d计，PAC投加量至少达到30mg/L，则一年药剂费用为：
3.6元/kg×30mg/1×40 000m³/d×365d＝1 576 800元

②若投加PAC和PAM药剂，PAC投加量为15mg/L，PAM最大量为1mg/L，按处理量4万t/d计，则一年药剂费用为：
3.6元/kg×15mg/L×40 000m³/d×365d＋20.5元kg×1mg/L×40 000m³/d×365d＝1 087 700元

显然，经济效益十分明显，两种药剂配合使用比单加一种药剂节约费用近31%。

现改进的水处理工艺已在净水厂生产实践中得到很好的应用和证实，具有一定的实践指导意义。由于该厂的原水是黄河水，其水质随季节的不同而有所变化，笔者在实际生产工作中，根据系统水量和水质的变化、科学试验及现场实际运行情况，不断摸索与总结，确定了不同比例的絮凝剂投加量。通过实践运行证明，只有将两种絮凝剂按一定比例投加，水质才能达到理想的效果，并与原来的水处理工艺相比，不仅絮凝剂的投加量明显减少，降低了药耗，而且能够生产出优质水向电厂供给，提高了企业的经济效益和社会效益。
4 设备条件的完善与技术改造

由于水处理工艺的改进，及PAM不同的特性、配制、投加等，原设计只装有2套PAC的搅拌加药装置，不适用高分子有机PAM的溶解与投加，必须进一步完善原系统设备条件，并对设备在生产运行上存在的缺陷、弊端进行技术改造。

因为PAM是高分子有机物、水溶性差、黏度大，必须缓慢撒入水中，否则结块堵塞管路，稀释状态下易发生降解，我们了解了PAM以上特性，重新设计增设了1台搅拌罐和1台计量泵，搅拌罐为不锈钢质φ2 200×2 000，配备7.5kW电机，采用双层螺旋式叶轮，转速为115r/min ，扭距大，利于PAM的搅拌；计量泵为JD型，流量为1 600L/h，专用投加计量PAM，与原计量泵配合使用，满足了水处理工艺，能够顺利完成絮凝剂的配药投加任务，保障生产合格的工业用水。

根据试验和生产实际观察，加入PAM的投入点应在加入PAC投入点之后，即原水先与PAC在静态混合器中混合，经一段时间后再与PAM混合，二者间隔时间一般在0.5min～1min，效果最佳。因此，增设加长PAM管，加大二者投入点之间距离，二者距离为15m，现处理效果非常好。 
5 结束语

总之，通过对净水厂水处理工艺和加药系统进行的技术改造，解决了生产运行系统的技术问题，不仅能够生产合格的水质，满足电厂工业用水水质要求，而且大幅度降低PAC用量，据2 003年、2004年统计PAM千吨水药耗降低到0.2～0.24kg，PAC千吨水药耗降低到24～28kg，降低药耗，提高设备效率，提高了企业经济效益，确保净水厂处理黄河地表水系统安全、稳定、经济运行。
［参考文献］
［1］胡万里.混凝，混凝剂，混凝设备［M］.北京：化学工业出版社，2001. 
［2］陈复.水处理技术及药剂大全［M］.北京：中国石化出版社，2000.

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