净水厂地表水处理加药系统的改进与提高
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
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
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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PAM, 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)。
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2003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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