上都電廠機械攪拌澄清池的應(yīng)用及改進

張守德等

摘要：機械攪拌澄清池作為目前常用的一種天然水預(yù)處理設(shè)備，其應(yīng)用雖然比較成熟，但出現(xiàn)的問題也不少。本文介紹了該設(shè)備在上都發(fā)電廠的實際應(yīng)用。由于設(shè)計與施工的不太合理，使得設(shè)備在剛投產(chǎn)時不能完成供水任務(wù)。通過多次的技術(shù)改造和調(diào)整試驗，使機械攪拌澄清池單臺出力由原來的200m3/h提高到了400m3/h，解決了電廠生產(chǎn)用水不足的難題。

關(guān)鍵詞：機械攪拌澄清池 低溫低濁水 濁度

隨著近年來發(fā)電機組容量逐漸加大，對水處理水質(zhì)的要求也日漸嚴格。水的預(yù)處理越來越稱為重要的一環(huán)，處理效果的好壞將直接關(guān)系后期處理的安全性、穩(wěn)定性和運行成本等。

上都電廠位于內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟。現(xiàn)役4臺600MW亞臨界汽包爐直接空冷機組和2臺660MW超臨界直流爐直接空冷機組。一、二期化學(xué)水處理流程為：原水→機加→生加→雙介質(zhì)過濾器→盤式過濾器→超濾→反滲透→EDI→除鹽水箱。

1 設(shè)備初始運行情況

機械攪拌澄清池的設(shè)計處理能力為2×750m3/h。但是設(shè)備投運后，單臺澄清池出力達不到200t/h，出水濁度一直超標，且常常發(fā)生翻池現(xiàn)象。據(jù)設(shè)計機械攪拌澄清池出水濁度小于3NTU為合格水。而在實際生產(chǎn)中證明，化學(xué)水處理設(shè)備對原水要求很高，尤其盤式過濾器極易受膠體污染，只有進水濁度小于1NTU的情況下才能正常運行。如果進水濁度達到3NTU左右，則盤式過濾器進出口壓差上升迅速加快，且反洗沒有效果，必須拆洗盤片。拆下的盤片上和設(shè)備內(nèi)壁均粘有一層紅褐色或灰褐色粘泥。需用低濃度的鹽酸溶液浸泡清洗方可去除；后續(xù)超濾壓差上升也很快，需兩月加藥清洗一次。表1、表2為設(shè)備運行日報表。

2 設(shè)備運行分析

分析總結(jié)機加出水水質(zhì)差，產(chǎn)水量達不到設(shè)計要求的原因主要有兩點：①水質(zhì)因素。上都電廠所用西山灣水庫來水的濁度很低，通常在10NTU左右；冬季時來水濁度水溫都很低，在春季水溫在2～10℃左右，冬季更低，接近0℃，即使在夏季的最熱時期，水溫最高只測到過17℃。屬于典型的低溫低濁水。按常規(guī)水質(zhì)設(shè)計建造的機械攪拌澄清池難以達到設(shè)計出力；②設(shè)備因素。由于設(shè)計與施工的不負責與不合理，監(jiān)督不到位，機械攪拌澄清池有多處缺陷或不合理的地方。

3 改造措施及改造效果

為滿足生產(chǎn)用水需要，上都電廠對機加進行了多次整改和調(diào)試。

3.1 清水區(qū)加裝斜管

清水區(qū)加裝斜管主要作用是延長水在清水區(qū)的上升路程，提高泥水分離效果。斜板高度1米，傾斜度60°，傾斜方向與水流旋轉(zhuǎn)方向相反，以削減水流速度，使清水區(qū)水流更加平穩(wěn)。含有絮體的水在直線上升途中遇到斜管，絮體附著在斜管壁，沉積到一定重量后再順斜管壁沉降下來，返回懸浮泥渣層。為了增強效果，又在斜管下方加裝一層Z型鋼板。支撐斜管所用的鋼架和下方Z型板安裝完成后均噴環(huán)氧樹脂漆防腐。如圖1、圖2。

改造后運行初期設(shè)備出水水質(zhì)有所好轉(zhuǎn)。出水濁度下降，礬花減少，但是產(chǎn)水量沒有提升，隨著運行時間的積累，斜管上方會逐漸沉積污泥，直到最后發(fā)生翻池，所以運行一段時間后就需將設(shè)備停下來，排空并沖洗斜管。分析原因應(yīng)為進水懸浮物含量低，在到達斜管之前無法凝聚成大的礬花，且泥渣的密度小。雖然斜管在捕捉污泥方面起到了一定作用，但是沉積下來的污泥沒有足夠的容重，不能像預(yù)想中的從斜管上滑落沉降下來。

3.2 導(dǎo)流板改造

將第二反應(yīng)室上邊緣加高20cm，導(dǎo)流板下邊緣伸長25cm。以延長水流途徑，增加絮凝效果，加長泥水分離路程。并對第二反應(yīng)室內(nèi)導(dǎo)流板作了加大和角度調(diào)整（原導(dǎo)流板較窄，且有部分板面不垂直于軸心）。又在環(huán)形三角槽下方焊接一圈導(dǎo)流板，目的為提高混凝效果，讓進水進入反應(yīng)室后，避免直接被攪拌機帶起的旋轉(zhuǎn)水流帶入第二反應(yīng)室。

3.3 出水槽改造

將出水槽整體加高18cm，并進行整體找平。目的為加長水流在清水區(qū)停留時間，順便解決原來出水槽不平的缺陷。

本次改造效果較好，清水濁度穩(wěn)定，運行時間明顯加長。加高18cm后設(shè)備總體積增加40m3，清水區(qū)容積增大34m3，以平均進水流量300m3/h計，清水區(qū)水流上升時間可延長7分鐘左右。所以對泥水分離是很有效果的，只是斜管上繼續(xù)沉積污泥的問題不能解決，長時間運行后還是需要清洗污泥。

3.4 污泥回流縫均勻化

污泥回流縫高度的高低決定著機加池內(nèi)絮凝機理效果的好壞。回流縫高度不夠，會造成回流水量不足，活性泥渣顆粒回到第一反應(yīng)室的能量配比不平衡。在加裝斜管后容易造成堵塞，導(dǎo)致機加池的循環(huán)水量不足，并減少了礬花顆粒在第一反應(yīng)室的碰撞次數(shù)，使混合反應(yīng)的有效率降低，還可能使絮體顆粒在流經(jīng)中受到剪切破壞。設(shè)計時廠家交代污泥回流縫寬度為12cm，實際測量顯示寬度不夠，且不均勻。經(jīng)過改造將#1澄清池污泥回流縫統(tǒng)一修整為15cm寬。改造完畢后#1澄清池再沒有發(fā)生清水區(qū)局部翻池的現(xiàn)象。斜管上方沉積污泥非常均勻，雖然仍需要定期停運清洗，但運行周期平均可延長一周左右。#2澄清池由于生產(chǎn)方面因素，未能一并完成改造。

3.5 污泥處理系統(tǒng)改造

原機加污泥處理流程為：機加排泥到污泥過度池，由污泥提升泵打入污泥濃縮池，濃縮池上清水溢流到清水池，污泥濃縮池下部污泥由螺桿排泥泵抽出，打到污泥脫水機進行脫水，污泥脫水機出水也排入清水池。清水池內(nèi)水由清水泵打入#2機械攪拌澄清池回收利用。實際運行情況是污泥脫水機不能完成脫泥任務(wù)，導(dǎo)致污泥處理系統(tǒng)不能投運。因為污泥脫水機一啟動就會有大量污泥隨出水排入清水池，由清水泵打入#2澄清池后急劇加重#2澄清池運行負擔，常常因此而引起翻池。污泥脫水機不啟動，所有的污泥就全積累在污泥濃縮池內(nèi)，導(dǎo)致污泥濃縮池出水含泥，同樣進入澄清池而造成污染。為此對系統(tǒng)流程進行了改造，將污泥脫水機出水改排入污泥過度池，讓其重新進入污泥濃縮池反復(fù)濃縮。并將清水泵出口加設(shè)一條管道到#1機械攪拌澄清池。

經(jīng)過本次改造后，解決了污泥脫水機無法啟動的問題，污泥處理系統(tǒng)可以投入運行，避免了污泥濃縮池內(nèi)污泥迅速沉積，延長了污泥濃縮池停運清泥周期，當清水池內(nèi)高水位后，可以視情況讓兩臺澄清池各進一部分水或者輪流進水，大大減輕了翻池危險。

4 小結(jié)

多方面的因素影響使得機加最佳運行工況的尋求和確認是一項非常艱難的工作，也是設(shè)備穩(wěn)定產(chǎn)水的重要環(huán)節(jié)。為此，該廠也是做了大量的努力，可以說，機加運行方式的調(diào)整工作貫穿在從投運到目前的整個生產(chǎn)運行當中。

以上各項改造調(diào)整措施總計約用了2年時間，最后上都電廠機械攪拌澄清池從開始運行時總出力不到400t/h提高到目前800t/h左右，并且使設(shè)備產(chǎn)水鐵含量、濁度明顯下降；有機物含量有一定下降。滿足了一、二期4臺機組生產(chǎn)用水需求。表3、表4為2007年和2009年的機加產(chǎn)水情況對照。

參考文獻：

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[3]閻建偉，田磊，羅勇.機械攪拌澄清池運行方式優(yōu)化[J].科技信息，2012（17）.

作者簡介：張守德（1977-），男，內(nèi)蒙古烏蘭察布盟人，化學(xué)工藝學(xué)士，能源與動力工程碩士，內(nèi)蒙古上都發(fā)電有限責任公司，化學(xué)專工，工程師；陳海霞（1979-），女，內(nèi)蒙古烏蘭察布盟人，環(huán)境工程學(xué)士，能源與動力工程碩士，內(nèi)蒙古上都發(fā)電有限責任公司，化學(xué)專工，工程師。