火電廠原水預處理脫氣器的改進與效果分析

史傳紅 李夕德 張蘭超

摘 要 針對原水水預處理機械澄清池冬季出水濁度高，水質差的問題，進行了現場排查和原因分析，對澄清池入口的脫氣器實施了改造，加高了脫氣器桶壁，使其高于澄清池水面50cm，并在管口處加裝了80cm直徑圓盤，改造后保證了脫氣效果，避免了水中大量氣泡對絮凝、沉降效果的影響，降低了機械澄清池出水濁度，保證了原水預處理效果。

關鍵詞 預處理；機械澄清池；脫氣器；改造

前言

隨大型發電機組建設規模的不斷擴大，機組的參數和容量不斷提高，電廠化學水處理發揮著越來越重要的作用[1-3]，原水預處理的作用是將自然界中的天然水，經過絮凝、澄清、過濾等工藝，初步處理成可以供生活使用和鍋爐用水水處理脫鹽使用的預處理水。通過預處理之后，可以使水中的懸浮物、膠體物、有機物、揮發性物質、溶解的氣體等雜質除去或降低到一定的程度。其中混凝是利用鐵鹽、鋁鹽、高分子等混凝劑，與水中的雜質通過絮凝和架橋作用生成大顆粒沉淀物，然后通過澄清池、過濾池等設備，予以除去。

1 改造前機械澄清池出水情況

原水處理的具體流程為水庫來水經加熱器（冬季投運），機械攪拌澄清池，進行混凝、澄清后，再經雙閥濾池過濾，送入清水池，然后通過超濾水泵送入鍋爐補給水水處理系統和供生活用水。現場共設有4臺機械攪拌式澄清池，其內部結構基本相同，配套輔助設備也相同。為滿足后續鍋爐用水水處理設備要求，需控制澄清池出口濁度≤5.0NTU。實際運行中發現，在冬季低溫期，#4機械澄清池產水水質差，經常出現泥渣上浮情況，統計#4澄清池2016年11月至2017年3月產水濁度情況（見表1），出水濁度高，合格率低，給后續雙閥濾池、超濾、反滲透的正常運行帶來極大負擔，縮短了雙閥濾池的反洗周期，加大了超濾、反滲透膜的污堵風險，使其產水率下降，維護成本及工作人員勞動力增加。

2 機械澄清池出水濁度高原因分析

根據氣體在水中的溶解度與溫度和壓力的關系得知，溫度越低、壓力越高，氣體在水中溶解度則越高。冬季，因受低溫和高氣壓雙重作用，水中空氣的溶解量大大增加。來水經加熱器升溫至20-25℃后，水中的空氣快速釋放的同時，進入直徑為10米的澄清池中內壓突降，這樣在溫度升高和壓力突降的雙重作用下，水體會釋放出大量的氣體。若不進行脫氣，則大量的氣體就會擾動水體，破壞絮凝，延緩沉降，因此，在澄清池入口前裝設了脫氣器，先對進水進行脫氣處理。現場檢查#4機械澄清池入口前脫氣器運行情況，發現內部已滿水，脫氣機構全部淹沒在水面以下，完全失去了脫氣能力，運行未脫去的氣泡絮狀物泥渣互相結合糾纏，并在氣泡的帶動下緩慢上升，最終在水面聚集成團，影響出水水質。

3 脫氣器結構、工作原理、改進及效果分析

現場使用的脫氣器為非動力型筒式脫氣器，其工作原理是：進水向下進入到底部一個直徑80cm的小圓桶中，水從桶內往外溢出時在桶壁的剪切作用下，水流會變成一層薄薄的水幕來釋放壓力，在沖擊、攪動作用下將來水中的氣體快速釋放，然后進入澄清池。

針對現場脫氣機構被水全部淹沒，失去脫氣能力的問題，對脫氣器實施了改造，具體改造方案為對其桶壁進行加高，將進水管反轉向上后加長至高于澄清池水面50cm，并在管口處加裝80cm直徑圓盤，利用圓盤擴張水流進行布水脫氣，具體改造情況和效果見圖1。

脫氣器實施上述改造后，脫氣效果好，避免了水體中氣泡與絮狀物的結合上浮，大大降低了澄清池的出水濁度，統計改造后的澄清池出水濁度數據見表2。

4 結束語

針對冬季原水預處理機械澄清池出水水質差，濁度高的問題，進行了現場排查和原因分析，對澄清池入口的脫氣器進行了改造，將脫氣器的高度增加至高于澄清池50cm，并在管口處加裝80cm直徑的圓盤，改造后有效提升了起脫氣效果，避免了水中大量氣泡對澄清池絮凝沉降效果的影響，保證了出水水質，延長了后續雙閥過濾器的反洗周期，避免了對鍋爐補給水處理設備超濾、反滲透膜的污堵。

參考文獻

[1] 秦曉萍.水處理技術在火電廠的應用[J].科技世界，2013，（09）：128.

[2] 韓佳園，朱志.水處理技術現狀及應用[J].安徽電氣工程職業技術學院學報，2013，（02）：121-125.

[3] 郝慶，黃甫懷陽.火電廠化學水處理技術進展與應用探討[J].機電信息，2010，（18）：58-59.