熱電廠凈水裝置反洗廢水的回收

耿國新

(唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305)

1 熱電廠反洗廢水的產(chǎn)生

熱電廠化水處理工藝為全廠用水最多的工序，也是產(chǎn)生廢水最多的工序，公司現(xiàn)有化水設(shè)備水源為地表水，原水只經(jīng)過一道纖維過濾器過濾，處理水量總計(jì)為2 200 t/h，由于地表水中膠體硅和懸浮物的含量較高，一道纖維過濾器對(duì)膠體硅和懸浮物的處理效率不佳，出水水質(zhì)不穩(wěn)，對(duì)機(jī)爐水汽品質(zhì)會(huì)產(chǎn)生一定的影響。為保證水質(zhì)，又增加了一體化凈水器對(duì)地表水中的膠體硅和懸浮物進(jìn)行去除。原水通過以上工序后會(huì)產(chǎn)生約200 t/h的反洗水，該反洗水的水質(zhì)特點(diǎn)為懸浮物含量高，但電導(dǎo)率、pH值、硬度等指標(biāo)與地表水沒有明顯區(qū)別，因此通過增加凈水裝置除去反洗廢水中的懸浮物，使之達(dá)到原水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行回用。

2 反洗廢水的排放情況

2.1 纖維過濾器反洗廢水排放情況

化水處理工藝中原水首先通過纖維過濾器過濾，過濾器選用彗星濾料過濾器，該過濾器既具有耗水量小、反沖洗凈度高的優(yōu)點(diǎn)，又具有截污量大、過濾精度高的優(yōu)點(diǎn)，過濾時(shí)濾料的孔隙度隨水流的方向逐漸變小，濾床的空隙也逐漸變小，上下形成梯度分布，使水中的固體懸浮物進(jìn)行有效的分離，水流通過過濾層自上至下進(jìn)行過濾，當(dāng)雜質(zhì)積累到一定程度時(shí)，通過差壓表進(jìn)行控制開啟反沖洗，停止過濾，反沖洗水由上方排口排出。纖維過濾器反洗廢水成分分析結(jié)果見表1。

表1 纖維過濾器反洗廢水成分分析結(jié)果

2.2 一體化凈水器反洗廢水排放情況

地表水由泵送至公司水處理現(xiàn)場(chǎng)，首先進(jìn)入熱交換裝置，通過蒸汽加熱使水溫升至42 ℃左右，一方面可以使原水中的膠體凝結(jié)成團(tuán)狀懸浮物，為一體化全自動(dòng)凈水器有效去除膠體創(chuàng)造條件，另一方面保證了后續(xù)工藝設(shè)備在溫度較低時(shí)能正常運(yùn)行。經(jīng)熱交換裝置加熱后的水進(jìn)入管道混合器，在管道混合器中絮凝劑、殺菌劑、水、回流污泥(當(dāng)進(jìn)水濁度較低時(shí)，必須引入沉淀污泥，以提高絮凝及沉淀效果)等充分混合，然后進(jìn)入一體化全自動(dòng)凈水處理裝置，首先流入配水系統(tǒng)，使水流得到穩(wěn)定均勻配水，降低了水流提升速度，水流進(jìn)入高濃度絮凝區(qū)進(jìn)行絮凝反應(yīng)，污泥沿斜板方向移動(dòng)，流入沉降區(qū)，斜管上的污泥被吸至凈水器的排泥槽中，斜管上方的凈水通過集水槽流入頂部配水箱內(nèi)，水流經(jīng)配水管流入過濾室內(nèi)，通過其中的過濾層進(jìn)行處理，殘留的雜質(zhì)被有效的截留，過濾后的凈水匯流至清水區(qū)儲(chǔ)存，通過管路輸送至一體化凈水器的凈水區(qū)域，原水通過充分的混凝、沉淀、過濾后達(dá)到設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)后流至中間水池。

過濾層通過長時(shí)間截留懸浮物后會(huì)造成過濾層阻力不斷變大，水位上升至設(shè)定位置后，觸發(fā)設(shè)備的自動(dòng)反沖洗，反沖洗的時(shí)間隨著出水量大小進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，清水區(qū)內(nèi)水位下降至一定位置后觸發(fā)反沖洗終止，終止后過濾區(qū)域開啟新一輪沖洗流程。一體化凈水器具體工藝流程圖見圖1，一體化凈水器反洗廢水成分分析結(jié)果見表2。

圖1 一體化凈水器生產(chǎn)工藝流程及排污節(jié)點(diǎn)圖

表2 一體化凈水器反洗廢水成分分析結(jié)果

3 全自動(dòng)凈水設(shè)備處理工藝

全自動(dòng)凈水設(shè)備由廢水收集池、加藥裝置、凈水裝置、污泥濃縮裝置、脫水裝置、凈水箱組成，包含一套完整的自動(dòng)控制系統(tǒng)，達(dá)到設(shè)備運(yùn)行、排泥、加藥、反洗及水泵水池聯(lián)鎖自動(dòng)運(yùn)行要求。控制采用DCS控制，采用與現(xiàn)有化水DCS系統(tǒng)一致的系統(tǒng)，在原系統(tǒng)上采用帶主控單元遠(yuǎn)程控制站的方式與原有系統(tǒng)連接，在現(xiàn)場(chǎng)與控制室同時(shí)監(jiān)視及控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。纖維過濾器和一體化凈水器產(chǎn)生的反洗廢水流入凈水設(shè)備后，首先流入設(shè)備的配水區(qū)域，在配水區(qū)域均勻布水后，隨著水流速度的降低在高濃度絮凝區(qū)完成絮凝反應(yīng)，在導(dǎo)流區(qū)斜管的作用下，水流沿斜管向上移動(dòng)，流入沉降區(qū)域，澄清后的水流通過斜管由凈水裝置上方流入過濾室內(nèi)，通過過濾層由上至下進(jìn)行充分過濾，雜質(zhì)被充分過濾、攔截，最后產(chǎn)生的凈水匯集至底部的凈水區(qū)域，并由管道連接返回至設(shè)備頂部的清水區(qū)。

廢水收集池1個(gè)有效容積1 200 m3，廢水有效停留時(shí)間約6 h。污泥濃縮罐2臺(tái)，容積為40 m3。凈水箱1臺(tái)，容積120 m3。PAC、PAM加藥裝置各設(shè)置1套。脫水裝置采用全自動(dòng)高壓隔膜壓濾機(jī)，污水專用1250型單絲濾布。凈水裝置1套，單臺(tái)水處理量200 m3/h，參數(shù)見表3。

表3 凈水裝置設(shè)備技術(shù)參數(shù)

1)絮凝反應(yīng)區(qū)

原水通過凈水裝置設(shè)備后，先流入設(shè)備底部的配水區(qū)域進(jìn)行布水，進(jìn)入絮凝區(qū)發(fā)生混凝反應(yīng)。絮凝室通過反應(yīng)折板進(jìn)行絮凝反應(yīng)，水里的細(xì)菌、微生物、懸浮雜質(zhì)、膠體在混凝劑的作用下反應(yīng)生成大質(zhì)量的絮凝體。

2)沉淀區(qū)

沉淀區(qū)域被劃分為四個(gè)部分：清水保護(hù)區(qū)、配水區(qū)、斜管區(qū)、集泥區(qū)，斜管區(qū)域是通過斜管組件將帶有懸浮物固體的污水在斜管中上升時(shí)充分的積聚和碰撞，靠重力作用滑落至泥渣懸浮層，掉入泥斗，上清液匯集至集水槽中外排。當(dāng)凈水器運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，中控系統(tǒng)通過信號(hào)傳輸對(duì)自動(dòng)控制閥門實(shí)施自動(dòng)排泥，同時(shí)壓力水助沖閥打開進(jìn)行沖洗。

3)過濾區(qū)

濾池采用不同級(jí)別的石英砂濾料對(duì)水流進(jìn)行過濾，水流流過不同密度的石英砂后將大部分懸浮物截留至濾料內(nèi)部，濾池具有過濾效率高，出水水質(zhì)好，過濾速率高、使用時(shí)間長的優(yōu)點(diǎn)。水流由進(jìn)水口通過過濾層過濾后。水中的大部分懸浮物被過濾層所吸附，濾凈后的水由濾水帽流向出水口，過濾器的沖刷是通過反沖洗來完成，反沖洗進(jìn)行時(shí)，水流反向從濾水帽流出引起過濾層的擾動(dòng)，進(jìn)而將其中過濾吸附的雜質(zhì)通過排污閥排出。

4)反沖洗系統(tǒng)

過濾層過濾一段時(shí)間后，隨著過濾層的阻力逐漸變大，引起水位的逐漸上升，水位上升至一定高度后自動(dòng)觸發(fā)反沖洗系統(tǒng)，過濾區(qū)域的凈水層在壓力作用下加速進(jìn)行反沖洗，裝置內(nèi)的凈水按正常的運(yùn)行路徑進(jìn)行回流，凈水流過過濾層時(shí)開始對(duì)過濾層進(jìn)行反沖洗，當(dāng)凈水水位下降至一定程度時(shí)自動(dòng)觸發(fā)反沖洗系統(tǒng)停止運(yùn)行，反沖洗產(chǎn)生的污水排放至水處理裝置的污水池中，最后由泵輸送至廢水收集池，低液位、自動(dòng)反沖洗分別由磁翻板液位計(jì)和高液位電磁閥控制，根據(jù)反沖洗的強(qiáng)度對(duì)反沖洗水量進(jìn)行控制。

圖2 全自動(dòng)凈水設(shè)備處理工藝流程圖

表4 出水水質(zhì)指標(biāo)

4 結(jié) 語

熱電廠凈水裝置反洗廢水的回收項(xiàng)目的設(shè)計(jì)充分考慮了化水各初級(jí)水處理工藝的廢水類別、產(chǎn)生量、水質(zhì)情況，并對(duì)廢水進(jìn)行絮凝、沉淀、加藥殺菌再處理，保證了水質(zhì)的處理效果，使之達(dá)到原水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)回用于化水制水工藝，達(dá)到節(jié)約用水，減少污水排放、提高了經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，下一步公司將對(duì)其他產(chǎn)廢水工序進(jìn)行排查、分析，做到全廠的廢水回收，真正實(shí)現(xiàn)廢水零排放。