低濁度原水機械加速澄清池的調(diào)整試驗

李云楓，胡 亮，陳 雪，張文淺，潘 文，郭文志，潘景龍

(1.安徽皖能電力運營檢修有限公司，安徽 合肥 230011;2.國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006)

越南廣寧電廠一、二期工程共4×300 MW燃煤機組，原水為地表水庫水，來水濁度8～10 NTU，水溫常年為18～28℃，一、二期工程共設1座凈水站，3座機械加速澄清池，設計出力每臺200 m3/h，設計出水濁度≤3 NTU，實際投運中在出水水質(zhì)達到要求的情況下每臺最大出力只能達到120 m3/h，礬花沉降效果不理想，全廠工業(yè)用水、消防用水、生活用水和除鹽水制作均采用澄清池出水，不能滿足供水要求，在無法對系統(tǒng)進行改造的條件下，通過重新制作活性泥渣層、調(diào)整加藥品種和加藥量來提高澄清池處理性能，穩(wěn)定運行工況［1－7］。

1 混凝劑的選擇［8］

選擇不同廠家提供的聚合氯化鋁 (PAC，Al2O3含量30%)和原來使用的硫酸鋁Al2(SO4)3作為混凝劑，取原水樣1 000 mL為單位，投加一定量的黃色粘土以便提供結晶核心，各加入聚合氯化鋁 (5、10、15、20)mg/L，硫酸鋁 (30、45、60、80)mg/L(加藥量參考 DL/T5068—2006)，攪拌 (180 r/min)3 min加入助凝劑 (PAM)0.5 mg/L，調(diào)整轉(zhuǎn)速 (50 r/min)，攪拌5 min后，靜置10 min檢測濁度，再靜置30 min檢測濁度，測試結果見表1、表2。

表1 聚合氯化鋁混凝效果試驗

表2 硫酸鋁混凝效果試驗

由表1、表2得知混凝效果最好的是10 mg/L的PAC，不僅出水濁度最好，而且pH在適合混凝沉淀的區(qū)間內(nèi) (6～8)，此時鋁鹽主要存在形式為Al(OH3)m，吸附架橋能力最強，可使水中濁質(zhì)通過吸附架橋和網(wǎng)捕作用完成沉降。反觀硫酸鋁的投加，4種濃度配比濁度均大于1.5 NTU，混凝效果不理想，故此選擇正常運行時投加混凝劑為PAC，投加濃度10 mg/L。

2 制作活性泥渣的粘土選擇［9］

該電廠地處海邊，原來用于制作活性泥渣層的為靠近海邊的磚紅色粘土，雖然擁有一定的粘度，但含細沙量較多，故此次從15 km外山區(qū)取外觀黃色粘土和磚紅色粘土進行了混凝效果對比，對比結果見表3。各加入聚合氯化鋁 (5、10、15、20)mg/L，攪拌 (180 r/min)3 min后，加入助凝劑(PAM)0.5 mg/L，調(diào)整轉(zhuǎn)速 (50 r/min)攪拌5 min后，靜置10 min檢測濁度。

表3 兩種粘土投加聚合鋁混凝效果對比試驗

由表4可知黃色粘土作為混凝效果在各種加藥濃度下均好于磚紅色粘土，故此選用黃色粘土制作活性泥渣層。

表4 攪拌器轉(zhuǎn)速測試

3 活性泥渣層的制作

圖1為機械加速澄清池結構圖。將該電廠1號機械加速澄清停運并徹底清洗后，進水滿后再排空共計3次，確保原泥渣層被徹底沖洗干凈，再次進水至集水槽出水孔下約150 mm，于圖1機械間內(nèi)向3、4號區(qū)域投加PAC150 kg，黃色粘土600～800 kg(共計20編織袋，每袋約30～40 kg)，調(diào)整機械攪拌器轉(zhuǎn)速為8 r/min，8 h后測得圖1中4號區(qū)域pH為5.05、13號區(qū)域pH為5.48，再向3、4號區(qū)域投加工業(yè)離子堿 (30%NaOH)150 kg，調(diào)整機械攪拌器轉(zhuǎn)速為3 r/min，24 h后13號區(qū)域水質(zhì)清澈見底，斜板清晰可見，4號區(qū)域礬花明顯，大小適中，再次測得圖1中4號區(qū)域pH為6.75、13號區(qū)域pH為6.88，隨即投入運行，混凝劑投加量為10 mg/L(PAC)，助凝劑投加量為0.5 mg/L(PAM)，流量為設計出力的一半即100 m3/h，出水濁度0.88 NTU，72 h觀察運行穩(wěn)定后開始出力調(diào)整試驗。

4 攪拌器轉(zhuǎn)速測試

此測試在試運行72 h內(nèi)開展，共設4檔，分別為2 r/min、3 r/min、5 r/min、8 r/min，均在調(diào)整轉(zhuǎn)速4 h后對澄清池進行觀察，測試結果見表4。

由表4可知攪拌器速度在3 r/min時礬花形成情況和出水濁度最好，故此選擇3 r/min為實際運行時攪拌器轉(zhuǎn)速。

5 澄清池實際運行調(diào)整

1號機械加速澄清池經(jīng)過上述試驗和活性泥渣層制作后的試運行72 h后，運行穩(wěn)定，出水濁度0.90 NTU，隨即開始運行出力調(diào)整試驗，出水濁度均在調(diào)整流量4 h后分析，試驗結果見表5。

由表5可見，在運行流量達到225m3/h，出水濁度激增，出水濁度＞3 NTU，證明此時流量已經(jīng)超過設計最大出力。因此綜合考慮該澄清池最大出力應控制在200 m3/h以下，同樣方法調(diào)整2、3號澄清池均達到1號澄清池的效果，綜合最大出水量達到設計要求600 m3/h。

表5 1號澄清池實際出力試驗調(diào)整數(shù)據(jù)

6 結束語

低濁度原水混凝處理中聚合鋁處理效果優(yōu)于硫酸鋁?？拷＿叺暮毶沉枯^多的粘土和磚紅色粘土不適合用于活性泥渣層制作。經(jīng)過藥品小試和實際運行調(diào)整證明該電廠澄清池能夠達到設計出力和出水水質(zhì)要求 (設計出力每臺200 m3/h，設計出水濁度≤3 NTU)。

［1］河南省電力公司.火力發(fā)電廠工程調(diào)試技術手冊 (化學卷)［M］.北京:中國電力出版社，2004.

［2］鞏耀武，管丙軍.火力發(fā)電廠化學水處理實用技術 ［M］.北京:中國電力出版社，2006.

［3］許立國.火電廠水處理技術 ［M］.北京:中國電力出版社，2006.

［4］周柏青，陳志和.熱力發(fā)電廠水處理 (第四版)［M］.北京:中國電力出版社，2009.

［5］吳仁芳，徐忠鵬.電廠化學 ［M］.北京:中國電力出版社，2010.

［6］廣東電網(wǎng)公司電力科學研究院.1 000 MW超超臨界火電機組技術叢書電廠化學［M］.北京:中國電力出版社，2011.

［7］江亭桂.火力發(fā)電廠水處理 ［M］.北京:水利水電出版社，2011.

［8］DL/T 1076—2007.火力發(fā)電廠化學調(diào)試導則［S］.

［9］李良濤，李合友，何風元.機械攪拌澄清池混凝劑評價及應用研究［J］.東北電力技術，2010，31(11):22－24.