上都電廠機(jī)械攪拌澄清池的應(yīng)用及改進(jìn)

張守德等

摘要：機(jī)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(shí)際應(yīng)用。由于設(shè)計(jì)與施工的不太合理，使得設(shè)備在剛投產(chǎn)時(shí)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(yàn)，使機(jī)械攪拌澄清池單臺(tái)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(jī)械攪拌澄清池 低溫低濁水 濁度

隨著近年來發(fā)電機(jī)組容量逐漸加大，對(duì)水處理水質(zhì)的要求也日漸嚴(yán)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(yùn)行成本等。

上都電廠位于內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟?，F(xiàn)役4臺(tái)600MW亞臨界汽包爐直接空冷機(jī)組和2臺(tái)660MW超臨界直流爐直接空冷機(jī)組。一、二期化學(xué)水處理流程為：原水→機(jī)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(yùn)行情況

機(jī)械攪拌澄清池的設(shè)計(jì)處理能力為2×750m3/h。但是設(shè)備投運(yùn)后，單臺(tái)澄清池出力達(dá)不到200t/h，出水濁度一直超標(biāo)，且常常發(fā)生翻池現(xiàn)象。據(jù)設(shè)計(jì)機(jī)械攪拌澄清池出水濁度小于3NTU為合格水。而在實(shí)際生產(chǎn)中證明，化學(xué)水處理設(shè)備對(duì)原水要求很高，尤其盤式過濾器極易受膠體污染，只有進(jìn)水濁度小于1NTU的情況下才能正常運(yùn)行。如果進(jìn)水濁度達(dá)到3NTU左右，則盤式過濾器進(jìn)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(yùn)行日?qǐng)?bào)表。

2 設(shè)備運(yùn)行分析

分析總結(jié)機(jī)加出水水質(zhì)差，產(chǎn)水量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的原因主要有兩點(diǎn)：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(shí)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(shí)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(jì)建造的機(jī)械攪拌澄清池難以達(dá)到設(shè)計(jì)出力；②設(shè)備因素。由于設(shè)計(jì)與施工的不負(fù)責(zé)與不合理，監(jiān)督不到位，機(jī)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(duì)機(jī)加進(jìn)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(qiáng)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(yùn)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(yùn)行時(shí)間的積累，斜管上方會(huì)逐漸沉積污泥，直到最后發(fā)生翻池，所以運(yùn)行一段時(shí)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(jìn)水懸浮物含量低，在到達(dá)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(duì)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(jìn)水進(jìn)入反應(yīng)室后，避免直接被攪拌機(jī)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(jìn)行整體找平。目的為加長水流在清水區(qū)停留時(shí)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(yùn)行時(shí)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(jìn)水流量300m3/h計(jì)，清水區(qū)水流上升時(shí)間可延長7分鐘左右。所以對(duì)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(shí)間運(yùn)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(jī)加池內(nèi)絮凝機(jī)理效果的好壞?；亓骺p高度不夠，會(huì)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(jī)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(jì)時(shí)廠家交代污泥回流縫寬度為12cm，實(shí)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?zèng)]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(yùn)清洗，但運(yùn)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(jī)加污泥處理流程為：機(jī)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(jī)進(jìn)行脫水，污泥脫水機(jī)出水也排入清水池。清水池內(nèi)水由清水泵打入#2機(jī)械攪拌澄清池回收利用。實(shí)際運(yùn)行情況是污泥脫水機(jī)不能完成脫泥任務(wù)，導(dǎo)致污泥處理系統(tǒng)不能投運(yùn)。因?yàn)槲勰嗝撍畽C(jī)一啟動(dòng)就會(huì)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(yùn)行負(fù)擔(dān)，常常因此而引起翻池。污泥脫水機(jī)不啟動(dòng)，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(jìn)入澄清池而造成污染。為此對(duì)系統(tǒng)流程進(jìn)行了改造，將污泥脫水機(jī)出水改排入污泥過度池，讓其重新進(jìn)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(jī)械攪拌澄清池。

經(jīng)過本次改造后，解決了污泥脫水機(jī)無法啟動(dòng)的問題，污泥處理系統(tǒng)可以投入運(yùn)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(yùn)清泥周期，當(dāng)清水池內(nèi)高水位后，可以視情況讓兩臺(tái)澄清池各進(jìn)一部分水或者輪流進(jìn)水，大大減輕了翻池危險(xiǎn)。

4 小結(jié)

多方面的因素影響使得機(jī)加最佳運(yùn)行工況的尋求和確認(rèn)是一項(xiàng)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(jī)加運(yùn)行方式的調(diào)整工作貫穿在從投運(yùn)到目前的整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)行當(dāng)中。

以上各項(xiàng)改造調(diào)整措施總計(jì)約用了2年時(shí)間，最后上都電廠機(jī)械攪拌澄清池從開始運(yùn)行時(shí)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(jī)物含量有一定下降。滿足了一、二期4臺(tái)機(jī)組生產(chǎn)用水需求。表3、表4為2007年和2009年的機(jī)加產(chǎn)水情況對(duì)照。

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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(dòng)力工程碩士，內(nèi)蒙古上都發(fā)電有限責(zé)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(dòng)力工程碩士，內(nèi)蒙古上都發(fā)電有限責(zé)任公司，化學(xué)專工，工程師。