混凝澄清池“翻池”現(xiàn)象的原因分析及對策研究

戴光光，曾曉紅，李岱

（浙江秀舟熱電有限公司，浙江 嘉興 314007）

1 研究背景

在燃煤火力發(fā)電廠中，水的預(yù)處理系統(tǒng)通常以河水為水源，天然水體中常含有泥沙、黏土、腐殖質(zhì)等懸浮物和膠體雜質(zhì)，這些雜質(zhì)若不除去，不僅影響后續(xù)離子交換系統(tǒng)的正常運(yùn)行，使出水水質(zhì)變壞，而且雜質(zhì)一旦進(jìn)入鍋爐，將引起鍋爐的結(jié)垢和腐蝕，使?fàn)t水的蒸汽品質(zhì)惡化，影響設(shè)備的正常運(yùn)行?；炷吻宄厥谴蠖鄶?shù)燃煤火力發(fā)電廠預(yù)處理系統(tǒng)的第一級(jí)設(shè)備，在運(yùn)行過程中可以實(shí)現(xiàn)混凝劑與原水的混凝、沉淀、澄清、過濾四種過程，能有效除去水中大部分懸浮物、膠體和有機(jī)物。其澄清效率取決于泥渣懸浮物的活性和穩(wěn)定性，因此保持泥渣處于懸浮、濃度均勻、活性穩(wěn)定的工作狀態(tài)，是混凝澄清池穩(wěn)定運(yùn)行并保證出水水質(zhì)良好的最關(guān)鍵因素。

“翻池”是指澄清池內(nèi)部由于水力分布的異常變化，引起水在垂直方向上的強(qiáng)烈對流，使懸浮泥渣層的泥渣上翻至清水區(qū)，引起出水濁度的劇增。因此，設(shè)計(jì)的缺陷或運(yùn)行時(shí)流速的變化、溫度的變化及混凝劑的投加量不穩(wěn)定等因素，都易造成澄清池出現(xiàn)“翻池”現(xiàn)象。

浙江秀舟熱電有限公司（以下簡稱“秀舟熱電”）是由世界500強(qiáng)企業(yè)物產(chǎn)中大集團(tuán)股份有限公司下屬子公司浙江物產(chǎn)環(huán)保能源股份有限公司控股。公司主營電能、熱能的生產(chǎn)、銷售，發(fā)電廢渣回收再利用的技術(shù)開發(fā)，石膏、粉煤灰銷售，污泥焚燒處理處置等。

鑒于秀舟熱電業(yè)務(wù)量擴(kuò)展和產(chǎn)能逐步增加的現(xiàn)實(shí)，為克服相關(guān)產(chǎn)水與供熱不匹配的問題，秀舟熱電化水車間新增了EDI（Electrodeionization，連續(xù)電去離子技術(shù)）設(shè)備。EDI是一種將離子交換與電滲析相結(jié)合的深度除鹽技術(shù)。該技術(shù)利用離子交換能深度脫鹽來解決因電滲析極化而脫鹽不徹底的問題，又利用電滲析極化而發(fā)生水電離產(chǎn)生H+和OH-實(shí)現(xiàn)樹脂自再生來克服樹脂失效后通過化學(xué)藥劑再生的缺陷，是現(xiàn)代燃煤火力發(fā)電廠逐漸興起的除鹽新技術(shù)。同時(shí)，該裝置能大大減少廢水排污量，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，每天大約能為秀舟熱電增加500t的回用水量，極大地節(jié)約了用水成本。然而，這突然增加的回用水量與原有電廠所有工藝段節(jié)約的回用水量，二者總計(jì)1500t，每天將間斷性地流進(jìn)混凝澄清池?；炷吻宄卦诔惺芑赜盟繘_擊的同時(shí)，還要抽取河邊大量的原水進(jìn)行預(yù)處理，幾股水流的共同作用也導(dǎo)致了混凝澄清池因局部流速不穩(wěn)定，升負(fù)荷速度太快而出現(xiàn)“翻池”現(xiàn)象。

2 解決方案

圖1顯示了原有混凝澄清池的進(jìn)水管路圖，從圖中可以看出，混凝澄清池共有四路進(jìn)水管道，且根據(jù)廠區(qū)實(shí)際運(yùn)行情況的調(diào)整，回用水將無特定時(shí)間、無特定流速、無特定規(guī)律地流入混凝澄清池，這是導(dǎo)致混凝澄清池出現(xiàn)“翻池”現(xiàn)象的根本原因。為此，秀舟熱電運(yùn)行工作人員多次調(diào)整混凝藥劑的投入量，但均未取得顯著效果，“翻池”現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

圖1 原有混凝澄清池的進(jìn)水管路圖

秀舟熱電由于場地使用面積有限，且無備用水池，一旦前期水質(zhì)發(fā)生變化，后續(xù)設(shè)備將出現(xiàn)惡性循環(huán)，造成不可預(yù)估的損失。為此秀舟熱電化水主管決定對混凝澄清池的進(jìn)水管路進(jìn)行改造，用最快速經(jīng)濟(jì)的方式解決“翻池”問題。

圖2 顯示了改造后混凝澄清池的進(jìn)水管路圖，從圖中可以看出，工作人員將回用水管道與河邊取水管道合并，實(shí)行“母管制”，這樣混凝澄清池原有的四路進(jìn)水就改成了二路進(jìn)水，目的是為了控制混凝澄清池進(jìn)口的水力分布，穩(wěn)定流速并減少混凝藥劑的投入量。與此同時(shí)，工作人員還在回用水管的出口安裝了止回閥，防止回用水管間斷性不出水時(shí)，河水流入回用水池中。

圖2 改造后混凝澄清池的進(jìn)水管路圖

除此之外，在細(xì)節(jié)方面，工作人員將兩條管道的合并接口盡量遠(yuǎn)離混凝澄清池的進(jìn)口，但同時(shí)又置于河邊取水管道的流量計(jì)后，這樣改造的目的有二；一是合并接口盡量遠(yuǎn)離混凝澄清池的進(jìn)口是為了給予回用水與河水充分混合的時(shí)間，并增加混合水與管道之間的緩沖路程，從而達(dá)到水力分布均勻的目的，穩(wěn)定流速；二是合并接口置于河邊取水管道的流量計(jì)后的目的是避免將回用水量誤當(dāng)成河邊取水量而進(jìn)行收費(fèi)，減少經(jīng)濟(jì)成本。

3 改造效果

經(jīng)過兩天的緊張施工，秀舟熱電混凝澄清池的進(jìn)水管道完成了“母管制”改造。表1顯示了混凝澄清池“翻池”時(shí)與改造穩(wěn)定后水樣濁度的定量比較。濁度是指水中懸浮物對光線透過時(shí)所發(fā)生的阻礙程度，通常適用于天然水、飲用水和部分工業(yè)用水水質(zhì)測定。由表中可知，由于改造后池內(nèi)的泥渣層活性穩(wěn)定、濃度均勻，因此池子出水清澈透明，濁度大大降低，僅有1.2NTU，完全符合原水預(yù)處理后的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

表1 混凝澄清池“翻池”時(shí)與改造穩(wěn)定后水樣的濁度比較

試運(yùn)行一個(gè)月，混凝澄清池再未出現(xiàn)“翻池”現(xiàn)象。由于池子出水品質(zhì)高、水流穩(wěn)定，因此后續(xù)凈水設(shè)備（過濾器、混床等）的運(yùn)行周期有了明顯的延長。這種簡便經(jīng)濟(jì)的改造方式，使得EDI設(shè)備產(chǎn)生的回用水量可以進(jìn)行有效回收，還解決了因水流速不穩(wěn)定而導(dǎo)致混凝澄清池出現(xiàn)的“翻池”問題，真正實(shí)現(xiàn)了效益最大化。