低濁度原水機械加速澄清池的調整試驗

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，在無法對系統進行改造的條件下，通過重新制作活性泥渣層、調整加藥品種和加藥量來提高澄清池處理性能，穩定運行工況［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，調整轉速 (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間內 (6～8)，此時鋁鹽主要存在形式為Al(OH3)m，吸附架橋能力最強，可使水中濁質通過吸附架橋和網捕作用完成沉降。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，調整轉速 (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機械間內向3、4號區域投加PAC150 kg，黃色粘土600～800 kg(共計20編織袋，每袋約30～40 kg)，調整機械攪拌器轉速為8 r/min，8 h后測得圖1中4號區域pH為5.05、13號區域pH為5.48，再向3、4號區域投加工業離子堿 (30%NaOH)150 kg，調整機械攪拌器轉速為3 r/min，24 h后13號區域水質清澈見底，斜板清晰可見，4號區域礬花明顯，大小適中，再次測得圖1中4號區域pH為6.75、13號區域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觀察運行穩定后開始出力調整試驗。

4 攪拌器轉速測試

此測試在試運行72 h內開展，共設4檔，分別為2 r/min、3 r/min、5 r/min、8 r/min，均在調整轉速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速。

5 澄清池實際運行調整

1號機械加速澄清池經過上述試驗和活性泥渣層制作后的試運行72 h后，運行穩定，出水濁度0.90 NTU，隨即開始運行出力調整試驗，出水濁度均在調整流量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整數據

6 結束語

低濁度原水混凝處理中聚合鋁處理效果優于硫酸鋁。靠近海邊的含細沙量較多的粘土和磚紅色粘土不適合用于活性泥渣層制作。經過藥品小試和實際運行調整證明該電廠澄清池能夠達到設計出力和出水水質要求 (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.火力發電廠工程調試技術手冊 (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.火力發電廠水處理 ［M］.北京:水利水電出版社，2011.

［8］DL/T 1076—2007.火力發電廠化學調試導則［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.