達貢山鎳礦項目給水處理實踐及研究

魏利國 趙榮馨

(太原市城市規劃設計研究院，山西太原 030002)

1 概述

中色達貢山鎳礦項目位于緬甸曼德勒省北部與實皆省交界處，整個項目投資約10億美元，其中給水系統擔負著整個項目的工業、生活、消防用水生產供應任務，是整個項目安全運行的基本保障。當地年平均氣溫25.6℃，10年極端最高氣溫(日平均值)42.1℃，10年極端最低氣溫(日平均值)7.6℃，年平均降雨量1 491 mm，年平均濕度78.8%。本項目設計日處理水量為12 000 t，取水水源為伊洛瓦底江水，江水常年水溫在10℃以上，而且水質變化較大，雨季雜物較多、泥沙含量大、濁度高。本項目給水處理工藝核心采用的是機械攪拌澄清池處理工藝，外加過濾消毒工序。本工藝為國內比較成熟可靠的處理工藝，但對于與國內相差很大的水質環境，如何能發揮水處理設備及藥劑的最大功效，生產出合格質優安全的水產品，滿足整個項目的生產、生活需求，成了擺在技術人員面前一項急需突擊攻關的艱巨課題。

2 燒杯試驗

燒杯試驗是機械攪拌澄清池運行的基礎，沒有試驗依據就無法準確指導生產。由于建設初期條件限制，缺乏試驗必需的儀器設備，在這種情況下，充分發揮技術人員的主觀能動性、充分利用現有條件及創造性的做試驗。經過上百次的試驗，終于獲得了加藥的初步數據。PAM投加濃度范圍控制在1‰～5‰之間，PAC濃度控制在5%～10%之間。每千噸與納稅PAC投加量控制在10 kg～30 kg之間，PAM投加量控制在0.6 kg～2 kg之間。由于試驗水樣取得時間在兩個月的時間范圍內，代表性有一定的欠缺，只能隨著日后的逐步運行而不斷調整完善數據。

3 正式運行試驗

燒杯試驗是運行試驗的基礎，運行試驗是正式投產運行的基礎。為了盡快得出運行參數，首先進行了72 h運行試驗。根據運行情況的觀察與現場試驗的結果進行調整，加藥量逐步固定下來，水質情況趨于穩定，初步確定在來水濁度30 NTU左右的情況下，加藥量參考值為:PAC 20 mg/L，PAM 0.4 mg/L，藥劑濃度為PAC 10%，PAM 2%，根據進水量進行加藥量具體調整。隨著水質的不斷變化，燒杯試驗的經驗積累，加藥量必將更加優化，凈化站出水也將更加穩定合格。

4 系統運行中一些問題的思考

正式運行后，許多問題接踵而來，不得不讓我們靜下來好好思考及琢磨一些難題。

4.1 聚丙烯酰胺與聚合氯化鋁的投加次序的問題

按照設計院的設計圖紙，有兩個投加點，一個是在兩個機械攪拌澄清池前的分水井內，另一個是在機械攪拌澄清池前進入三角配水槽的管道上。加藥設備有兩套，分別對應兩個投加點，但具體投加什么藥品得通過試驗確定。通過燒杯試驗觀察，兩種藥品投加次序對處理效果影響不太明顯，先投加聚合氯化鋁相對效果好點。鑒于伊洛瓦底江的水質情況，全年水質濁度在300 NTU以下，很少有情況能突破這個數字，而且在旱季的時候基本是在100 NTU以下，且泥沙含量較大，我們先投加聚合氯化鋁后投加聚丙烯酰胺，主要考慮先發揮PAC的電性中和和吸附橋架作用，充分與水中膠體顆粒反應，形成較小的絮狀物，然后再利用水解后的PAM的長鍵吸附、橋聯作用，形成較大的絮凝體沉降下來與水分離。經過一段時間的持續運行的觀察，效果是非常好的。后又把投加點更換進行試驗，出水效果達不到原來的效果，最終確定PAM投加點在機械攪拌澄清池前，而且為混凝劑后投加，間隔時間為1 min左右。

4.2 聚丙烯酰胺的投加濃度的問題

聚丙烯酰胺的投加濃度直接影響處理水質的好壞。這就需要一個最佳的聚丙烯酰胺溶液的最佳的配置濃度及投加前的水解最佳時間。綜合多種因素，包括計量泵的投加能力、來水濁度、來水流量、機械攪拌機的攪拌轉速、出水水質的長時間觀察等等，得出聚丙烯酰胺溶液的最佳投加濃度為3‰。以后的長時間運行也表明，這個濃度處理效果也是最佳的，出水濁度最佳情況下能降低到1 NTU以下，去除率在98%以上，效果是非常好的。為后續工藝處理提供了良好的條件，完全能滿足我們日常的生產水質要求。

4.3 藥劑投加量的問題

藥劑投加量是一個比較難以確定的問題，它相關的因素也比較多，而且是同時投加兩種藥劑，存在一個最佳搭配的問題，相當于一個結果的好壞取決于兩個不同的變量，如何找到這個最佳投加比例是一個相當難的事情，還涉及到水質的問題，水量的問題等等。經過長時間的摸索與調整，對運行數據的長期跟蹤統計分析，終于做出了相對于伊洛瓦底江水水質變化的加藥量標準參考(見表1)，指導供水運行員工進行生產，保證了出廠水產品合格優質安全。

表1 給水處理加藥量標準

4.4 PAC與PAM的安全性問題

PAC與PAM本身聚丙烯酰胺基本無毒。PAM的毒性來自殘留的丙烯酰胺單體和生產過程夾帶的有毒金屬。丙烯酰胺為神經性致毒劑，對神經系統有損傷作用，中毒后表現出肌體無力，運動失調等癥狀。我國飲用水標準要求丙烯酰胺含量在0.05%以下。根據運行實踐，投加的PAM已經達到了最小投加量而效果最佳的狀態。而項目飲用水還要經過一套飲用水凈化設施，經過二次處理丙烯酰胺的含量遠遠小于國家飲用水標準，飲用水的安全性是完全有保障的。

4.5 在線檢測的問題

整個給水處理系統沒有在線水質檢測設備，關鍵水質數據如濁度、色度、pH值等沒有實現實時監控，值班人員不能及時依據水質情況實時調整加藥量，人工化驗又有一定的滯后性，且工人取樣化驗工作量大，出水水質的好壞過分控制存在一定的難度，過分依賴于運行工人的經驗，不能完成保證出水水質穩定，在今后的項目技改中增加在線檢測設備是必須要考慮的。

5 結語

通過一年多的運行，系統中暴露的問題逐個得到了解決與完善，水質情況也越來越優質穩定，設備設施效能得到了充分的發揮。其中最大的體會是面對與國內完全不同的新環境，只要充分掌握當地的客觀環境條件，以試驗為基礎，制定科學的運行方案，積極地分析處理出現的問題，就一定能取得比較滿意的運行效果，為整個項目的運行提供有力的保障，為國家走出去戰略的實施做出自己的貢獻。