發電廠工業廢水離心機運行優化研究

摘要：把助凝劑藥液濃度調為0.1%～0.3%，能有效提高發電廠工業廢水離心機脫泥效率。廣東粵電云河發電有限公司#5、#6機組工業廢水脫泥系統存在脫泥流量低、藥耗高等問題，現對其進行分析與處理，通過試驗研究出讓脫泥流量提升的助凝劑最佳濃度，探索改進措施，以使系統有效運行，并降低藥耗，保護設備。

關鍵詞：工業廢水離心機;脫泥效率;助凝劑;最佳濃度;降低藥耗

0 ? ?引言

廣東粵電云河發電有限公司#5、#6機組工業廢水離心機用于工業廢水系統污泥濃縮池泥水分離、凈化水質，從而達到零排放、環保的目的，其原理是通過頻率調節器調節離心機流量，同時通過加藥泵加入助凝劑，在離心作用下達到泥水分離的目的。離心機自投入使用以來，脫泥效率一直都不理想，遠遠達不到出廠調試時的正常運行流量120 dm3/min，實際流量為30～40 dm3/min，約6.0 t/h。低流量運行會導致污泥濃縮池及其后續系統泥位高漲，攪拌器電機也因超載運行時常故障，水質預處理系統因斷層而不得不停運。為維持系統繼續運行，只能通過人工清池來處理污泥，并且相關設備需頻繁維修，這不僅增加了工業廢水系統運行的困難，同時也給企業帶來了環保方面的壓力及經濟損失。要解決這一問題，助凝藥劑的種類及其配比濃度成為了提高離心機工作效率的關鍵。

1 ? ?運行優化研究方案

1.1 ? ?助凝藥劑的選擇

由于#5、#6機組工業廢水系統的含泥污水系西江水經沉淀池沉淀后的泥漿，其中含有的鋅、鋁、鐵等金屬離子較少，適用聚丙烯酰胺（PAM）陰離子型藥劑做混凝劑。聚丙烯酰胺在酸性或堿性介質中均呈陽電性，適用于對懸浮顆粒帶陰電荷的污水進行絮凝沉淀。顆粒狀聚丙烯酰胺絮凝劑不能直接投加到污水中，使用前必須先將它溶于水，并根據聚丙烯酰胺的品種型號和污水的性質來調整濃度配比，再用該水溶液去處理污水。

在投入運行前，在實驗室進行實驗，以期找到最佳配比濃度，在提高離心機工作效率的同時避免藥劑的浪費。

1.2 ? ?聚丙烯酰胺濃度實驗及圖表

在將顆粒狀的聚丙烯酰胺投入到工業廢水系統運行前，須先進行實驗找到聚丙烯酰胺的最佳配比濃度，這樣能在提高離心機工作效率的同時避免藥劑的浪費。

主要實驗方案如下：為迅速發揮效力，先用常溫自來水將固體聚丙烯酰胺溶解成0.1%～0.5%濃度的水溶液，陰離子性助凝劑通常溶解濃度為0.1%（但自系統投運以來，根據離心機廠家調試，控制離心機助凝劑濃度為0.3%～0.5%），提高溫度可稍微促進溶解，但水溫不得超過40 ℃（40 ℃以上會使聚合物加速降解，影響使用效果）。稱取1 g藥劑加入1 L水中充分溶解，溶解時加水至容器的一半，邊攪拌邊加入干粉，使之分散在水中，避免形成疙瘩，否則不易溶解，現場操作更會堵塞管道并造成浪費;接著繼續攪拌至干粉完全溶解，再添水至1 L，配成0.1%濃度、呈透明膠體狀水溶液。用時需10～20 min（現場操作由于量大，用時需1 h）。

根據上述方法分別配制0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%濃度的聚丙烯酰胺水溶液，分別加入250 mL泥漿中，沉淀效果如圖1所示。

1.3 ? ?實驗結論

（1）根據實驗結果，采用0.1%～0.3%的藥劑水溶液進行助凝沉淀時，泥漿明顯形成了粘連的泥巴狀態，說明此時系統的脫泥效果最佳。藥劑濃度為0.3%～0.5%時泥漿為細小絮狀物，成泥效果不佳。

（2）實驗最佳藥劑濃度為0.1%～0.3%，應根據現場泥漿濃度，隨時調控藥劑濃度范圍，達到最佳脫泥效果，同時避免藥劑的浪費。

2 ? ?采取措施后效果檢查

結合上述實驗結論，并根據助凝劑特點以及脫泥系統實際情況制定以下措施：

（1）由于該藥劑水溶液為膠體物質，容易堵塞管道，但如果長時間劇烈攪拌藥劑，將會破壞已形成的絮凝物，因此須在即將使用前才配制藥劑。

（2）藥劑的使用需要配合當天泥量情況，爭取當天投運當天配制，并且當天用完，否則會出現凝固，堵塞管道。

（3）為保證脫泥效率（泥漿濃度不能太低），污泥濃縮池內泥水應沉淀10～15 h以上，需要合理調配其他系統排泥的時間。

（4）助凝劑應在系統啟動前30 min配制好，助凝劑加藥箱配藥量為一罐4 500～6 000 g（加藥杯一杯為1 100 g），把藥液濃度調為0.1%～0.3%。

方案實施前后的對比如表1所示。

從表1可以看出，自藥劑濃度調整至0.1%～0.3%后，離心脫泥機工作流量從30～40 dm3/min上升至80～110 dm3/min，極大地提高了工作效率，減少了工業廢水系統運行壓力，使得污泥濃縮池的自動清理量增加，為企業節約了大約8萬元/年的人工清理費;并且助凝劑的用藥量由50 kg降到17 kg（每脫1 t泥需要的助凝劑用量），而廣東粵電云河發電有限公司#5、#6機組工業廢水系統一年的平均需脫泥量為880 t，由此可算出，采取運行優化方案后，可為企業節約大約47萬元/年的助凝劑用藥費;與此同時，采取運行優化方案后也減少了系統設備檢修次數，保障了設備的安全。

3 ? ?結語

為提高離心機脫泥效率，把助凝劑藥液濃度調為0.1%～0.3%，并且規范執行系列改進措施，使得污泥輸送泵流量提高到80～110 dm3/min，在保證工業廢水系統正常投運的同時，減少了系統設備檢修次數，維護了設備的安全，也節約了污泥濃縮池的人工清理費，并且把助凝劑用藥量由實施方案前的50 kg下降至實施方案后的17 kg（每脫1 t泥需要的助凝劑用量），大大節約了用藥量。因此，運用優化后的方案每年能為企業節省約55萬元的成本。

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收稿日期：2020-02-25

作者簡介：呂永洪（1992—），男，廣東江門人，熱能與動力助理工程師，從事電廠環?；瘜W工作。