混凝澄清池“翻池”現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

在燃煤火力發電廠中，水的預處理系統通常以河水為水源，天然水體中常含有泥沙、黏土、腐殖質等懸浮物和膠體雜質，這些雜質若不除去，不僅影響后續離子交換系統的正常運行，使出水水質變壞，而且雜質一旦進入鍋爐，將引起鍋爐的結垢和腐蝕，使爐水的蒸汽品質惡化，影響設備的正常運行。混凝澄清池是大多數燃煤火力發電廠預處理系統的第一級設備，在運行過程中可以實現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、膠體和有機物。其澄清效率取決于泥渣懸浮物的活性和穩定性，因此保持泥渣處于懸浮、濃度均勻、活性穩定的工作狀態，是混凝澄清池穩定運行并保證出水水質良好的最關鍵因素。

“翻池”是指澄清池內部由于水力分布的異常變化，引起水在垂直方向上的強烈對流，使懸浮泥渣層的泥渣上翻至清水區，引起出水濁度的劇增。因此，設計的缺陷或運行時流速的變化、溫度的變化及混凝劑的投加量不穩定等因素，都易造成澄清池出現“翻池”現象。

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

鑒于秀舟熱電業務量擴展和產能逐步增加的現實，為克服相關產水與供熱不匹配的問題，秀舟熱電化水車間新增了EDI（Electrodeionization，連續電去離子技術）設備。EDI是一種將離子交換與電滲析相結合的深度除鹽技術。該技術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生水電離產生H+和OH-實現樹脂自再生來克服樹脂失效后通過化學藥劑再生的缺陷，是現代燃煤火力發電廠逐漸興起的除鹽新技術。同時，該裝置能大大減少廢水排污量，經統計，每天大約能為秀舟熱電增加500t的回用水量，極大地節約了用水成本。然而，這突然增加的回用水量與原有電廠所有工藝段節約的回用水量，二者總計1500t，每天將間斷性地流進混凝澄清池。混凝澄清池在承受回用水量沖擊的同時，還要抽取河邊大量的原水進行預處理，幾股水流的共同作用也導致了混凝澄清池因局部流速不穩定，升負荷速度太快而出現“翻池”現象。

2 解決方案

圖1顯示了原有混凝澄清池的進水管路圖，從圖中可以看出，混凝澄清池共有四路進水管道，且根據廠區實際運行情況的調整，回用水將無特定時間、無特定流速、無特定規律地流入混凝澄清池，這是導致混凝澄清池出現“翻池”現象的根本原因。為此，秀舟熱電運行工作人員多次調整混凝藥劑的投入量，但均未取得顯著效果，“翻池”現象時有發生。

圖1 原有混凝澄清池的進水管路圖

秀舟熱電由于場地使用面積有限，且無備用水池，一旦前期水質發生變化，后續設備將出現惡性循環，造成不可預估的損失。為此秀舟熱電化水主管決定對混凝澄清池的進水管路進行改造，用最快速經濟的方式解決“翻池”問題。

圖2 顯示了改造后混凝澄清池的進水管路圖，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，實行“母管制”，這樣混凝澄清池原有的四路進水就改成了二路進水，目的是為了控制混凝澄清池進口的水力分布，穩定流速并減少混凝藥劑的投入量。與此同時，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，河水流入回用水池中。

圖2 改造后混凝澄清池的進水管路圖

除此之外，在細節方面，工作人員將兩條管道的合并接口盡量遠離混凝澄清池的進口，但同時又置于河邊取水管道的流量計后，這樣改造的目的有二；一是合并接口盡量遠離混凝澄清池的進口是為了給予回用水與河水充分混合的時間，并增加混合水與管道之間的緩沖路程，從而達到水力分布均勻的目的，穩定流速；二是合并接口置于河邊取水管道的流量計后的目的是避免將回用水量誤當成河邊取水量而進行收費，減少經濟成本。

3 改造效果

經過兩天的緊張施工，秀舟熱電混凝澄清池的進水管道完成了“母管制”改造。表1顯示了混凝澄清池“翻池”時與改造穩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所發生的阻礙程度，通常適用于天然水、飲用水和部分工業用水水質測定。由表中可知，由于改造后池內的泥渣層活性穩定、濃度均勻，因此池子出水清澈透明，濁度大大降低，僅有1.2NTU，完全符合原水預處理后的水質標準。

表1 混凝澄清池“翻池”時與改造穩定后水樣的濁度比較

試運行一個月，混凝澄清池再未出現“翻池”現象。由于池子出水品質高、水流穩定，因此后續凈水設備（過濾器、混床等）的運行周期有了明顯的延長。這種簡便經濟的改造方式，使得EDI設備產生的回用水量可以進行有效回收，還解決了因水流速不穩定而導致混凝澄清池出現的“翻池”問題，真正實現了效益最大化。