华能丹东发电厂一期为新建2×350ＭＷ机组。其补给水处置系统由美国ＦＩＬＴＥＲ公司设计并提供装备。工艺流程为:铁甲水库—原水接收池—机械搅拌澄清池—重力滤池—清水池—活性炭过滤器—阳床—除碳器—中心水箱—阴床—混床—除盐水箱。其机械搅拌澄清池是采用加碱、加氯、混凝剂、助凝剂的加药系统。碱、氯加进进水管中,混凝剂、助凝剂加进澄清池中。澄清池处置水量为125ｔ/ｈ,水温为30℃,处置后浊度<10ｍｇ/Ｌ。
原水属于低浊度、中等碱度水质,水质情况为:总硬度1.025ｍｍｏｌ/Ｌ,Ｃａ2 14.62ｍｇ/Ｌ,Ｍｇ2 3.552ｍｇ/Ｌ,Ｎａ Ｋ 7.51ｍｇ/Ｌ,Ｆｅ3 0.265ｍｇ/Ｌ,ＳＯ4-1.66ｍｇ/Ｌ,Ｃｌ-4.00ｍｇ/Ｌ,ＨＣＯ3-45.14ｍｇ/Ｌ,耗氧量(Ｋ2Ｃｒ2Ｏ7)15.4ｍｇ/Ｌ,悬浮物45ｍｇ/Ｌ,胶体硅1.52ｍｇ/Ｌ,活性ＳｉＯ25.47ｍｇ/Ｌ,全碱度0.74ｍｍｏｌ/Ｌ,ｐＨ=7.4。
1 澄清池设计特点
澄清池为泥渣提升轮回式,与国内普通的机械搅拌澄清池的分歧点是其夹杂室和反应室合二为一,即原水直接进进反应室中,在这里由于搅拌器叶片及涡轮的搅动提升,使进水、药剂和年夜量回流泥渣快速接触夹杂,再被涡轮提升到导流室里,继续矾花长年夜的进程,后经由导流室底部进进分手室,在分手室里完成泥渣与水的后分手,出水溢流进集水槽中。从导流室出来的泥渣年夜部门于导流室底部被轮回提升回反应室,少部门被带到分手室中继续分手,分手出泥渣沉降在沉降区,后随着刮泥板不停的旋转刮泥搜集于浓缩室中,并被底部的排泥管定期排走。装备情况如图1所示。
澄清池包括刮泥板、涡轮搅拌器、反应室、集水管、集水槽、取样点、排泥管等。主要设计参数:澄清池直径:10973ｍｍ,池高:4575ｍｍ,正常处置水深4267ｍｍ;反应室直径:1930ｍｍ,反应室高:2584ｍｍ;导流室直径:3962ｍｍ,导流室高:4115ｍｍ;反应室顶部与导流室顶部差:1372ｍｍ;底座高:1676ｍｍ;进水管距反应池底部:797ｍｍ;集水槽距导流室顶部差:610ｍｍ;总停留时间:347ｈ;清水区停留时间:2.84ｈ;反应室停留时间:2176ｓ;清水区上升流速0.42ｍｍ/ｓ;反应室出口流速:11.87ｍｍ/ｓ;导流室出口流速:2.82ｍｍ/ｓ;涡轮直径:1762ｍｍ;叶片长度343ｍｍ×356ｍｍ;排泥周期:一次/20ｍｉｎ;冲洗时间:2～4ｍｉｎ;冲洗水流量:9ｍ3/ｈ;涡轮转速:20～103ｒ/ｍｉｎ;刮泥板转速:0.0088～0.020ｒ/ｍｉｎ。
澄清池设计8个取样点,对分歧部位取样监视:1号取样点距反应池底300ｍｍ,2号距导流室顶部150ｍｍ,3号距导流室顶部1ｍ,4号在导流室内与1号标高不异,5号在泥渣沉淀区距池底300ｍｍ,6号距底座1524ｍｍ,7号距导流室顶部797ｍｍ,8号在集水槽内。正常运行中,在5ｍｉｎ之内经由过程1号、2号、3号、4号点的沉降比监视泥渣轮回情况,其中4号的沉降比监视泥渣回流量,经由过程4个点的ｐＨ监视进口水加碱和反应室加药量。经由过程5号的沉降比监视排泥量及肯定排泥周期。经由过程比力6号、7号的出水浊度监视清水区水质。经由过程8号的浊度和ｐＨ监视出水水质。
2 混凝原理〔1〕
硫酸铝Ａｌ2(ＳＯ4)3经由过程以下反应进程起混凝作用:电离出高价反离子Ａｌ3 ,对胶体扩散层有压缩作用;水解成絮凝体ｐＨ=7～8时,Ａｌ3 完全水解Ａｌ(ＯＨ)3 Ｈ2Ｏ-----Ａｌ(ＯＨ)3↓ Ｈ ,Ａｌ(ＯＨ)3能自相凝聚成絮状沉淀物,它在沉降进程中对悬浮的微粒起网捕作用;缩聚成高聚物Ａｌ3 的水解产物—Ａｌ(ＯＨ)2 和Ａｌ(ＯＨ) 中的羟基ＯＨ-经由过程桥健作用,使水解产物间发生缩聚反应,发生出有线性结构带高电荷的高聚物,对胶体微粒既起压缩扩散层作用,又起吸附架桥作用。
聚丙烯酰胺是高份子聚合物,水解的离子型基团可消除杂质颗粒间的电性斥力。而高份子链状结构因得以充实伸展,起吸附架桥作用。
3 好剂量实验〔2〕
启动调试前,进行烧杯实验,肯定硫酸铝、聚丙烯酰胺的好剂量及好ｐＨ值。
实验装备及用具:1000ｍＬ烧杯、ＰＨＳ-2型酸度计、ＧＤＳ-3Ａ型光电式混浊度仪、ＪＢ-3型按时恒温磁力搅拌器、1硫酸铝、05聚丙烯酰胺。
水温:25～30℃;
原水浊度:45ｍｇ/Ｌ,ｐＨ=70
方式:将装1000ｍＬ水样的烧杯放在搅拌器上,加热至恒温,快速调为300ｒ/ｍｉｎ,同时加进计较好的药量,30ｓ后,调为中速120ｒ/ｍｉｎ,搅拌5ｍｉｎ后,调为慢速30ｒ/ｍｉｎ,搅拌10ｍｉｎ,停机,静置水样15ｍｉｎ,用打针器罗致杯中上层清液,测浊度及ｐＨ值。在搅拌及静置进程中,观察矾花生成快慢、年夜小、及沉降情况。实验采用0618法进行,硫酸铝药量在5～100ｍｇ/Ｌ,聚丙烯酰胺在0～5ｍｇ/Ｌ间肯定好值。见表1。
由表1肯定出硫酸铝的好剂量为18.8ｍｇ/Ｌ,聚丙烯酰胺好剂量见表2。
在硫酸铝为18.8ｍｇ/Ｌ下,由表2肯定出聚丙烯酰胺的好剂量为2.32ｍｇ/Ｌ。
在硫酸铝18.8ｍｇ/Ｌ,聚丙烯酰胺2.32ｍｇ/Ｌ时,由表3肯定好ｐＨ为6.5～6.8。
4 启动调试
调试试运时代,加氯、加热系统没有投进,原水水温20℃,水库水质比力稳定,基本与烧杯实验时不异。
ａ 活性泥渣的形成。启动搅拌器和加药系统,控制涡轮转速为50、刮泥板转速为40,硫酸铝、聚丙烯酰胺药量为实验成效的10倍。碱的加进量以反应室中ｐＨ控制在6.5～6.8。向澄清池灌水至反应室与导流室能形成轮回。将消融好的黄泥水倒进反应室中,增加活性污泥的生成量,同时在进水份离池中加进一些混凝剂、助凝剂。从1号、4号取样点测ｐＨ和沉降比(在5ｍｉｎ之内)并观察活性泥渣形态、年夜小。待沉降比为40时,遏制加进黄泥水。继续加药及搅拌数小时后遏制,至此活性泥渣层形成。静置8～12ｈ后,可见分手室中水澄清,此时澄清池可以启动投进运行。
ｂ 启动运行。启动生水泵、加药系统、搅拌系统,运行澄清池,运行早期控制进水量为正常流量的50。经由过程监测各取样点的ｐＨ、浊度、沉降比等情况,做加药量及搅拌强度的调整实验。从几个月的运行情况来看,经由过程调整运行,肯定1号、2号、3号、4号取样点控制ｐＨ为6.5～6.8、控制沉降比为15～20,控制涡轮转速40、刮泥板转速30,控制加药量硫酸铝30ｍｇ/Ｌ,聚丙烯酰胺2ｍｇ/Ｌ时,澄清池运行较好,出水浊度<1ｍｇ/Ｌ。
5 存在的问题
机械搅拌澄清池工作极为接近接连搅拌反应器,水流具有返混的特点。由于存在短路水流和可能发生水体随搅拌器作整体运动现象,达不到药剂夹杂平均的目的〔3〕。非凡是本澄清池是药剂直接加进反应室中,这样就缺少药剂充实水解并与进水快速夹杂阶段,所以存在缺陷。从运行情况来看,硫酸铝剂量少为30ｍｇ/Ｌ,聚丙烯酰胺为2ｍｇ/Ｌ,依据经验,运行中有泥渣作为接触介质,加药量凡是比无泥渣时少些,这里固然有运行水温低于烧杯实验水温的缘由,但要害还在于混凝剂加药点的位置不合适,故建议往后直接在进水管中另增加一路硫酸铝的加药点。
6 结论
从设计参数及调试运行情况看,澄清池设计较合理,能够知足运行要求。