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发电厂工业废水离心机运行优化研究
发布时间: 2020-04-03 来源:未知 点击次数:

广东粤电云河发电有限公司#5、#6机组工业废水离心机用于工业废水系统污泥浓缩池泥水分离、净化水质,从而达到零排放、环保的目的,其原理是通过频率调节器调节离心机流量,同时通过加药泵加入助凝剂,在离心作用下达到泥水分离的目的。离心机自投入使用以来,脱泥效率一直都不理想,远远达不到出厂调试时的正常运行流量120 dm3/min,实际流量为30~40 dm3/min,约6.0 t/h。低流量运行会导致污泥浓缩池及其后续系统泥位高涨,搅拌器电机也因超载运行时常故障,水质预处理系统因断层而不得不停运。为维持系统继续运行,只能通过人工清池来处理污泥,并且相关设备需频繁维修,这不仅增加了工业废水系统运行的困难,同时也给企业带来了环保方面的压力及经济损失。要解决这一问题,助凝药剂的种类及其配比浓度成为了提高离心机工作效率的关键。

1 运行优化研究方案

1.1 助凝药剂的选择

由于#5、#6机组工业废水系统的含泥污水系西江水经沉淀池沉淀后的泥浆,其中含有的锌、铝、铁等金属离子较少,适用聚丙烯酰胺(PAM)阴离子型药剂做混凝剂。聚丙烯酰胺在酸性或碱性介质中均呈阳电性,适用于对悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀。颗粒状聚丙烯酰胺絮凝剂不能直接投加到污水中,使用前必须先将它溶于水,并根据聚丙烯酰胺的品种型号和污水的性质来调整浓度配比,再用该水溶液去处理污水。

在投入运行前,在实验室进行实验,以期找到最佳配比浓度,在提高离心机工作效率的同时避免药剂的浪费。

1.2 聚丙烯酰胺浓度实验及图表

在将颗粒状的聚丙烯酰胺投入到工业废水系统运行前,须先进行实验找到聚丙烯酰胺的最佳配比浓度,这样能在提高离心机工作效率的同时避免药剂的浪费。

主要实验方案如下:为迅速发挥效力,先用常温自来水将固体聚丙烯酰胺溶解成0.1%~0.5%浓度的水溶液,阴离子性助凝剂通常溶解浓度为0.1%(但自系统投运以来,根据离心机厂家调试,控制离心机助凝剂浓度为0.3%~0.5%),提高温度可稍微促进溶解,但水温不得超过40℃(40℃以上会使聚合物加速降解,影响使用效果)。称取1 g药剂加入1 L水中充分溶解,溶解时加水至容器的一半,边搅拌边加入干粉,使之分散在水中,避免形成疙瘩,否则不易溶解,现场操作更会堵塞管道并造成浪费;接着继续搅拌至干粉完全溶解,再添水至1 L,配成0.1%浓度、呈透明胶体状水溶液。用时需10~20 min(现场操作由于量大,用时需1 h)。

根据上述方法分别配制0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%浓度的聚丙烯酰胺水溶液,分别加入250 m L泥浆中,沉淀效果如图1所示。

图1 不同浓度聚丙烯酰胺水溶液的沉淀效果

图1 不同浓度聚丙烯酰胺水溶液的沉淀效果 

 

1.3 实验结论

(1)根据实验结果,采用0.1%~0.3%的药剂水溶液进行助凝沉淀时,泥浆明显形成了粘连的泥巴状态,说明此时系统的脱泥效果最佳。药剂浓度为0.3%~0.5%时泥浆为细小絮状物,成泥效果不佳。

(2)实验最佳药剂浓度为0.1%~0.3%,应根据现场泥浆浓度,随时调控药剂浓度范围,达到最佳脱泥效果,同时避免药剂的浪费。

2 采取措施后效果检查

结合上述实验结论,并根据助凝剂特点以及脱泥系统实际情况制定以下措施:

(1)由于该药剂水溶液为胶体物质,容易堵塞管道,但如果长时间剧烈搅拌药剂,将会破坏已形成的絮凝物,因此须在即将使用前才配制药剂。

(2)药剂的使用需要配合当天泥量情况,争取当天投运当天配制,并且当天用完,否则会出现凝固,堵塞管道。

(3)为保证脱泥效率(泥浆浓度不能太低),污泥浓缩池内泥水应沉淀10~15 h以上,需要合理调配其他系统排泥的时间。

(4)助凝剂应在系统启动前30 min配制好,助凝剂加药箱配药量为一罐4 500~6 000 g(加药杯一杯为1 100 g),把药液浓度调为0.1%~0.3%。

方案实施前后的对比如表1所示。

从表1可以看出,自药剂浓度调整至0.1%~0.3%后,离心脱泥机工作流量从30~40 dm3/min上升至80~110 dm3/min,极大地提高了工作效率,减少了工业废水系统运行压力,使得污泥浓缩池的自动清理量增加,为企业节约了大约8万元/年的人工清理费;并且助凝剂的用药量由50 kg降到17 kg(每脱1 t泥需要的助凝剂用量),(下转第26页)而广东粤电云河发电有限公司#5、#6机组工业废水系统一年的平均需脱泥量为880 t,由此可算出,采取运行优化方案后,可为企业节约大约47万元/年的助凝剂用药费;与此同时,采取运行优化方案后也减少了系统设备检修次数,保障了设备的安全。

表1 离心脱泥机正常脱泥时运行流量表(污泥输送泵流量)

离心脱泥机正常脱泥时运行流量表(污泥输送泵流量)

3 结语

为提高离心机脱泥效率,把助凝剂药液浓度调为0.1%~0.3%,并且规范执行系列改进措施,使得污泥输送泵流量提高到80~110 dm3/min,在保证工业废水系统正常投运的同时,减少了系统设备检修次数,维护了设备的安全,也节约了污泥浓缩池的人工清理费,并且把助凝剂用药量由实施方案前的50 kg下降至实施方案后的17 kg(每脱1 t泥需要的助凝剂用量),大大节约了用药量。因此,运用优化后的方案每年能为企业节省约55万元的成本。