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摘 要:对黄台电厂中水回用系统在调试中出现的问题进行分析,提出解决方法,结合实际运行情况对石灰深度处理法提出改进建议。
关键词:中水 石灰深度处理法 循环水
中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)002-031-02
1 引言
中水主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用杂用水,其水质介于上水与下水之间,是水资源有效利用的一种形式。我国中水的发展起步较晚,上世纪对于中水的利用程度不高,大部分的城市污水经过处理后均排放至江河湖海,利用率几乎为零。最近几年随着国家节能减排和环境保护一系列政策的出台与支持,用水量较大的一些工业领域,如热电厂和石油化工等企业纷纷响应国家政策,进行中水回用的研究与尝试。最近几年中水回用系统日趋成熟,许多城市建立起了大型的中水回收循环系统,众多企业也纷纷建立了小型的中水回用系统,不但减少了污水的排放量,保护了海洋环境,更大大提高了企业自身的经济效益。
2 概况
通过黄台电厂的实际运行情况及参数来看,该工艺在城市中水处理中去除水中碱度和有机物等杂质方面有优越的性能。由于石灰处理方法的理论研究已经较完善,更多关于此方面的内容在此不再赘述,本文主要论述调试中出现的问题。
3 问题描述及处理方法
中水调试期间出现了诸多问题,出现问题的原因一方面是设计的不合理及细节不完善,另一方面是安装质量不符合设计要求,另外运行人员维护粗糙、调试初期经验不足也是引起问题的一个方面。经过协商已经针对这些问题进行了改进和完善,改进后的系统运行稳定良好。
(1)中水系统的设计将罗茨风机及各中水输送离心泵均放置于地下一层,变孔隙滤池从地面零米施工建设,这种设计在降低噪音及节省空间方面有着很大的优越性,但管道布置设计存在问题。罗茨风机出口母管至变孔隙滤池间的反冲洗U型水平管道高度偏低,当系统正常运行时,滤池液位会高于U型管道。当反洗进气门一旦出现卡涩关闭不及时或者气动门有损坏故障时,这种液位差会导致滤池向罗茨风机入口倒灌水,可能造成风机设备的损坏。即使没有这种突发状况,高液位差产生的水重力也会常年在风机入口累积,最终造成风机的受损。为了避免这种现象出现,处理方法是将U型水平管道向上延长加高,等同于滤池运行最高液位。当滤池运行至高液位或达到设定反洗时间时,程序自动进行反洗,不会与U型管道产生液位差,也不会向罗茨风机入口进水,解除了安全隐患,有效的保护了设备的长期运行安全。
(2)石灰是中水系统用量较大的药品,而且石灰深度处理法最常见的问题就是石灰系统运行不当或维护不当造成的恶劣污堵情况。黄台电厂由于污水厂的供水水源不连续、不合格中水排水不畅及电气设备不稳定等各种原因,调试初期并不能实现连续运行,通常会突然停运。石灰乳搅拌箱内的搅拌器停运后,未输送至澄清池的剩余石灰乳便会在搅拌箱底部发生沉积,中水系统的1号和2号石灰乳搅拌箱底部排污口的石灰乳均出现了沉积凝固污堵。这种石灰乳的凝固污堵一旦发生之后,不但浪费药品,更会给系统的再次启动正常运行带来很大困扰,需要浪费大量时间和人力物力去疏通凝固的石灰块。
建议系统运行时搅拌箱底部排污门定期手动排污,这样能够及时排除石灰中的颗粒状沉积杂质。只要搅拌箱内留有石灰乳,就不能停运搅拌器,待石灰输送完毕后再停运。如果今后经济条件允许,建议电厂对设备进行改造,将每个石灰乳搅拌箱底部手动排污门改为自动阀门并配备一套冲洗系统,系统续运行时可以结合自动程控系统定时排污并冲洗,保证搅拌箱底部不会再造成污堵现象。
(3)相对于1号石灰系统的正常运行,2号石灰系统调试时出现了震动料斗不易下灰的现象,即使料斗震动频率加大也也满足不了系统正常运行所需石灰粉用量。经过拆解后检查发现2号震动料斗内置球面挡板与锥型出料口之间高度偏低,空隙偏小,安装值小于初始设计值,加大震动频率不但不会使石灰粉大量抖落,反而会使石灰因为频繁的震动产生挤压板结。安装单位工作人员将内置球面挡板位置提高,将料斗底部石灰进行了疏松后问题得到解决,2号石灰系统最终运行正常。
除了上述原因,潮湿的石灰也容易引起震动料斗不下灰现象。石灰潮湿时易搭桥,即使震动料斗震动频率增加也不易下灰,而且潮湿的石灰容易粘在螺旋给料机叶片上,长期运行积累量加大会堵塞螺旋给料机和搅拌箱入口。另外,石灰纯度低杂质含量多同样会造成搅拌箱底部和管路转弯,三通等处的沉积,从而造成堵塞并增加泥渣量。建议电厂应选择纯度高,水分含量低的粉状石灰,粉状石灰应当是高温消化经风选筛分的制成品,不得使用机械磨制成粉产品,以避免将生烧或过烧物及其他杂物混入。每一车入厂石灰粉都应进行质量验收,项目包括颜色、粒度和堆积密度,且手触摸不得有明显硬颗粒物(>1.0mm)。每月化验室应对入厂石灰粉的质量全面查定一次。另外还要注意石灰粉仓不宜装载过量,应当留出足够的卸料膨胀空间;卸料时控制进料量与布袋除尘器的排风量相当,进料速度不要过快,观察进料时正压安全阀是否有气排出,有排气时应降低进料速率或降低粉风比,做到上述几点才能保证石灰系统的安全稳定运行,避免系统产生污堵、不下灰等一系列现象。
4 问题处理后系统运行情况
经过石灰深度处理后的中水用于电厂各个领域,如厂区内的消防、绿化,其用量最大的是循环水的补充,两台330MW超临界新机组所用循环水全部由中水供给。在中水系统未投运之前,循环水的补水全部为自来水公司供给,电厂用水价格为4.8元/m3 ,而济南市水质净化三厂的污水价格为1.3元/m3,如果循环水的全年平均补水量按800万立方米计算,仅循环水一项的用水量每年就可为电厂节省约2800万元。这对于企业来说,无疑大大降低了运行成本,提高了经济效益。中水的回用也减少了净化三厂污水向环境的排放量,实现了污水的回收利用,保护了自然环境,提高了社会效益。
5 结语
节能减排的理念深入人心,中水回用对于城市和企业发展日益重要。通过黄台电厂中水回用系统的调试,发现并纠正了系统在安装过程中存在的安全隐患和设计缺陷,解决了系统试运行过程中暴露的问题并提出了改进建议。黄台电厂的中水回用系统不但为企业自身创造了巨大的经济价值,也为城市的节能减排贡献了力量。随着时代的发展,城市中水回用的环保理念和经济体现必然吸引越来越多的城市和企业加入到中水的研究和应用,其技术发展也会日趋成熟和完善。
参考文献:
[1] 韩剑宏,于玲红,张克峰.中水回用技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2004.
[2] 张国斌.火力发电厂中水回用技术与应用前景[J].中国给水排水,2005,21(7):25-30.
关键词:中水 石灰深度处理法 循环水
中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)002-031-02
1 引言
中水主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用杂用水,其水质介于上水与下水之间,是水资源有效利用的一种形式。我国中水的发展起步较晚,上世纪对于中水的利用程度不高,大部分的城市污水经过处理后均排放至江河湖海,利用率几乎为零。最近几年随着国家节能减排和环境保护一系列政策的出台与支持,用水量较大的一些工业领域,如热电厂和石油化工等企业纷纷响应国家政策,进行中水回用的研究与尝试。最近几年中水回用系统日趋成熟,许多城市建立起了大型的中水回收循环系统,众多企业也纷纷建立了小型的中水回用系统,不但减少了污水的排放量,保护了海洋环境,更大大提高了企业自身的经济效益。
2 概况
通过黄台电厂的实际运行情况及参数来看,该工艺在城市中水处理中去除水中碱度和有机物等杂质方面有优越的性能。由于石灰处理方法的理论研究已经较完善,更多关于此方面的内容在此不再赘述,本文主要论述调试中出现的问题。
3 问题描述及处理方法
中水调试期间出现了诸多问题,出现问题的原因一方面是设计的不合理及细节不完善,另一方面是安装质量不符合设计要求,另外运行人员维护粗糙、调试初期经验不足也是引起问题的一个方面。经过协商已经针对这些问题进行了改进和完善,改进后的系统运行稳定良好。
(1)中水系统的设计将罗茨风机及各中水输送离心泵均放置于地下一层,变孔隙滤池从地面零米施工建设,这种设计在降低噪音及节省空间方面有着很大的优越性,但管道布置设计存在问题。罗茨风机出口母管至变孔隙滤池间的反冲洗U型水平管道高度偏低,当系统正常运行时,滤池液位会高于U型管道。当反洗进气门一旦出现卡涩关闭不及时或者气动门有损坏故障时,这种液位差会导致滤池向罗茨风机入口倒灌水,可能造成风机设备的损坏。即使没有这种突发状况,高液位差产生的水重力也会常年在风机入口累积,最终造成风机的受损。为了避免这种现象出现,处理方法是将U型水平管道向上延长加高,等同于滤池运行最高液位。当滤池运行至高液位或达到设定反洗时间时,程序自动进行反洗,不会与U型管道产生液位差,也不会向罗茨风机入口进水,解除了安全隐患,有效的保护了设备的长期运行安全。
(2)石灰是中水系统用量较大的药品,而且石灰深度处理法最常见的问题就是石灰系统运行不当或维护不当造成的恶劣污堵情况。黄台电厂由于污水厂的供水水源不连续、不合格中水排水不畅及电气设备不稳定等各种原因,调试初期并不能实现连续运行,通常会突然停运。石灰乳搅拌箱内的搅拌器停运后,未输送至澄清池的剩余石灰乳便会在搅拌箱底部发生沉积,中水系统的1号和2号石灰乳搅拌箱底部排污口的石灰乳均出现了沉积凝固污堵。这种石灰乳的凝固污堵一旦发生之后,不但浪费药品,更会给系统的再次启动正常运行带来很大困扰,需要浪费大量时间和人力物力去疏通凝固的石灰块。
建议系统运行时搅拌箱底部排污门定期手动排污,这样能够及时排除石灰中的颗粒状沉积杂质。只要搅拌箱内留有石灰乳,就不能停运搅拌器,待石灰输送完毕后再停运。如果今后经济条件允许,建议电厂对设备进行改造,将每个石灰乳搅拌箱底部手动排污门改为自动阀门并配备一套冲洗系统,系统续运行时可以结合自动程控系统定时排污并冲洗,保证搅拌箱底部不会再造成污堵现象。
(3)相对于1号石灰系统的正常运行,2号石灰系统调试时出现了震动料斗不易下灰的现象,即使料斗震动频率加大也也满足不了系统正常运行所需石灰粉用量。经过拆解后检查发现2号震动料斗内置球面挡板与锥型出料口之间高度偏低,空隙偏小,安装值小于初始设计值,加大震动频率不但不会使石灰粉大量抖落,反而会使石灰因为频繁的震动产生挤压板结。安装单位工作人员将内置球面挡板位置提高,将料斗底部石灰进行了疏松后问题得到解决,2号石灰系统最终运行正常。
除了上述原因,潮湿的石灰也容易引起震动料斗不下灰现象。石灰潮湿时易搭桥,即使震动料斗震动频率增加也不易下灰,而且潮湿的石灰容易粘在螺旋给料机叶片上,长期运行积累量加大会堵塞螺旋给料机和搅拌箱入口。另外,石灰纯度低杂质含量多同样会造成搅拌箱底部和管路转弯,三通等处的沉积,从而造成堵塞并增加泥渣量。建议电厂应选择纯度高,水分含量低的粉状石灰,粉状石灰应当是高温消化经风选筛分的制成品,不得使用机械磨制成粉产品,以避免将生烧或过烧物及其他杂物混入。每一车入厂石灰粉都应进行质量验收,项目包括颜色、粒度和堆积密度,且手触摸不得有明显硬颗粒物(>1.0mm)。每月化验室应对入厂石灰粉的质量全面查定一次。另外还要注意石灰粉仓不宜装载过量,应当留出足够的卸料膨胀空间;卸料时控制进料量与布袋除尘器的排风量相当,进料速度不要过快,观察进料时正压安全阀是否有气排出,有排气时应降低进料速率或降低粉风比,做到上述几点才能保证石灰系统的安全稳定运行,避免系统产生污堵、不下灰等一系列现象。
4 问题处理后系统运行情况
经过石灰深度处理后的中水用于电厂各个领域,如厂区内的消防、绿化,其用量最大的是循环水的补充,两台330MW超临界新机组所用循环水全部由中水供给。在中水系统未投运之前,循环水的补水全部为自来水公司供给,电厂用水价格为4.8元/m3 ,而济南市水质净化三厂的污水价格为1.3元/m3,如果循环水的全年平均补水量按800万立方米计算,仅循环水一项的用水量每年就可为电厂节省约2800万元。这对于企业来说,无疑大大降低了运行成本,提高了经济效益。中水的回用也减少了净化三厂污水向环境的排放量,实现了污水的回收利用,保护了自然环境,提高了社会效益。
5 结语
节能减排的理念深入人心,中水回用对于城市和企业发展日益重要。通过黄台电厂中水回用系统的调试,发现并纠正了系统在安装过程中存在的安全隐患和设计缺陷,解决了系统试运行过程中暴露的问题并提出了改进建议。黄台电厂的中水回用系统不但为企业自身创造了巨大的经济价值,也为城市的节能减排贡献了力量。随着时代的发展,城市中水回用的环保理念和经济体现必然吸引越来越多的城市和企业加入到中水的研究和应用,其技术发展也会日趋成熟和完善。
参考文献:
[1] 韩剑宏,于玲红,张克峰.中水回用技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2004.
[2] 张国斌.火力发电厂中水回用技术与应用前景[J].中国给水排水,2005,21(7):25-30.