含煤废水系统安全稳定运行探讨

李胜振，赵振宇

（神华三河发电有限责任公司，河北 三河 065201）

1 概 述

在环保要求日益严格的今天，如何确保含煤废水系统安全稳定运行，保证外排水质合格，已成为各火力发电厂关注的重点。含煤废水中含有大量细小的煤粉尘颗粒，这种煤粉尘颗粒的比重与水的比重极其相近，难以靠重力进行自然沉淀。为了及时收回含煤废水中存在的煤粉，减少能源的浪费，同时，使废水得到净化，并符合国家的排放标准，所以，在火力发电厂中都增设了含煤废水净化处理系统。

图1 含煤废水处理系统工艺流程

含煤废水处理系统的工艺流程，见图1所示。含煤废水通过输煤廊道内排污泵与煤场排水沟收集后，进入含煤废水处理系统一级沉淀池，经过一级、二级、三级沉淀池沉淀后，废水通过提升泵输送到集成式污水净化器，输送过程中，分别投加无机混凝剂（聚合氯化铝）和有机复合絮凝剂（聚丙烯酰胺），药剂与废水充分混合后，通过切线方向进入净化器，产生旋流式上升，较大颗粒悬浮物靠自身重力沿罐壁下沉到煤泥浓缩区，细小颗粒悬浮物通过混凝和絮凝作用又凝聚成较大颗粒悬浮物，经旋流产生固液分离，大部分悬浮物下沉至煤泥浓缩区，尚有少量细颗粒悬浮物随着旋流上升至动态过滤区，经悬浮滤料层吸附截留，同时使水净化并上升至清水区，再通过顶部出水管自流入外排管。集成式污水净化器的底部煤泥，需定期进行排泥及反冲洗，产生的煤泥污水均排入一级沉淀池中。一级沉淀池中的沉淀煤泥通过煤泥抓斗机定期清理至煤场。

2 水质不合格原因

造成含煤废水水质不合格主要有药剂（助凝剂、混凝剂）的配置浓度、配置方法、提升泵入口废水浓度、设备运行情况以及人为操作、设备检修维护等几个方面的因素。

2.1 药剂浓度不符合要求

加药时未严格按照相关要求进行，致使加药浓度不够，达不到应有的效果。同时，如果混凝剂加药速度太快，极易在药箱中出现絮状药块不能溶解，也会降低药剂的整体浓度。另外，受季节温度变化、提升泵入口废水浓度大小等因素的影响，药剂浓度也应该根据实际情况进行调整。

2.2 药剂溶解不充分

正常情况下，加药箱加药时要同时投运搅拌器，经过搅拌后，才能使药剂充分溶解，从而发挥应有的药效。如果加药箱加药后，立即启动加药泵运行，没有完全溶解的药剂根本无法起到正常的“混凝”与“助凝”的作用，造成药剂的浪费。

2.3 药剂无法正常加入

在实际操作过程中，有时药剂无法正常加入管道混合器的原因：（1）加药浓度过大或混凝剂加药太快出现絮状药块，造成加药管路堵塞；（2）系统停运后，未及时对加药管进行反冲洗，导致残存在加药管中的药剂凝固，从而堵塞加药管；（3）未按要求定期清理加药箱，药箱底部沉积杂物堵塞加药管入口；（4）加药泵入口滤网及管道混合器处的滤网长时间没有进行清理造成堵塞。

2.4 含煤废水的浓度高

含煤废水系统运行期间，一级沉淀池内的煤泥如果没有按照要求进行清理，会导致沉淀池内煤泥的位置升高，废水在沉淀池内的沉淀空间与时间都会受到影响，造成沉淀效果不佳。严重时，因煤泥的位置过高，废水无法进行沉淀直接流入下一级沉淀池，最终造成含煤废水提升泵入口煤泥浓度升高。不仅需要加大药剂（助凝剂、混凝剂）的配置浓度，造成药剂费用增加，而且也会加剧提升泵等设备的磨损老化，影响净化器的净化效果与外排水质。

2.5 未进行定期排泥

与药剂充分混合后的含煤废水进入净化器后旋转上升，在此期间，煤泥在药剂的作用下，不断地沉淀至净化器的底部。如果长时间不对净化器进行排泥，煤泥会越积越高，使进入净化器的含煤废水净化空间缩小，从而影响净化效果。

2.6 未对净化器进行反冲洗

含煤废水净化器经过一段时间运行，上部的滤料层会截获部分悬浮物或煤泥。反冲洗的作用就是对滤料层进行冲洗，将滤料上粘附的悬浮物冲洗下去。如果不按要求进行反冲洗，不仅会影响系统的正常净化效果，严重时滤料堵塞严重，造成系统出力降低。

2.7 检修人员维护不到位

检修人员维护不到位主要表现在定期工作上：（1）对加药泵、提升泵等设备没有定期进行检查维护，导致设备磨损，出力降低，影响系统正常运行；（2）没有定期清理加药泵入口与管道混合器处的滤网；（3）经常反洗冲刷使滤料的直径减小，没有对净化器内的滤料层进行定期检查及补充滤料。

3 确保系统安全运行的措施

通过分析可知，药剂（助凝剂、混凝剂）品质、提升泵入口废水浓度、人为因素等原因都会造成含煤废水系统水质不合格。为此，需采取各种相关措施。

3.1 合理配置混凝剂与助凝剂的浓度

正常情况下，混聚剂的投加量常为50～70mg／L，配药浓度在5%左右；助凝剂投加量为2.5～3mg／L，浓度在0.1%左右。夏季温度高，加药量可适当减少；冬季气温低，加药量要适当加大，也可根据含煤废水浓度、净化器出口水的净化效果等情况适度调整药量。同时，加入助凝剂时一定要缓慢均匀加入，防止药剂溶解不开，出现絮状药块堵塞加药管或加药泵。

3.2 待药剂充分溶解后再使用

加药箱加药后，混凝剂搅拌至少需要1h，方可使用，助凝剂须搅拌4h后，才可使用，以确保药剂在药箱内完全溶解，发挥药剂的最大药效。

3.3 确保加药系统正常运行

系统运行中，要不断观察加药箱液位的变化，确定药剂是否正常加入管道混合器。如发现加药箱液位下降速度较慢或不动，要及时查找原因或联系检修人员协助处理。每次停运系统运行后，要及时开启加药管路的反冲洗阀门，对加药管路进行冲洗，防止残存药剂堵塞设备。同时，每周都要对加药箱进行彻底清理，防止杂物沉积堵塞加药系统。

3.4 降低提升泵入口含煤废水浓度

最初设计的含煤废水沉淀池是二级沉淀，经过数据检测，沉淀后的废水浓度（提升泵入口废水浓度）是2000～3000mg／L，相对较高。此浓度的废水在净化中，不仅需要的药剂浓度较高，也加大了提升泵及其他设备的磨损。为此，对沉淀池系统进行了改造，使二级沉淀变成了三级沉淀，三级沉淀后的废水浓度（提升泵入口废水浓度）降至100～200mg／L，废水浓度的降低，有效地节约了投放药剂，也减少了对提升泵等设备的磨损。

含煤废水系统运行期间，要常对含煤废水系统一级沉淀池进行清理，尽量使沉淀池内的煤泥保持在较低的煤位。同时，二级沉淀池每半年要清理1次，三级沉淀池每年清理1次，也可根据实际情况调整清理时间，以便有效降低提升泵入口的含煤废水浓度。各级沉淀池尽量保持低水位运行，不能同水位运行。

3.5 定期排泥

含煤废水系统启动运行后，每隔6～8h，打开净化器底部排泥门进行排泥，排泥5min后关闭。也可以根据净化器的净化效果调整排泥时间。排泥时，应将排泥门全开，必要时可开启反冲洗阀门，防止煤泥过多导致排泥门关闭不严。

3.6 定期进行反冲洗

设计上考虑，当净化器运行1个月或净化器压力变送器显示的压力值达到0.2MPa时，进行反冲洗，即不主张频繁进行反冲洗，这是为防止滤料因频繁的反冲洗被冲出滤料网。在实际运行中，并未发生滤料被冲走的现象，一般情况下，为确保净化器的净化效果，每3～5天对净化器进行1次反冲洗。每次反冲洗的时间控制在5min左右，也可待排泥管出口排出净水后再停止反冲洗。

3.7 确保系统正常启动

严格按照含煤废水系统的启动步骤与顺序进行操作，启动系统之前，要先开启或关闭相关阀门，然后启动加药泵，最后再启动提升泵运行。防止对阀门的误操作或启动与运行系统无关的设备，注意检查加药泵与提升泵出口压力表指示是否正确。在净化器出水后及时通过SS浓度测量仪显示的数值，对净化后的水质进行确认。

3.8 含煤废水系统的定期维护

检修人员应做好三项工作：（1）定期对加药泵、提升泵等设备进行检查维护，使设备完好率保持在较高水平；（2）定期清理加药泵入口与管道混合器处的滤网，保证加药系统的畅通；（3）定期对净化器内的滤料层进行检查，发现滤料出现问题，要及时补充或更换滤料。

4 其它注意事项

4.1 净化效果的监测

净化器配置1号～4号监控取样管，分别安装在净化器本体不同的高度上。系统运行期间，应每隔0.5～1h取检净化器的出水，观察系统的运行状况。1号～3号取样管设置在絮凝反应区、重力和离心分离区，分别监测絮凝和离心分离的运行状况；4号取样管设置在过滤层上部清水区，监测过滤及出水水质状况。

4.2 注意检查三级沉淀池水位

三级沉淀池的水位过低时，要及时停止提升泵运行。避免因水位过低，废水无法进入提升泵，设备长时间空载运行将使设备损毁。同时也要加强对提升泵出口压力、振动、声音、温度等参数的检查，发现异常及时停运，查找原因进行处理。

4.3 系统停运期间的注意事项

净化器如果长时间停运（2天以上），必须打开排泥阀排空净化器罐体内废水及煤泥，防止煤泥沉淀凝固。净化器停运期间，药箱内的混凝剂保存时间一般不超过3天，助凝剂不超过7天。

5 结 语

通过采取上述方法，含煤废水处理系统不仅使废水中的煤粉得到了有效的回收利用，从2009年至今，未出现外排水质不合格现象，助凝剂、混凝剂等药剂费用也明显降低。含煤废水提升泵入口废水浓度的降低也减少了设备的磨损老化，在达到环保要求的同时，实现了系统安全经济稳定运行的目标。

神华三河发电有限责任公司.输煤运行规程［R］.P64—P71.