低浊度原水机械加速澄清池的调整试验

李云枫，胡 亮，陈 雪，张文浅，潘 文，郭文志，潘景龙

(1.安徽皖能电力运营检修有限公司，安徽 合肥 230011;2.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006)

越南广宁电厂一、二期工程共4×300 MW燃煤机组，原水为地表水库水，来水浊度8～10 NTU，水温常年为18～28℃，一、二期工程共设1座净水站，3座机械加速澄清池，设计出力每台200 m3/h，设计出水浊度≤3 NTU，实际投运中在出水水质达到要求的情况下每台最大出力只能达到120 m3/h，矾花沉降效果不理想，全厂工业用水、消防用水、生活用水和除盐水制作均采用澄清池出水，不能满足供水要求，在无法对系统进行改造的条件下，通过重新制作活性泥渣层、调整加药品种和加药量来提高澄清池处理性能，稳定运行工况［1－7］。

1 混凝剂的选择［8］

选择不同厂家提供的聚合氯化铝 (PAC，Al2O3含量30%)和原来使用的硫酸铝Al2(SO4)3作为混凝剂，取原水样1 000 mL为单位，投加一定量的黄色粘土以便提供结晶核心，各加入聚合氯化铝 (5、10、15、20)mg/L，硫酸铝 (30、45、60、80)mg/L(加药量参考 DL/T5068—2006)，搅拌 (180 r/min)3 min加入助凝剂 (PAM)0.5 mg/L，调整转速 (50 r/min)，搅拌5 min后，静置10 min检测浊度，再静置30 min检测浊度，测试结果见表1、表2。

表1 聚合氯化铝混凝效果试验

表2 硫酸铝混凝效果试验

由表1、表2得知混凝效果最好的是10 mg/L的PAC，不仅出水浊度最好，而且pH在适合混凝沉淀的区间内 (6～8)，此时铝盐主要存在形式为Al(OH3)m，吸附架桥能力最强，可使水中浊质通过吸附架桥和网捕作用完成沉降。反观硫酸铝的投加，4种浓度配比浊度均大于1.5 NTU，混凝效果不理想，故此选择正常运行时投加混凝剂为PAC，投加浓度10 mg/L。

2 制作活性泥渣的粘土选择［9］

该电厂地处海边，原来用于制作活性泥渣层的为靠近海边的砖红色粘土，虽然拥有一定的粘度，但含细沙量较多，故此次从15 km外山区取外观黄色粘土和砖红色粘土进行了混凝效果对比，对比结果见表3。各加入聚合氯化铝 (5、10、15、20)mg/L，搅拌 (180 r/min)3 min后，加入助凝剂(PAM)0.5 mg/L，调整转速 (50 r/min)搅拌5 min后，静置10 min检测浊度。

表3 两种粘土投加聚合铝混凝效果对比试验

由表4可知黄色粘土作为混凝效果在各种加药浓度下均好于砖红色粘土，故此选用黄色粘土制作活性泥渣层。

表4 搅拌器转速测试

3 活性泥渣层的制作

图1为机械加速澄清池结构图。将该电厂1号机械加速澄清停运并彻底清洗后，进水满后再排空共计3次，确保原泥渣层被彻底冲洗干净，再次进水至集水槽出水孔下约150 mm，于图1机械间内向3、4号区域投加PAC150 kg，黄色粘土600～800 kg(共计20编织袋，每袋约30～40 kg)，调整机械搅拌器转速为8 r/min，8 h后测得图1中4号区域pH为5.05、13号区域pH为5.48，再向3、4号区域投加工业离子碱 (30%NaOH)150 kg，调整机械搅拌器转速为3 r/min，24 h后13号区域水质清澈见底，斜板清晰可见，4号区域矾花明显，大小适中，再次测得图1中4号区域pH为6.75、13号区域pH为6.88，随即投入运行，混凝剂投加量为10 mg/L(PAC)，助凝剂投加量为0.5 mg/L(PAM)，流量为设计出力的一半即100 m3/h，出水浊度0.88 NTU，72 h观察运行稳定后开始出力调整试验。

4 搅拌器转速测试

此测试在试运行72 h内开展，共设4档，分别为2 r/min、3 r/min、5 r/min、8 r/min，均在调整转速4 h后对澄清池进行观察，测试结果见表4。

由表4可知搅拌器速度在3 r/min时矾花形成情况和出水浊度最好，故此选择3 r/min为实际运行时搅拌器转速。

5 澄清池实际运行调整

1号机械加速澄清池经过上述试验和活性泥渣层制作后的试运行72 h后，运行稳定，出水浊度0.90 NTU，随即开始运行出力调整试验，出水浊度均在调整流量4 h后分析，试验结果见表5。

由表5可见，在运行流量达到225m3/h，出水浊度激增，出水浊度＞3 NTU，证明此时流量已经超过设计最大出力。因此综合考虑该澄清池最大出力应控制在200 m3/h以下，同样方法调整2、3号澄清池均达到1号澄清池的效果，综合最大出水量达到设计要求600 m3/h。

表5 1号澄清池实际出力试验调整数据

6 结束语

低浊度原水混凝处理中聚合铝处理效果优于硫酸铝。靠近海边的含细沙量较多的粘土和砖红色粘土不适合用于活性泥渣层制作。经过药品小试和实际运行调整证明该电厂澄清池能够达到设计出力和出水水质要求 (设计出力每台200 m3/h，设计出水浊度≤3 NTU)。

［1］河南省电力公司.火力发电厂工程调试技术手册 (化学卷)［M］.北京:中国电力出版社，2004.

［2］巩耀武，管丙军.火力发电厂化学水处理实用技术 ［M］.北京:中国电力出版社，2006.

［3］许立国.火电厂水处理技术 ［M］.北京:中国电力出版社，2006.

［4］周柏青，陈志和.热力发电厂水处理 (第四版)［M］.北京:中国电力出版社，2009.

［5］吴仁芳，徐忠鹏.电厂化学 ［M］.北京:中国电力出版社，2010.

［6］广东电网公司电力科学研究院.1 000 MW超超临界火电机组技术丛书电厂化学［M］.北京:中国电力出版社，2011.

［7］江亭桂.火力发电厂水处理 ［M］.北京:水利水电出版社，2011.

［8］DL/T 1076—2007.火力发电厂化学调试导则［S］.

［9］李良涛，李合友，何风元.机械搅拌澄清池混凝剂评价及应用研究［J］.东北电力技术，2010，31(11):22－24.