澄清池在电厂废水处理回用领域的应用研究

曾书怀

摘要：本专题对比了国内某电厂在废水处理回用过程中应用机械搅拌澄清池技术与高效澄清池技术做为超滤预处理的使用效果，介绍了两种工艺的流程及优缺点，并重点分析了这两种工艺的系统配置及经济技术指标。另外，就工程实施中发现的问题进行了研究和讨论。通过详细的对比分析和论述，可为今后火力发电厂工业废水处理回用工程提供一份可参考的工程实例及必要的实践数据。

关键词：机械搅拌澄清池 高效澄清池 废水处理回用 节能减排

中图分类号：X773 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）05（b）-0097-02

当今世界正面临着严重的水资源短缺问题，，合理的使用火电厂的水源和有效的处理工业废水不但可以节约用水，而且对火力发电厂的安全经济运行也至关重要。为了响应国家节能减排的政策法规，保持和提高电厂水务管理水平，需加强对工业废水的分析处理和回收利用，并最终实现火力发电厂废水零排放。

1 工程概况

某凝汽式电厂，共有8台300MW东方凝汽式汽轮发电机组。电厂的经常性排水及非经常性排水均通过地下排水管网汇集至总排口，经常性废水包括循环水排污水、生活污水处理站处理后中水、工業冷却水排水等。非经常性废水包括机组启动检修排水等。为响应国家节能减排的政策法规，电厂从2008年开始实施废水零排放工程，将总排口废水回收处理后回用至其他补给水系统，处理工艺为预处理+超滤+反渗透。其中预处理系统分为两部分，一部分是废水一期工程将原电厂循环水石灰处理站改造为废水预处理车间，将原有2台出力为560～1410 m/h石灰澄清池改造。采用一用一备的运行控制方式。另一部分预处理系统为废水二期工程，新建出力为800～1500 m/h的高效澄清池一座。两种澄清池后续处理设备均采用出力380 m/h的变孔隙滤池。以下就这两种预处理方式的处理效果、运行方式、技术经济等方面进行比对。

2 总体性能

2.1 圆形机械搅拌澄清池

机械搅拌澄清池又叫做加速澄清池。原水由进水管进入进水槽，通过槽下面的出水孔或缝隙，均匀的进入第一反应室与大量回流泥渣混合，混合均匀后经搅拌器上的涡轮提升到第二反应室，进行絮凝长大的过程。然后，水流经第二反应室上部四周的导流板进入分离室，由于分离室截面较大，水流速度很慢，泥渣和水可分离。清水流入上部集水槽，泥渣收集至下部泥渣浓缩室。

现机械搅拌澄清池设有以下加药系统：（1）凝聚剂贮存、加药系统；（2）助聚剂贮存、加药系统；（3）杀菌剂贮存、计量加药系统。加药量见表1。

该技术自20世纪90年代引入中国开始，一直是电厂循环水处理及中水废水回用领域的主流技术，为电厂的节水做出了巨大贡献，截止到目前为止，依然是电厂中水回用领域可行的、经济的、成熟的处理技术。面对用地资源日益紧张、来水水质波动大、出水水质稳定性要求日益提高的情况，该技术逐渐显露出占地面积大、整体桥架安装难度大、污泥回流量无法精确调节、只适用于入水悬浮物低等缺点。

2.2 高效澄清池

高效澄清池采用高上升流速的沉淀池形式，将混凝、絮凝、沉淀和污泥浓缩功能集合于一体，并在絮凝阶段进行污泥回流，提高絮凝沉淀和吸附效果。澄清池抗悬浮物变化冲击的能力较强，沉淀池的污泥排放、污泥回流等采用变频自动控制。高效澄清池系统主要由以下部分组成：前混合池、絮凝反应池、浓缩/斜管分离区、污泥排放及回流系统、加药系统。

该工程中的高效澄清池设有以下加药系统：（1）凝聚剂贮存、加药系统；（2）杀菌剂计量加药系统。加药量见表2。

该技术出水水质良好且系统运行稳定，具有节约占地、节省系统自耗水量、降低污泥处理系统的规模、对进水水质适应性更广的特点，是电厂中废水回用领域的新技术。

以上两种澄清池经过调试稳定运行后，总体性能如表3所示。

3 技术指标对比

下面就高效澄清系统与圆形机械搅拌澄清系统的配置及主要经济技术指标做对比分析。

4 问题与结论

（1）加速澄清池是对原有循环水石灰处理车间设备改造而成，建安费用较低，改造设备的一次投资比新建高效澄清池略低。在使用过程中，由于来水水质不稳定，经常出现清水区翻花，池面有大颗粒矾花上升等问题，需根据冬、夏两季的来水量、水温及时调整加药量和排泥量，运行不够灵活，设备维护工作较繁重。而高效澄清池系统进水适应性强、出水水质好、耐冲击负荷能力高、运行稳定，节约人工。

（2）高效澄清池具有较高的澄清区上升流速，因而具有更小的占地面积。

（3）动力费用比和药剂费用比分别是1∶5.8和1∶8.7，高效澄清池优势明显。

（4）高效澄清池排放的污泥浓度高2～4倍，污泥体积减少50%，污泥脱水系统的设计出力减少50%。

（5）高效澄清池出水水质好，可以至少延长滤池反冲洗周期2倍，按每台滤池每次冲洗用水150 m3计，平均每天可节水600 m3。

参考文献

[1] 《火力发电厂化学设计技术规程》DL/T5068-2006[S].中国电力出版社.

[2] 施燮均，王蒙聚.热力发电厂水处理[M].北京：中国电力出版社，2005.

[3] 给水排水设计手册（城镇给水）[M].

[4] 金熙.向成林.工业水处理技术[M].北京：化学工业出版社，2003.