中水加石灰軟化處理存在的問題及解決方案

中水加石灰軟化處理存在的問題及解

決方案摘要：本文重點介紹了中水加石灰處理處理系統(tǒng)原理、工藝特點，實際應(yīng)用中存在的主要問題和解決方案。關(guān)鍵詞：石灰軟化處理、中水、機(jī)械加速澄清池、脫水機(jī)一、 概述水是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的不可替代的重要資源，也是人類賴以生存和發(fā)展的重要資源。水資源的緊張已成為電力發(fā)展的瓶徑，如何節(jié)約用水，提高水的利用率是大勢所趨。在電力生產(chǎn)過程中，冷卻水的消耗占電廠總耗水量的60?80%，因此，城市污水處理廠二級處理出水(中水)深度處理后作為電廠冷卻水補(bǔ)充水，為電力發(fā)展拓展空間，具有巨大的經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益。二、 循環(huán)水軟化處理原理及工藝介紹2.1石灰軟化處理原理及工藝2.1.1石灰處理原理石灰軟化處理是通過投加熟石灰Ca(OH)2漿液降低原水中的重碳酸鹽，使水中的硬度和堿度都有所降低，石灰參與的軟化反應(yīng)主要有：CO+Ca(OH)fCaCOl+HOTOC\o"1-5"\h\z2 2 3 2Ca(HCO)+Ca(OH)-2CaCOI+2HO32 2 3 2Mg(HCO)+2Ca(OH)-2CaCOl+Mg(OH)I+2HO32 2 3 2 2理論上經(jīng)石灰軟化后，水中的硬度能降低到CaCO和Mg(OH)的溶解度值，但實際上鈣、鎂離子的殘留量常高于理論值，為減少殘留的碳酸鹽硬度，同時加入了聚合硫酸鐵作為絮凝劑，在除碳酸鹽硬度的同時也去除了一部分懸浮物，加石灰軟化的主要目的是降低來水堿度，減少碳酸氫鹽的含量。加硫酸的作用：(1)調(diào)節(jié)石灰加入造成的pH值的升高⑵把石灰沒有去除的碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)化為溶解度較大的非碳酸鹽硬度。2.2石灰處理特點該水質(zhì)處理方式適用范圍廣，基本上適用于各種城市污水，深度處理方案在技術(shù)上有許多優(yōu)越性。2.2.1石灰處理系統(tǒng)的特點1.使用絮凝劑與反應(yīng)產(chǎn)物CaCO3、Mg(OH)2及源水中污染物形成共沉淀，縮短了沉淀時間；2.澄清池合理的結(jié)構(gòu)和水力流動性能，充分發(fā)揮活性泥渣的絮凝作用，通過網(wǎng)捕作用提高了沉淀效率；3.不同粒徑濾料的采用，提高了濾速，使過濾的處理能力大幅度增加；2.2.2工藝優(yōu)點水質(zhì)適用范圍廣，對環(huán)境污染小，達(dá)到了零排放;2）可以去除鈣、鎂、硅、氟的一部分，對水質(zhì)可進(jìn)一步軟化;3） 可以去除部分重金屬及其離子；4） 可以降低細(xì)菌及病毒含量；5） 可以大大降低出水堿度等。各種污染物的去除，使循環(huán)冷卻水系統(tǒng)結(jié)垢和腐蝕減弱，對循環(huán)水的使用提供了更安全的保證，提高了循環(huán)水濃縮倍率，節(jié)水效益明顯。三、在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的主要問題投運(yùn)初期，一般會出現(xiàn)機(jī)加池出水濁度偏高，難于調(diào)整、泥漿難以脫除、脫水機(jī)脫泥效果不好甚至損壞等諸多問題。主要有三個方面的原因：3.1設(shè)計方面：3.1.1設(shè)計加石灰、絮凝劑、硫酸位置不合適：石灰乳和絮凝劑加入點設(shè)計為機(jī)加池入口，兩加藥口位置間隔不足0.5m。同時加入絮凝劑和石灰漿液隨著來水一起進(jìn)入第一反應(yīng)室中，其管路長度約13米，易發(fā)生絮凝反應(yīng)，長周期運(yùn)行易進(jìn)水管內(nèi)部結(jié)垢甚至堵塞。硫酸加藥點設(shè)計為機(jī)械加速澄清池出水管上，在接口處易出現(xiàn)酸性腐蝕引起加藥點處滲漏和泄漏。3.1.2加石灰乳、絮凝劑管道高空布置并加裝了保溫，不利于日常維護(hù)消缺。因兩種管道均易結(jié)垢、堵塞，高空不便于檢修消缺作業(yè)。石灰乳管道設(shè)計為DN65的碳鋼管，三臺機(jī)加池的長度在100-200m之間，整個管路接口全部焊接，結(jié)垢處理時需割開處理，工作量大，耗時過長。3.1.3絮凝劑采用的聚合硫酸鐵，其儲罐液位計本體材料為不銹鋼，易腐蝕穿孔。3.2設(shè)備選型方面：3.2.1加石灰軟化處理在工程招投標(biāo)時一定要選擇設(shè)備可靠、信譽(yù)、服務(wù)良好的廠家；一定要實地去考察設(shè)備的使用情況，對設(shè)備存在的問題要了如指掌，便于指導(dǎo)設(shè)備的選型。3.2.2加石灰系統(tǒng)、聚合硫酸鐵加藥系統(tǒng)、脫泥系統(tǒng)為關(guān)鍵輔助系統(tǒng)，三者是否好用將直接影響到日常運(yùn)行調(diào)整工作。加石灰和聚鐵系統(tǒng)易結(jié)垢、堵塞，脫水機(jī)易損壞問題為加石灰軟化處理的難題。其中脫水機(jī)損壞部位主要為差速器、軸承等。一臺進(jìn)口的脫水機(jī)差速器備件需10多萬（國產(chǎn)3萬元左右），因備件費用高被迫停運(yùn)脫水機(jī)。因石灰粉用量多，導(dǎo)致運(yùn)行大宗物資費用偏高等因素，最終部分企業(yè)放棄使用脫泥機(jī)甚至加石灰處理方式等。四、采取的主要對策和小技改4.1機(jī)加池出水濁度偏高，難于控制2009年4月底，兩臺機(jī)械加速澄清池出水濁度偏高，導(dǎo)致冷水塔冷卻水渾濁，經(jīng)檢測澄清池出水濁度在20NTU左右，最高達(dá)50NTU，雖經(jīng)石英砂過濾器過濾，清水箱濁度接近20NTU，經(jīng)排查機(jī)加池翻池是主因。采取了臨時措施，將調(diào)試期間臨時旁路系統(tǒng)閥門打開，將來水直接進(jìn)入清水箱，降低機(jī)加池來水量；加強(qiáng)排泥操作，投運(yùn)三臺脫水機(jī)進(jìn)行脫水等，冷水塔濁度在10天左右逐漸恢正常。根源在于：三臺脫水機(jī)處理泥漿后，其脫出的水含泥漿量偏高，同時要求運(yùn)行人員加強(qiáng)監(jiān)測機(jī)加池第二反應(yīng)室沉降比10-20%，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速在正常時控制在400r/min左右。第二反應(yīng)室泥漿攪不起來可判斷泥漿過多引起，需加強(qiáng)排泥。在此過程中，3臺脫水機(jī)有2臺因差速器壞不能運(yùn)行，對此進(jìn)行了小改造。4.1.1將3臺脫水機(jī)進(jìn)泥漿管道上各增加一DN50碳鋼三通，通過開排泥泵將濃縮池內(nèi)泥漿直接打至拉泥餅車上外運(yùn)，將回收水池泥漿濃度降低，消除泥漿濃度過高對機(jī)械加速澄清池的影響4.1.2將三臺機(jī)械加速澄清池排泥總門后各加一三通管（DN50，同時加上一手動門），并在該管上加裝透明鋼絲軟管，機(jī)加池第二反應(yīng)室泥漿過多時，運(yùn)行人員可通過該臨時管進(jìn)行排泥處理。最好的方案是將泥漿打至脫硫進(jìn)行回用（設(shè)計院在設(shè)計初期加上最好）。4.2對循環(huán)水處理系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行了多項小技改，現(xiàn)簡介如下：4.2.1、 加硫酸點改造：將加硫酸點改在曲徑混合槽丁字口，對此處做好環(huán)氧防腐處理，同時在加硫酸位置后側(cè)加裝3處UPVC擋水板，并在擋水板上開孔，數(shù)量和孔徑要保證流量最大時滿足要求，消除了硫酸引起的設(shè)備腐蝕問題。4.2.2、 加石灰乳位置技改：將加石灰乳位置改為機(jī)械加速澄清池第二反應(yīng)室中，同時將原設(shè)計的碳鋼管改為透明鋼絲管，減緩了石灰乳管道結(jié)垢情況發(fā)生。2010年8月份設(shè)備檢修時，對1、2、3號機(jī)械加速澄清池加石灰乳管有無縫鋼管改為透明鋼絲軟管，效果良好。2020年12月將6臺石灰乳泵分別對應(yīng)一根透明鋼絲軟管，便于及時投用和切換，防止兩臺泵公用一根母管時一臺泵堵塞，另一臺泵無法及時投用問題。4.2.3、 聚合硫酸鐵儲罐液位計改造：將液位計本體不銹鋼管及浮子全部改為UPVC，該漏點問題徹底消除。4.2.4、 加聚鐵管道小技改：原設(shè)計用UPVC管道高空并加裝保溫。2010年11月將該管道由原來的走高空改為走排泥溝，布置在蓋板下部并對管道多處加裝UPVC活結(jié)、法蘭，拆除保溫，便于及時發(fā)現(xiàn)結(jié)垢情況，同時分段清理干凈后重新安裝，達(dá)到材料重復(fù)利用。4.2.5聚鐵儲罐進(jìn)藥口加裝自主設(shè)計的雙層可清理濾網(wǎng)，杜絕了聚合硫酸鐵中的顆粒狀裝雜物進(jìn)入儲罐內(nèi)，消除了加聚鐵計量進(jìn)口堵塞、隔膜破損、管路結(jié)垢等。4.2.6、硫酸濃度的更改：2009年12月，發(fā)現(xiàn)加98%硫酸管路凍，通過查找98%濃硫酸的凝固點在0.1°C，而92.5%的濃硫酸凝固點在-35°C左右，冬季決定采用92.5%的濃硫酸杜絕了凍管問題。2020年5月對硫酸儲罐進(jìn)、出口和計量泵進(jìn)口、出口全部材料由無縫鋼管改用UPVC材料，徹底消除加硫酸管路和計量泵漏酸問題。4.2.7脫水機(jī)問題：脫水機(jī)在停運(yùn)前要徹底沖洗，停運(yùn)后5天內(nèi)一定要空轉(zhuǎn)40min左右，將脫水機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部的淤泥徹底甩出，避免淤泥長時間沉積在轉(zhuǎn)股內(nèi)壁上變干，導(dǎo)致轉(zhuǎn)鼓平衡破壞，易引起脫水機(jī)差速器損壞。4.2.8加石灰乳系統(tǒng)一定要投運(yùn)自動，兩臺石灰乳