原水预处理设备改造
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摘要： 水的预处理主要任务是除去水中的悬浮物和胶体，为除去溶解物质打好基础。预处理的方法主要有混凝处理、澄清处理和过滤处理。某电厂使用的澄清设备是机械加速澄清池，本文就该电厂原水预处理设备在调试过程中机械搅拌澄清池出现的问题进行了分析，并提出了解决方法，对设备进行了改造。
Abstract： The main task of water pretreatment is to remove suspended solids and colloid in water， to lay a good foundation for the removal of dissolved substances. The pretreatment methods mainly include coagulation treatment， clarification treatment and filtration treatment. Clarifying equipment in a power plant is mechanical accelerated clarification tank. This paper analyzes the problems in the process of mechanical accelerated clarification tank's debugging of raw water pretreatment in the power plant， puts forward the solution， and equipment is transformed.
关键词： 预处理;设备;改造
Key words： pretreatment;equipment;transformation
中图分类号：TQ085 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）04-0060-02
1 概述
在火力发电厂设备中，原水预处理的机械加速澄清池（简称机加池）作用是原水进入机加池后，通过计量泵投加的凝聚剂对原水进行澄清处理，使水质到达电厂工业用水要求，并满足电厂化学水处理车间进水要求。
2 设备简介
2.1 机加池结构
某电厂原水预处理系统配置了2台机械加速澄清池，机械加速澄清池属于某环保工程有限公司现场制作，出水水质浊度小于10NTU，每台机加池出水额定流量150-200t/h。
其原制作结构图如图1所示。
2.2 机加池工作原理
如图1，含有悬浮物的原水通过进水管1，与混凝剂9和助凝剂10混合后，进入第一反应室3反应后，通过搅拌提升叶轮（5、6），进入第二反应室4继续反应后，再进入分离室8进行沉降分离，分离掉悬浮物后的浊度合格的清水（浊度小于10NTU）进入环形集水槽11，最后清水通过出水管道进入工业水池，供电厂工业水和化学水处理车间补水。
其中，PAC和PAM的作用为：PAC让水中悬浮物絮凝（絮凝反应），而PAM让PAC形成的絮凝物聚成团状（助凝反应）有助于沉淀，一般PAC和PAM搭配使用，先加PAC后加PAM。
3 机械加速澄清池调试过程中出现的问题及采取的措施
3.1 机加池第一次进水调试
原水预处理机械加速澄清池第一次进水调试时，PAC加药泵、PAM加药泵及搅拌机均投用的情况下，机加池分离室的上部“清水区”有大量的漂浮物和悬浮物，电厂运行人员在机加池出水口取样检测浊度大于10NTU，原水处理不合格。
经分析发现：如图1，在投用搅拌机的情况下，第二反应室出来的浑浊水直接进入分离室上部，这导致进入分离室的水内悬浮物和杂质还未来得及分离沉降就进入了环形集水槽，此时出水的水质基本和第二反应室的水质相当，此水是未经过充分沉降分离的，浊度较高。另外，PAC在管道底部，受机加池内水静压影响，药不易加进去，絮凝反应不充分，也有一定的影响因素。
3.2 机加池第一次改造
经设备厂家研究决定：
①为便于浑浊水分离沉降，决定不投用搅拌机，使浑浊水内的悬浮物和杂质在第一反应室和第二反应室不受扰动而得到有效地沉降;
②为增加分离室内水的分离沉降时间，加高环形集水槽内侧挡板高度，同时增加一路溢流管将分离室内水上部的漂浮物排出。
修改后的设备结构如图2所示。
3.3 机加池第二次进水调试
第一次修改完毕后，如图2，不投用搅拌机，进行机加池第二次进水调试，出水浊度可以达到10NTU以下，但水质极不稳定，分离室的上部“清水区”但仍有漂浮物，且存在不少絮状悬浮物，且机加池产水量太小，每台机加池出水量仅35t/h。
经分析发现：
①产水流量较小的原因为，环形集水槽内侧挡板加高处理的作用不大，当机加池进水流量增大时，受溢流管直径限制，上部漂浮物来不及经过溢流口排除，此时分离室水位已超过内侧挡板高度，部分悬浮物进入机加池环形集水槽出水口，与此同时溢流口一直大流量排水，水量损失较大，而超出了后续污水浓缩处理的能力。受后续污水浓缩处理的限制，只能调小进水流量，与此同时产水流量也减小，只能达到35t/h;
②清水区仍存在絮状悬浮物的原因为，搅拌机未投用，PAC与原水混合絮凝反应不充分，在絮凝反应不充分的情况下，再同时加入PAM（如图，PAC与PAM基本同时同入口管道加入），助凝沉淀效果较差，这样导致进入分离室的水中存在未经与PAM充分反应的、不具沉降性质的絮状物（一般是PAC与原水充分混合反应后，再加入PAM效果比较好）。
3.4 机加池第二次改造
经各方研究，决定对机加池做如下修改：
①为保证出水流量，并取消集水槽内挡板的加高措施，将出水管口改至环形集水槽底部;
②为保证原水与PAC充分反应，将PAM加药管改至第二反应室，避免影响PAC与原水的絮凝反应，同时投用搅拌机，加速絮凝反应;
③为充分分离沉降悬浮物，在第二反应室和分离室之间增加导流板，使第二反应室出来的水被导流至分离室底部，让其具备充分自然分离沉降的时间，并在在分离室底部增加一污泥斗，便于定期分离室排泥，防止翻池。
通过以上修改，既让药物与水充分反应，又避免了PAC、PAM同时加入而相互影响反应效果，且增加分离时间，同时还保证了流量。
修改后设备机构如图3（此时溢流管已不起作用，故未拆除）。
3.5 机加池第三次进水调试
第二次修改后，如图3，再次进水调试，启动搅拌机（带提升叶轮），原水在进水管内与PAC混合后，进入第一反应室，在搅拌机的搅拌叶轮作用下，水与PAC充分混合并加速絮凝反应;在搅拌机的提升叶轮的作用下，与PAC反应后的水被提升至第二反应室，与PAM反应，由于有提升叶轮的提升扰动，第二反应室的水与PAM充分混合并加速反应，由于PAM的作用，经过第二反应室与PAM反应后的水的沉降能力大大增强，水再通过导流室被导流至分离室底部，这样在分离室底部充分分离沉降，悬浮物沉降后形成泥渣，进入污泥斗被定期排出，或在刮泥机的作用下从底部排泥口定期排出，而上部清水则溢到环形集水槽内，通过出水管道流出。运行人员在出水管取样测得出水浊度基本维持在10NTU以下，且流量维持在150t/h以上。
4 结束语
水的预处理是在水的精制处理之前，预先进行的初步处理，以便在水的经处理时取得良好效果，提高水质。因为自然界的水都有大量杂质，如泥沙、粘土、有机物、微生物、机械杂质等，这些杂质的存在，严重影响精制水的水质与处理效果，因此必须在精处理之前将一些杂质降低或去除，这就需要预处理，有时也称前处理。作用和意义：对水质预处理的好坏，直接影响电渗析、反渗透、离子交换等主要处理工艺的技术经济效果和长期安全运行，它是工业水处理中非常重要的一环。
通过此次对该电厂原水预处理的机械加速澄清池进行改造，使得原水处理的出水（浊度
参考文献：
[1]葛超.原水预处理系统的应用与研究.江苏核工业格林水处理有限责任公司.
[2]宁业凯.机械加速澄清池的改造.广西来宾电厂.
[3]郝庆云.原水预处理与深度处理项目提出的背景及意义[J]. 山西科技，2009（06）.
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作者简介：曾庭（1989-），男，湖北荆门人，助理工程师，中电投电力工程有限公司汽机专责，研究方向为电厂汽机、化学专业工程管理。