净水站斜板沉淀池斜板改型升级

夏文武

(广东惠州天然气发电有限公司，广东 惠州 516082)

0 引言

广东惠州天然气发电有限公司(以下简称惠州天然气发电)化学水处理水源为风田水库水，其工艺流程如下：原水→斜板沉淀池→服务水池→变频升压泵→自清洗过滤器→超滤装置(UF)→过滤水箱→反渗透给水泵→保安过滤器→变频高压泵→反渗透装置(RO)→中间水箱→中间水泵→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵→用户。

化学水处理系统最大连续出力为280 t/h。预脱盐系统为2套167 t/h出力的超滤装置，2套125 t/h出力的反渗透装置和1套出力60 t/h的浓水反渗透装置；除盐系统为4套出力184 t/h混合离子交换器，除盐水箱容积为2×3 000 m3。

1 斜板沉淀池工作现状

惠州天然气发电一期净水站2×700 t/h的#1，#2斜板沉淀池自2005年10月投产运行以来，前期运行一直较为稳定。2012年初现场实地检查发现，2个斜板沉淀池内的斜板在长期水力冲刷和太阳直晒下，乙丙共聚(OGP)材质的斜板已大面积破损，用手指轻触就会出现破碎的板材细片，严重影响原水的反应沉淀效果。同时，现在所用斜板的连接方式为热熔焊接，在材料变性情况下，已无法进行修复。斜板沉淀池为惠州天然气发电原水预处理的核心设备，是整个除盐水制水工艺系统的核心净水设备。斜板沉淀池出水的好坏直接影响后续超滤装置的制水质量，并间接影响反渗透装置、混合离子交换器的制水质量，最终影响除盐水的品质，从而危及向主机、供热锅炉及厂外直接水用户充足供给优质除盐水。

2 斜板沉淀池现状分析

惠州天然气发电现有沉淀设备使用OCP材料，但在实际生产过程中，不排除有些厂家为降低成本而使用聚乙烯(PE)和聚丙烯树脂(PP)加温混合材料(即所谓乙丙共混材料，其性能要差很多)，甚至使用回收废料以次充好，造成沉淀设备在使用过程中易老化、破损，并严重滋生藻类。

惠州天然气发电的斜板沉淀池共2列，1用1备，基本按月轮流切换运行。一列斜板沉淀池运行时，另一列斜板沉淀池有时要进行人工排泥和清洗等工作。在斜板清洗过程中，该列斜板沉淀池的水位会维持在相对低位，这样就露出斜板本身，便于用自来水冲洗斜板的上部。惠州天然气发电地处惠州大亚湾海边，夏季漫长且阳光炙热，斜板在多次清洗过程中和清洗后的一段时间内，由于裸露在空气中没有了水的保护，阳光暴晒使材质加速老化，严重影响其使用寿命。

3 斜板改型

有鉴于此，改性后新型斜板不再采用热熔焊接方式连接，不再采用PP材质，转而采用新型卡扣连接方式(如图1所示)，使用改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材质。新型斜板须满足现有系统设计要求，确保出水水质及系统稳定性；要满足耐用抗晒、化学稳定性好、安全环保的要求；要符合水力学原理，水流阻力小、沉淀效果好且牢固不易变形。

图1 新型斜板材质及其卡扣连接方式

采用PET材质的新型斜板为淡蓝色透明薄板，具有抗蠕变、耐疲劳、耐摩擦等机械性能，以及耐酸碱、抗日晒、 防老化、 耐高低温等化学性能，设备内部符合流体力学原理，水流阻力小、沉淀效果好，满足设计出水水质要求。无毒丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)肋条的物理性能优于钢材，牢固耐用；斜板采用V形结构；夹心结构的沉淀板更加坚固、抗延展；独有的面层抗紫外线、抗菌配方可有效防老化、防止藻类滋生；特殊配方的面层也使斜板表面更加光滑，更利于排泥。

新型斜板的创新突破：基于浅层沉淀理论，寻求斜板间距的极限值来提高沉淀效率；纵向V形流道设计，形成流道内流体顶托力的线性分布，有利于悬浮泥渣层的形成，可提高接触絮凝几率；材料具备静电分离功能，强化接触絮凝效率。

浅池沉淀理论：池子越浅，其沉淀距离越短，沉淀效果越好，而且在相同池容时，斜板间距越小，沉淀面积越大，沉淀效果越好。V形流道设计形成变截面，从而形成速度差，由于水流顶托力的不同，使得在斜板区域可以形成悬浮泥渣层，通过接触絮凝的作用去除对出水效果影响较大的微小矾花。纵向V形流道设计如图2所示。

图2 纵向V形流道设计

在采用PET材料作为斜板片材原料的同时，通过材料改性使其具有了抗菌及防止藻类生长等性能，耐酸碱、耐日晒、耐高低温、不易老化且片材表面光滑。 PET材料改性实现方式：原料聚合过程中添加改性成分；片材挤出过程中将PET材料和改性材料共混。这样成功解决了材料强度、韧性、静电吸附等参数与添加剂种类和添加量的关系等问题。新型斜板采用三明治夹层式结构，包括支持层和功能层，如图3所示。支持层为增强性PET材料，用于满足设备对片材耐光性、刚性及韧性的要求，功能层为功能改性PET材料，用于提高片材的粗糙度，具有防藻类滋生及杀菌作用。通过覆膜可避免片材表面在后续加工过程中划伤。

图3 新型斜板片材结构

4 结束语

惠州天然气发电对2列斜板沉淀池内旧斜板进行拆除，并完成了新斜板改型更换和进水调试。这2列斜板沉淀池经过此次斜板改型升级之后，彻底解决了旧斜板碎屑在运行时脱落，污堵出口滤网和工业服务水池等后续设备的问题；新斜板采用卡扣连接方式及新型材料，使得斜板的局部更换及获得更长的使用寿命有了可能；新斜板安装投运以后，原水的反应、沉淀效果更佳，可制得更低浊度的水，为后续除盐水处理系统提供更加优质的原料水。改造升级达到了预期效果，使净水站斜板沉淀池实现了安全、稳定、经济运行。