发电厂工业废水离心机运行优化研究

摘要：把助凝剂药液浓度调为0.1%～0.3%，能有效提高发电厂工业废水离心机脱泥效率。广东粤电云河发电有限公司#5、#6机组工业废水脱泥系统存在脱泥流量低、药耗高等问题，现对其进行分析与处理，通过试验研究出让脱泥流量提升的助凝剂最佳浓度，探索改进措施，以使系统有效运行，并降低药耗，保护设备。

关键词：工业废水离心机;脱泥效率;助凝剂;最佳浓度;降低药耗

0    引言

广东粤电云河发电有限公司#5、#6机组工业废水离心机用于工业废水系统污泥浓缩池泥水分离、净化水质，从而达到零排放、环保的目的，其原理是通过频率调节器调节离心机流量，同时通过加药泵加入助凝剂，在离心作用下达到泥水分离的目的。离心机自投入使用以来，脱泥效率一直都不理想，远远达不到出厂调试时的正常运行流量120 dm3/min，实际流量为30～40 dm3/min，约6.0 t/h。低流量运行会导致污泥浓缩池及其后续系统泥位高涨，搅拌器电机也因超载运行时常故障，水质预处理系统因断层而不得不停运。为维持系统继续运行，只能通过人工清池来处理污泥，并且相关设备需频繁维修，这不仅增加了工业废水系统运行的困难，同时也给企业带来了环保方面的压力及经济损失。要解决这一问题，助凝药剂的种类及其配比浓度成为了提高离心机工作效率的关键。

1    运行优化研究方案

1.1    助凝药剂的选择

由于#5、#6机组工业废水系统的含泥污水系西江水经沉淀池沉淀后的泥浆，其中含有的锌、铝、铁等金属离子较少，适用聚丙烯酰胺（PAM）阴离子型药剂做混凝剂。聚丙烯酰胺在酸性或碱性介质中均呈阳电性，适用于对悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀。颗粒状聚丙烯酰胺絮凝剂不能直接投加到污水中，使用前必须先将它溶于水，并根据聚丙烯酰胺的品种型号和污水的性质来调整浓度配比，再用该水溶液去处理污水。

在投入运行前，在实验室进行实验，以期找到最佳配比浓度，在提高离心机工作效率的同时避免药剂的浪费。

1.2    聚丙烯酰胺浓度实验及图表

在将颗粒状的聚丙烯酰胺投入到工业废水系统运行前，须先进行实验找到聚丙烯酰胺的最佳配比浓度，这样能在提高离心机工作效率的同时避免药剂的浪费。

主要实验方案如下：为迅速发挥效力，先用常温自来水将固体聚丙烯酰胺溶解成0.1%～0.5%浓度的水溶液，阴离子性助凝剂通常溶解浓度为0.1%（但自系统投运以来，根据离心机厂家调试，控制离心机助凝剂浓度为0.3%～0.5%），提高温度可稍微促进溶解，但水温不得超过40 ℃（40 ℃以上会使聚合物加速降解，影响使用效果）。称取1 g药剂加入1 L水中充分溶解，溶解时加水至容器的一半，边搅拌边加入干粉，使之分散在水中，避免形成疙瘩，否则不易溶解，现场操作更会堵塞管道并造成浪费;接着继续搅拌至干粉完全溶解，再添水至1 L，配成0.1%浓度、呈透明胶体状水溶液。用时需10～20 min（现场操作由于量大，用时需1 h）。

根据上述方法分别配制0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%浓度的聚丙烯酰胺水溶液，分别加入250 mL泥漿中，沉淀效果如图1所示。

1.3    实验结论

（1）根据实验结果，采用0.1%～0.3%的药剂水溶液进行助凝沉淀时，泥浆明显形成了粘连的泥巴状态，说明此时系统的脱泥效果最佳。药剂浓度为0.3%～0.5%时泥浆为细小絮状物，成泥效果不佳。

（2）实验最佳药剂浓度为0.1%～0.3%，应根据现场泥浆浓度，随时调控药剂浓度范围，达到最佳脱泥效果，同时避免药剂的浪费。

2    采取措施后效果检查

结合上述实验结论，并根据助凝剂特点以及脱泥系统实际情况制定以下措施：

（1）由于该药剂水溶液为胶体物质，容易堵塞管道，但如果长时间剧烈搅拌药剂，将会破坏已形成的絮凝物，因此须在即将使用前才配制药剂。

（2）药剂的使用需要配合当天泥量情况，争取当天投运当天配制，并且当天用完，否则会出现凝固，堵塞管道。

（3）为保证脱泥效率（泥浆浓度不能太低），污泥浓缩池内泥水应沉淀10～15 h以上，需要合理调配其他系统排泥的时间。

（4）助凝剂应在系统启动前30 min配制好，助凝剂加药箱配药量为一罐4 500～6 000 g（加药杯一杯为1 100 g），把药液浓度调为0.1%～0.3%。

方案实施前后的对比如表1所示。

从表1可以看出，自药剂浓度调整至0.1%～0.3%后，离心脱泥机工作流量从30～40 dm3/min上升至80～110 dm3/min，极大地提高了工作效率，减少了工业废水系统运行压力，使得污泥浓缩池的自动清理量增加，为企业节约了大约8万元/年的人工清理费;并且助凝剂的用药量由50 kg降到17 kg（每脱1 t泥需要的助凝剂用量），而广东粤电云河发电有限公司#5、#6机组工业废水系统一年的平均需脱泥量为880 t，由此可算出，采取运行优化方案后，可为企业节约大约47万元/年的助凝剂用药费;与此同时，采取运行优化方案后也减少了系统设备检修次数，保障了设备的安全。

3    结语

为提高离心机脱泥效率，把助凝剂药液浓度调为0.1%～0.3%，并且规范执行系列改进措施，使得污泥输送泵流量提高到80～110 dm3/min，在保证工业废水系统正常投运的同时，减少了系统设备检修次数，维护了设备的安全，也节约了污泥浓缩池的人工清理费，并且把助凝剂用药量由实施方案前的50 kg下降至实施方案后的17 kg（每脱1 t泥需要的助凝剂用量），大大节约了用药量。因此，运用优化后的方案每年能为企业节省约55万元的成本。

[参考文献]

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[2] 山东淄博聚丙烯酰胺有限公司.聚丙烯酰胺的作用范围[EB/OL].（2020-01-12）[2020-02-21].http：//www.zbyzhg.com/news/gsdt/show156.html.

[3] 付玉，何华秀，付清敏，等.300 MW机组化学运行规程[Z].广东粤电云河发电有限公司技术标准，2018.

收稿日期：2020-02-25

作者简介：吕永洪（1992—），男，广东江门人，热能与动力助理工程师，从事电厂环保化学工作。