酸、碱废水电气自动控制中和处理技术的应用

2021-07-12施启迪

探索科学(学术版) 2021年4期

施启迪宋宏刘钊

国家能源集团东北电力有限公司吉林热电厂吉林吉林 132021

1 引言

国家能源集团东北电力有限公司吉林热电厂化学水处理除盐再生操作系统酸、碱废水处理系统为中和池处理排放系统,该系统始建于1986年,承担着水处理系统中11台阳离子交换器、12台阴离子交换器及10台混合离子交换器再生操作中酸、碱废液的中和工作,将离子交换器再生时产生的酸、碱废液中和,达到国家排放标准后,排入冲灰水系统。整套中和池处理系统共有两台加药泵(出力40m3/h),5台中和池(容积300m3)、6台中和排水泵(出力185m3/h),管路直径200mm,采用化学中和法处理酸、碱性废水。其原理是通过控制阴离子交换器、阳离子交换器、混合离子交换器再生时段和再生台数,来控制中和池内酸、碱废水的p H值,使其达到排放标准。当中和池内废水达到规定高度时,启动排水泵排入冲灰水系统。

该系统存在控制不够精确、不能实时监控,无法实现按照计算出离子交换器再生台数进行再生。而且当遇到阴、阳离子交换器在特殊工况再生操作时非常难于调整p H值,有时会造成中和池废水达不到排放标准。经调研考证,酸、碱性废水自动控制中和处理方法是当前较为先进的最为适用的技术,已经在国内数家电厂成功应用。为此,2010年将人工调整的酸、碱性废水PH值排放系统改造为自动调整中和处理废水p H值排放系统,提高了水的环境质量。

2 改造方案选择

对化学水处理除盐系统再生操作酸、碱废水中和池排放系统进行p H自动控制改造。改造后系统增加的设备主要为一级加药装置和一级检测装置。其工作原理是:中和池内的酸、碱性废水经过排水泵提升后送至排水管道,变频控制器的控制程序控制加药泵向排水管道中加入中和药剂,加药后的污水经过管道静态混合器混合后,p H计进行检测,如果p H在6～9之间,即可排放,如果p H不在6～9之间,p H值反馈信号至变频控制器的控制程序,控制加药泵向管道静态混合器加中和药剂,待p H满足标准后,反馈信号至变频控制器的控制程序控制加药泵停止,这样完成了中和池酸碱废水自动调整过程。改造后的化学中和池废水排放系统实现了自动控制,确保酸、碱废水达到排放标准,送入冲灰前池,作为冲灰水二次利用,达到酸、碱废水零排放。

3 工作原理

采用化学中和法处理酸、碱废水,使其水质p H值达到6～9之间,符合排放标准。其化学反应为:HA+NaOH=NaA+H2O

此套系统自动控制改造的工作原理是:中和池内的酸、碱性废水经过提升泵提升后送至排水管道,变频控制器的控制软件控制加药泵向管道静态混合器加药,加药后的废水经过管道静态混合器混合后,通过p H计的检测,如果p H值合格则排放,如果p H不合格则变频控制器的控制程序控制加药泵向管道静态混合器加药,直至p H测量合格,反馈信号至变频控制器的控制程序控制加药泵停止。

本系统不需要人员操作,自动控制,从而大大提高了加药的精度和工作效率,保障了生产工艺的稳定和工作人员的安全。

4 电气自动装置的选择

加药泵电机出力40m3/h,可选择变频器规格为CHE100-045G/055P-4,额定输出功率45/55kW,额定输入电流90/105A,额定输出电流90/110A,等效电阻13.6Ω,等效制动功率9600W,此变频器可额定使用。

5 加药设备选择

改造设计时在中和池排水出口母管上安装两台管道静态混合器,在排水出口母管上安装加药点及PH检测点,设计安装一套自动控制加碱系统(含1套控制单元、2台加碱泵、1台碱液箱、一套碱液配制系统)。

6 改造方案特点

结合自身特点制定合理方案,进行排水加药、排放自动控制,与国内同类技术相比具有如下特点:

a.调节时间短,可在5min之内使出水PH值稳定在6～9之间。b.排放合格率高,其排放合格率可达98%以上,经环保部门的多次抽检均达标排放。c.中和用酸、碱耗低。采用本方法的自控排放技术则可将加酸,加碱量控制在最佳状态。保证了排放合格率。d.关键性设备、仪表均为国外先进产品。保证系统运行的可靠性、稳定性。e.由于采用PH自动控制,精确度高,降低了碱耗。

7 调试与评价

为了保证自动控制装置的运行效果,对化学中和池废水排放p H自动控制装置进行调试。首先进行了分步调试,分别对在线p H监测仪、米顿罗加药泵、自控装置、药箱进碱和浓度配比进行了调试和计算。在调试过程中,对测量仪表和自动控制系统、米顿罗加药泵进行检测和观察,各部分运行正常。分步调试结束后,进行工业试验和试运行。

中和池酸、碱废水p H值自动控制试运行期间的运行数据,在30天内均达到合格范围,平均值为7.4。达到了国家环保排放标准,收到预期的效果。