專利名稱：濃縮池溢流灰水回收利用的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種電廠濃縮池溢流灰水回收利用的工藝，可廣泛應(yīng)用于對火力發(fā)電灰水的處理及利用。
電廠用水量大，排放廢水多，因此在水資源越來越缺乏的今天，對電廠廢水的處理及利用是十分重要的問題。目前，大容量電廠多采用灰漿濃排系統(tǒng)，其特點是將灰渣水經(jīng)濃縮沲濃縮后，將下部的濃漿排往灰場，而上部的溢流灰水則回收作為沖灰或除塵用水使用，這種方法實際上，由于溢流灰水中存在超量的懸浮物，加大了除塵器噴嘴和回收清水泵通流器件及盤根的磨損，或由于溢流灰水中含有過量的過飽和CaCO3，造成回收系統(tǒng)結(jié)垢等，給生產(chǎn)帶來了新的問題，影響了濃縮池上部溢流灰水的回收利用，不少電廠仍被迫將溢流灰水排往自然水域，這不僅造成對環(huán)境的污染，而且對水資源也是極大的浪費。
保護(hù)水資源和節(jié)約用水是我國環(huán)境保護(hù)國策的一項重要內(nèi)容，節(jié)約工業(yè)用水，減少廢水排放及廢水的回收利用具有普遍的意義。電廠是工業(yè)用水大戶，廢水排放量大，對環(huán)境污染大，因此，電廠對廢水的處理與利用一直是社會所關(guān)心的問題，人們?yōu)榇瞬扇×烁鞣N辦法，取得了一定的效果，但問題遠(yuǎn)沒有解決，其主要問題是在對濃縮池溢流灰水回收利用過程中對設(shè)備的磨損與結(jié)垢問題，其原因是1、溢流水中存在超量的懸浮物，主要是由比重小于1的沉珠、微珠、懸珠等及比重小于1的漂珠組成，此外，水中還存在懸浮膠態(tài)物，這使得溢流灰水中的懸浮物自然沉降性能差，難以分離;
2、溢流灰水的PH值高時，且水中存在過飽和的CaCO3、Ca(OH)2等，造成回收利用系統(tǒng)結(jié)垢。
本發(fā)明的目的，就是針對上述溢流灰水的特點及現(xiàn)存處理工藝中的問題，而提供一種新的、效果良好的電廠濃縮池溢流灰水回收利用的工藝。
本發(fā)明的目的是這樣來實現(xiàn)的，采取單獨使用陰離子聚丙烯酰胺(PHPⅡ)絮凝劑，經(jīng)管式混合反應(yīng)，傾斜裝置分離，浸入式集水、檔板分離實現(xiàn)對電廠溢流灰水回收利用工藝。
該工藝經(jīng)實踐證明，其工藝簡單，造價低，操作方便，運行可靠，出水穩(wěn)定，水質(zhì)良好，處理費用低，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益，開發(fā)了灰水重復(fù)使用的新途徑，為火力發(fā)電廠節(jié)約用水和改善環(huán)境開辟了新的光明前景。
以下結(jié)合工藝流程圖及實施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明。


圖1為電廠溢流灰水處理回收利用的工藝流程圖。
圖2為沉淀上浮分離池結(jié)構(gòu)圖。
由工藝流程圖1可知，本發(fā)明的工藝過程是，沖灰水、沖渣水等經(jīng)地溝自流入灰漿泵入口的灰漿池，由灰漿泵送往濃縮池，經(jīng)濃縮池濃縮處理后，濃漿由瑪泵或水隔離泵打往灰場，濃縮池溢流灰水靠濃縮池與分離池間的高差，經(jīng)回水管自流入分離池(稱沉淀上浮物分離池)入口，回水管作管式混合反應(yīng)器使用，混合器中的加藥由其同管道連通的加藥泵從加藥箱中抽取藥物實現(xiàn)，以對回水進(jìn)行絮凝處理，溢流灰水同絮凝劑混合反應(yīng)后，由導(dǎo)流板(或穿孔墻)從下部進(jìn)入分離池，經(jīng)傾斜裝置分離，絮凝物下沉，漂珠漂浮出水面，絮凝澄清后，浮在池水面的漂珠可定期撈取，沉在池底的污泥排入污泥池，經(jīng)污泥泵送往適當(dāng)?shù)胤剑吻搴蟮乃ㄟ^帶有檔板的浸入式集水槽進(jìn)入清水池，由清水泵輸送給除塵、沖渣使用，實現(xiàn)灰水處理及利用的良性循環(huán)。
在上述工藝過程中，本發(fā)明的特征在于1、采用了新的絮凝劑，即聚丙烯酰胺(PHPⅡ)，聚丙烯酰胺是一種高分子絮凝劑，與采用無機(jī)絮凝劑絮凝的機(jī)理是不一樣的，它是通過吸附架橋作用把膠粒或細(xì)微懸浮物橋接為絮體而后除去的，它特別適用于懸浮物含量大的場合(電廠溢流灰水正是含懸浮物大的水)，其反應(yīng)速度快(60-90秒)，投藥量小，僅0.3-1.0mg/l(每升水內(nèi)加0.3-1.0毫克)，就具有很好的絮凝作用，其用量僅為無機(jī)絮凝劑的1/10-1/30，而且由于其帶負(fù)電荷，在靜電作用下，易于與水中帶正電荷的碳酸鈣等作用，減少碳酸鈣的過飽和度，同時還具有無污染、處理價格低廉等優(yōu)點，這是從幾十種不同型號的聚丙烯酰胺中，試驗成功的理想的絮凝劑。實驗表明，用PHPⅡ絮凝劑處理灰水，適用于灰水PH值在6.5以上，加藥量為0.3-1.0mg/l的情況，當(dāng)灰水PH值在8.5以上時，絮凝效果更好，加藥量還可降低，此時，懸浮物極快地聚集形成大的礬花顆粒，沉降速度更快，攪攔混合時間為60-90秒時，絮凝效果最佳。濃縮池溢流灰水的PH值一般在6.5以上，多在8.5以上，隨著灰水的回收利用，堿性物質(zhì)逐漸累積，灰水PH值會有所升高，當(dāng)溢流水呈堿性時，絮凝會更快，效果會更好，而且這種高分子絮凝劑無毒，在國內(nèi)外有些地區(qū)已作為處理居民飲用水的助凝劑使用，PHPⅡ處理灰水，價格低廉，藥劑成本約為0.008元/噸水，用而完全適用于工業(yè)應(yīng)用。在工藝過程中，PHPⅡ絮凝劑是作為液體經(jīng)加藥箱由加藥泵送往管式混合反應(yīng)器的，其絮凝工作液(藥液)的配制方法如下1、0.5%絮凝液的配制用攪拌罐，打開進(jìn)水門，加入1.5立方米的水，關(guān)閉進(jìn)水門，啟動攪拌器，打開進(jìn)料門，緩慢加入7.5kg粉狀PHP，蓋上進(jìn)料門，連續(xù)攪抖約5-10小時，使絮凝液體呈透明的粘稠狀后停止攪拌，放置一天后，即可配制工作液(使用期限7天);
2、0.1%工作液的配制用溶液箱打開進(jìn)水門，進(jìn)水1.6立方米，關(guān)閉進(jìn)水門，打開攪拌罐下的放料閥，放下約0.4立方米的絮凝液，關(guān)閉放料閥，打開循環(huán)泵入口門，出口門，啟動循環(huán)藥泵，循環(huán)1小時，關(guān)閉循環(huán)泵出口門，停止循環(huán)泵，關(guān)閉循環(huán)泵進(jìn)口門，工作液即可使用(使用期限3天)。
在需要向溢流灰水中加藥時，打開溶液箱出口門，加藥泵入口門，出口門，啟動加藥泵，調(diào)節(jié)加藥量為所需要的加藥量，加藥停止時，先停加藥泵，再關(guān)閉加藥泵入口門、出口門。在加藥時，不管灰水水質(zhì)、水量怎樣變化，運行中維持計量泵(藥泵)加藥量不變。
2、針對采用上述絮凝劑，其在工藝設(shè)備上也采用了相應(yīng)的革新，其特征在于如下所述A、用輸送溢流灰水的管道(或輸送水槽)作管式混合器使用，在離沉淀池入口10-100米處加入PHPⅡ絮凝劑工作液，取代常用的混合池和反應(yīng)池，簡化了工藝，大大降低了工程造價;在采用管式混合反應(yīng)時，應(yīng)滿足如下條件水在管中流速為0.8-1.0m/s，停留時間小于2分鐘，管長小于120m，流量穩(wěn)定。
B、用能將沉珠、懸珠、微珠、懸浮膠態(tài)物與漂珠有效分離的沉淀、上浮分離池，池子由傾斜裝置，排泥裝置，浸入式集水槽，導(dǎo)流板、水下集水孔、檔板構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)見附圖2所示，分離池中間安裝傾斜裝制5，一端有導(dǎo)流板7，下部為排泥裝置6，上部為集水槽1，集水槽下部靠底面處有集水孔2，每根集水槽的未端下部安有檔板(3)，檔板3前部的集水槽上部有檔板4(也可省去)，檔板3與檔板4高度相互重迭，以利于更有效地欄集漂珠;集水方式為浸入式集水，檔板分離，溢流灰水經(jīng)池內(nèi)傾斜裝置分離后，漂珠漂浮物在池表面的集水槽外，其他雜物沉入池底，再進(jìn)入污泥池由污泥泵送往適當(dāng)?shù)胤?，漂浮物定其進(jìn)行清除，清水進(jìn)入清水池，由清水泵輸送給除塵沖渣之用，實現(xiàn)良性循環(huán)。
C、排泥，在沉淀池下維持有一定的污泥層，有利于絮體長大，在一定程度上還起過濾作用，因此對排泥需按一定要求進(jìn)行，為維持一定的污泥層和排泥泵的正常工作，排泥時間為一天兩次，一次排泥1-3分鐘為合適。
D、分離池的集水槽及集水槽后使用系統(tǒng)采用盡量避免與空氣(大氣)接觸的措施，集水槽、清水池等上加遮板，特別是對于采用干式除塵(如靜電除塵)的電廠，池表面讓其存有一層漂珠，或其他遮蓋措施，以防高PH值的水吸收大氣中的二氧化碳，產(chǎn)生引起結(jié)垢的物質(zhì)CaCO3，因為
在上述工藝處理過程中，還要指出的是，1、PHPⅡ絮凝劑對溢流灰水中懸珠和微珠的絮凝效果較好，而對漂珠的絮凝不太起作用，因此，在對溢流水加藥處理前，應(yīng)設(shè)法將漂珠除去，本發(fā)明采用的辦法是將濃縮池上溢流水方式改為浸入式溢流水方式;2、在PH為6.5-8.5左右，PHPⅡ絮凝劑適用于水中懸浮物含量在200mg/l以上的情況，對懸浮物含量低于200mg/l時，絮凝效果欠佳，為提高絮凝效果，可采用增加污泥回流系統(tǒng)提高回水懸浮物的方法或用沉淀池底部污泥作絮凝骨架的辦法;3、攪拌罐容積要求加藥量0.5mg/l，平均溢流水量350T/h，每小時需加藥175g，攪拌罐配藥濃度0.5%，一天需用濃液體860l(升)，藥液水解時間1天(有效時間7天)，容積1.5M3的攪拌罐2個。4、溶液箱(藥箱)容積要求藥劑使用0.1%濃度，每小時稀釋液體0.18立方米，選擇體積為2.0m3(1.2×1.2×1.4)的溶液箱2個。
5、加藥泵及配藥用循環(huán)泵，加藥泵為J-Z630/5二臺，流量0-630l/h，循環(huán)泵為25FS-25一臺，流量2.0T/h。
6、回水管道的要求，回水管內(nèi)徑385mm，管長600m的水泥管。
7、分離池容積700m3，灰水在池中平均停留時間2小時，最短停留時間1.3小時(一般為1-4小時)，平均上升流速0.7mm/s，最快上升流速1.0mm/s。
8、灰水在斜管中的沉降時間及雷諾數(shù)，斜管長1m，水平傾角θ＝60°，總面積170m2，管內(nèi)最快流速V＝1.17×10-3m/s，沉淀時間14分鐘，一般不要小于5分鐘，雷諾數(shù)Re＝8.8＜40。
9、排泥穿孔管要求管長17m，孔口直徑0.025m，孔距0.47m，穿孔管徑為0.25m，每根管計72孔。
10、集水槽要求，為保證均勻出水，設(shè)置長18×0.4×0.4m的集水槽6個，集水槽設(shè)置浸入式溢水口，孔徑0.025m，每根集水槽設(shè)置孔數(shù)338個，每側(cè)169個，孔口流速小于0.2m/s。
11、污泥池和排泥泵要求懸浮物含量1000mg/l計，排泥時，泥水＝1∶30，每天排泥兩次，最大集泥深度按5m計，集泥體積150m3，泥漿泵選3PN(θ＝108m3/h、H＝21m)二臺，污泥回流泵一臺(1PN)，事故排水泵一臺。
12、清水池及清水泵要求清水池容積6.5×10×5.5＝357m3，平均水量350T/h計，可蓄積近1小時水量，請水泵為200S63，θ＝280m3/h、H＝63m。
由上述可知，在溢流灰水中懸浮物150-3500gm/l，水量0-670m3/h，PH＞7.0的條件下，出水水質(zhì)SS＜50mg/l(一般為20mg/l)，且處理費用低，藥費0.008元/m3，整個運行費用0.043元/m3，運行一年來，溢流灰水回收使用系統(tǒng)未發(fā)現(xiàn)結(jié)垢和磨損，設(shè)備運行狀況良好，保證了安全經(jīng)濟(jì)運行，除向灰場輸送濃漿的用水外，其余灰水已全部回收利用，社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益十分顯著，該發(fā)明的推廣應(yīng)用，開拓了灰水重復(fù)使用的新途徑，為火力發(fā)電廠節(jié)水和改善環(huán)境開辟了新的光明前景。
權(quán)利要求
1.一種由濃縮池溢流灰水從溢水口溢流后，自流入分離池入口，并加絮凝劑，經(jīng)絮凝處理后的溢流灰水，經(jīng)導(dǎo)流板或穿孔墻進(jìn)入分離池，經(jīng)傾斜裝置分離，絮凝物下沉，漂珠漂浮出水面，澄清后的水通過集水槽進(jìn)入清水池，以供除塵、沖渣使用，形成良性循環(huán)的電廠濃縮池溢流灰水回收利用的工藝，其特征在于A、所說的絮凝劑為聚丙烯酰胺(PHPⅡ)，用輸送溢流灰水的管道(或輸送水槽)作管式混合反應(yīng)器使用，在分離池入口10-100米處加入PHPⅡ工作液(絮凝液)，加入濃度為0.3-1.0mg/l。B、所說的溢流灰水中絮凝物下沉，漂浮分離是在沉淀，上浮分離池中進(jìn)行，集水方式為浸入式集水，檔板分離，溢流灰水經(jīng)導(dǎo)流板(或穿孔墻)進(jìn)入池內(nèi)，由傾斜置分離后，漂珠漂浮在池表面的集水槽外，其他絮物沉入池底，定其排往污泥池，漂浮物定期進(jìn)行清除，澄清后的清水通過帶有檔板的浸入式集水槽進(jìn)入清水池，由清水泵輸送給除塵沖渣之用，實現(xiàn)良性循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電廠濃縮池溢流灰水回收利用的工藝，其特征在于所說的沉淀，上浮分離池是由傾斜裝置、排泥裝置、浸入式集水槽、水下集水孔、導(dǎo)流板(或穿孔墻)，及檔板構(gòu)成，傾斜裝置(5)安在池子中部，一端有導(dǎo)流板(7)(或穿孔墻)，下部為排泥裝置(6)，上部為集水槽(1)，集水槽的未端部安有檔板(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電廠濃縮池溢流灰水回收利用的工藝，其特征在于對于灰水PH值高時，集水槽、清水池應(yīng)采用遮板，避免與大氣接觸，防止產(chǎn)生引起結(jié)垢的CaCO3。
全文摘要
本發(fā)明是涉及一種電廠濃縮池溢流灰水回收利用的工藝，主要是濃縮池溢流灰水的溢水口溢流后，自流入分離池入口，并加絮凝劑，經(jīng)絮凝處理后的溢流灰水，流入分離池，經(jīng)分離池內(nèi)傾斜裝置分離，絮凝物下沉，漂珠漂出水面，澄清后的水通過集水槽進(jìn)入清水池，供除塵、沖渣之用，形成良性循環(huán)，該工藝獨特，簡單，造價低，運行可靠，對灰水處理效果好，社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著，它的推廣應(yīng)用開拓了火力發(fā)電廠廢水回收利用的新前景。
文檔編號B01D21/00GK1084495SQ93116749
公開日1994年3月30日 申請日期1993年8月30日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月30日
發(fā)明者李黔龍 申請人:河南電力試驗研究所