专利名称：浓缩池溢流灰水回收利用的工艺的制作方法
技术领域：
本发明是涉及一种电厂浓缩池溢流灰水回收利用的工艺，可广泛应用于对火力发电灰水的处理及利用。
电厂用水量大，排放废水多，因此在水资源越来越缺乏的今天，对电厂废水的处理及利用是十分重要的问题。目前，大容量电厂多采用灰浆浓排系统，其特点是将灰渣水经浓缩沲浓缩后，将下部的浓浆排往灰场，而上部的溢流灰水则回收作为冲灰或除尘用水使用，这种方法实际上，由于溢流灰水中存在超量的悬浮物，加大了除尘器喷嘴和回收清水泵通流器件及盘根的磨损，或由于溢流灰水中含有过量的过饱和CaCO3，造成回收系统结垢等，给生产带来了新的问题，影响了浓缩池上部溢流灰水的回收利用，不少电厂仍被迫将溢流灰水排往自然水域，这不仅造成对环境的污染，而且对水资源也是极大的浪费。
保护水资源和节约用水是我国环境保护国策的一项重要内容，节约工业用水，减少废水排放及废水的回收利用具有普遍的意义。电厂是工业用水大户，废水排放量大，对环境污染大，因此，电厂对废水的处理与利用一直是社会所关心的问题，人们为此采取了各种办法，取得了一定的效果，但问题远没有解决，其主要问题是在对浓缩池溢流灰水回收利用过程中对设备的磨损与结垢问题，其原因是1、溢流水中存在超量的悬浮物，主要是由比重小于1的沉珠、微珠、悬珠等及比重小于1的漂珠组成，此外，水中还存在悬浮胶态物，这使得溢流灰水中的悬浮物自然沉降性能差，难以分离;
2、溢流灰水的PH值高时，且水中存在过饱和的CaCO3、Ca(OH)2等，造成回收利用系统结垢。
本发明的目的，就是针对上述溢流灰水的特点及现存处理工艺中的问题，而提供一种新的、效果良好的电厂浓缩池溢流灰水回收利用的工艺。
本发明的目的是这样来实现的，采取单独使用阴离子聚丙烯酰胺(PHPⅡ)絮凝剂，经管式混合反应，倾斜装置分离，浸入式集水、档板分离实现对电厂溢流灰水回收利用工艺。
该工艺经实践证明，其工艺简单，造价低，操作方便，运行可靠，出水稳定，水质良好，处理费用低，具有明显的经济效益、环境效益和社会效益，开发了灰水重复使用的新途径，为火力发电厂节约用水和改善环境开辟了新的光明前景。
以下结合工艺流程图及实施例对本发明作详细说明。
图1为电厂溢流灰水处理回收利用的工艺流程图。
图2为沉淀上浮分离池结构图。
由工艺流程图1可知，本发明的工艺过程是，冲灰水、冲渣水等经地沟自流入灰浆泵入口的灰浆池，由灰浆泵送往浓缩池，经浓缩池浓缩处理后，浓浆由玛泵或水隔离泵打往灰场，浓缩池溢流灰水靠浓缩池与分离池间的高差，经回水管自流入分离池(称沉淀上浮物分离池)入口，回水管作管式混合反应器使用，混合器中的加药由其同管道连通的加药泵从加药箱中抽取药物实现，以对回水进行絮凝处理，溢流灰水同絮凝剂混合反应后，由导流板(或穿孔墙)从下部进入分离池，经倾斜装置分离，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捞取，沉在池底的污泥排入污泥池，经污泥泵送往适当地方，澄清后的水，通过带有档板的浸入式集水槽进入清水池，由清水泵输送给除尘、冲渣使用，实现灰水处理及利用的良性循环。
在上述工艺过程中，本发明的特征在于1、采用了新的絮凝剂，即聚丙烯酰胺(PHPⅡ)，聚丙烯酰胺是一种高分子絮凝剂，与采用无机絮凝剂絮凝的机理是不一样的，它是通过吸附架桥作用把胶粒或细微悬浮物桥接为絮体而后除去的，它特别适用于悬浮物含量大的场合(电厂溢流灰水正是含悬浮物大的水)，其反应速度快(60-90秒)，投药量小，仅0.3-1.0mg/l(每升水内加0.3-1.0毫克)，就具有很好的絮凝作用，其用量仅为无机絮凝剂的1/10-1/30，而且由于其带负电荷，在静电作用下，易于与水中带正电荷的碳酸钙等作用，减少碳酸钙的过饱和度，同时还具有无污染、处理价格低廉等优点，这是从几十种不同型号的聚丙烯酰胺中，试验成功的理想的絮凝剂。实验表明，用PHPⅡ絮凝剂处理灰水，适用于灰水PH值在6.5以上，加药量为0.3-1.0mg/l的情况，当灰水PH值在8.5以上时，絮凝效果更好，加药量还可降低，此时，悬浮物极快地聚集形成大的矾花颗粒，沉降速度更快，搅拦混合时间为60-90秒时，絮凝效果最佳。浓缩池溢流灰水的PH值一般在6.5以上，多在8.5以上，随着灰水的回收利用，碱性物质逐渐累积，灰水PH值会有所升高，当溢流水呈碱性时，絮凝会更快，效果会更好，而且这种高分子絮凝剂无毒，在国内外有些地区已作为处理居民饮用水的助凝剂使用，PHPⅡ处理灰水，价格低廉，药剂成本约为0.008元/吨水，用而完全适用于工业应用。在工艺过程中，PHPⅡ絮凝剂是作为液体经加药箱由加药泵送往管式混合反应器的，其絮凝工作液(药液)的配制方法如下1、0.5%絮凝液的配制用搅拌罐，打开进水门，加入1.5立方米的水，关闭进水门，启动搅拌器，打开进料门，缓慢加入7.5kg粉状PHP，盖上进料门，连续搅抖约5-10小时，使絮凝液体呈透明的粘稠状后停止搅拌，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开进水门，进水1.6立方米，关闭进水门，打开搅拌罐下的放料阀，放下约0.4立方米的絮凝液，关闭放料阀，打开循环泵入口门，出口门，启动循环药泵，循环1小时，关闭循环泵出口门，停止循环泵，关闭循环泵进口门，工作液即可使用(使用期限3天)。
在需要向溢流灰水中加药时，打开溶液箱出口门，加药泵入口门，出口门，启动加药泵，调节加药量为所需要的加药量，加药停止时，先停加药泵，再关闭加药泵入口门、出口门。在加药时，不管灰水水质、水量怎样变化，运行中维持计量泵(药泵)加药量不变。
2、针对采用上述絮凝剂，其在工艺设备上也采用了相应的革新，其特征在于如下所述A、用输送溢流灰水的管道(或输送水槽)作管式混合器使用，在离沉淀池入口10-100米处加入PHPⅡ絮凝剂工作液，取代常用的混合池和反应池，简化了工艺，大大降低了工程造价;在采用管式混合反应时，应满足如下条件水在管中流速为0.8-1.0m/s，停留时间小于2分钟，管长小于120m，流量稳定。
B、用能将沉珠、悬珠、微珠、悬浮胶态物与漂珠有效分离的沉淀、上浮分离池，池子由倾斜装置，排泥装置，浸入式集水槽，导流板、水下集水孔、档板构成，其结构见附图2所示，分离池中间安装倾斜装制5，一端有导流板7，下部为排泥装置6，上部为集水槽1，集水槽下部靠底面处有集水孔2，每根集水槽的未端下部安有档板(3)，档板3前部的集水槽上部有档板4(也可省去)，档板3与档板4高度相互重迭，以利于更有效地栏集漂珠;集水方式为浸入式集水，档板分离，溢流灰水经池内倾斜装置分离后，漂珠漂浮物在池表面的集水槽外，其他杂物沉入池底，再进入污泥池由污泥泵送往适当地方，漂浮物定其进行清除，清水进入清水池，由清水泵输送给除尘冲渣之用，实现良性循环。
C、排泥，在沉淀池下维持有一定的污泥层，有利于絮体长大，在一定程度上还起过滤作用，因此对排泥需按一定要求进行，为维持一定的污泥层和排泥泵的正常工作，排泥时间为一天两次，一次排泥1-3分钟为合适。
D、分离池的集水槽及集水槽后使用系统采用尽量避免与空气(大气)接触的措施，集水槽、清水池等上加遮板，特别是对于采用干式除尘(如静电除尘)的电厂，池表面让其存有一层漂珠，或其他遮盖措施，以防高PH值的水吸收大气中的二氧化碳，产生引起结垢的物质CaCO3，因为
在上述工艺处理过程中，还要指出的是，1、PHPⅡ絮凝剂对溢流灰水中悬珠和微珠的絮凝效果较好，而对漂珠的絮凝不太起作用，因此，在对溢流水加药处理前，应设法将漂珠除去，本发明采用的办法是将浓缩池上溢流水方式改为浸入式溢流水方式;2、在PH为6.5-8.5左右，PHPⅡ絮凝剂适用于水中悬浮物含量在200mg/l以上的情况，对悬浮物含量低于200mg/l时，絮凝效果欠佳，为提高絮凝效果，可采用增加污泥回流系统提高回水悬浮物的方法或用沉淀池底部污泥作絮凝骨架的办法;3、搅拌罐容积要求加药量0.5mg/l，平均溢流水量350T/h，每小时需加药175g，搅拌罐配药浓度0.5%，一天需用浓液体860l(升)，药液水解时间1天(有效时间7天)，容积1.5M3的搅拌罐2个。4、溶液箱(药箱)容积要求药剂使用0.1%浓度，每小时稀释液体0.18立方米，选择体积为2.0m3(1.2×1.2×1.4)的溶液箱2个。
5、加药泵及配药用循环泵，加药泵为J-Z630/5二台，流量0-630l/h，循环泵为25FS-25一台，流量2.0T/h。
6、回水管道的要求，回水管内径385mm，管长600m的水泥管。
7、分离池容积700m3，灰水在池中平均停留时间2小时，最短停留时间1.3小时(一般为1-4小时)，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时间及雷诺数，斜管长1m，水平倾角θ＝60°，总面积170m2，管内最快流速V＝1.17×10-3m/s，沉淀时间14分钟，一般不要小于5分钟，雷诺数Re＝8.8＜40。
9、排泥穿孔管要求管长17m，孔口直径0.025m，孔距0.47m，穿孔管径为0.25m，每根管计72孔。
10、集水槽要求，为保证均匀出水，设置长18×0.4×0.4m的集水槽6个，集水槽设置浸入式溢水口，孔径0.025m，每根集水槽设置孔数338个，每侧169个，孔口流速小于0.2m/s。
11、污泥池和排泥泵要求悬浮物含量1000mg/l计，排泥时，泥水＝1∶30，每天排泥两次，最大集泥深度按5m计，集泥体积150m3，泥浆泵选3PN(θ＝108m3/h、H＝21m)二台，污泥回流泵一台(1PN)，事故排水泵一台。
12、清水池及清水泵要求清水池容积6.5×10×5.5＝357m3，平均水量350T/h计，可蓄积近1小时水量，请水泵为200S63，θ＝280m3/h、H＝63m。
由上述可知，在溢流灰水中悬浮物150-3500gm/l，水量0-670m3/h，PH＞7.0的条件下，出水水质SS＜50mg/l(一般为20mg/l)，且处理费用低，药费0.008元/m3，整个运行费用0.043元/m3，运行一年来，溢流灰水回收使用系统未发现结垢和磨损，设备运行状况良好，保证了安全经济运行，除向灰场输送浓浆的用水外，其余灰水已全部回收利用，社会效益、环境效益和经济效益十分显著，该发明的推广应用，开拓了灰水重复使用的新途径，为火力发电厂节水和改善环境开辟了新的光明前景。
权利要求
1.一种由浓缩池溢流灰水从溢水口溢流后，自流入分离池入口，并加絮凝剂，经絮凝处理后的溢流灰水，经导流板或穿孔墙进入分离池，经倾斜装置分离，絮凝物下沉，漂珠漂浮出水面，澄清后的水通过集水槽进入清水池，以供除尘、冲渣使用，形成良性循环的电厂浓缩池溢流灰水回收利用的工艺，其特征在于A、所说的絮凝剂为聚丙烯酰胺(PHPⅡ)，用输送溢流灰水的管道(或输送水槽)作管式混合反应器使用，在分离池入口10-100米处加入PHPⅡ工作液(絮凝液)，加入浓度为0.3-1.0mg/l。B、所说的溢流灰水中絮凝物下沉，漂浮分离是在沉淀，上浮分离池中进行，集水方式为浸入式集水，档板分离，溢流灰水经导流板(或穿孔墙)进入池内，由倾斜置分离后，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，漂浮物定期进行清除，澄清后的清水通过带有档板的浸入式集水槽进入清水池，由清水泵输送给除尘冲渣之用，实现良性循环。
2.根据权利要求1所述的电厂浓缩池溢流灰水回收利用的工艺，其特征在于所说的沉淀，上浮分离池是由倾斜装置、排泥装置、浸入式集水槽、水下集水孔、导流板(或穿孔墙)，及档板构成，倾斜装置(5)安在池子中部，一端有导流板(7)(或穿孔墙)，下部为排泥装置(6)，上部为集水槽(1)，集水槽的未端部安有档板(3)。
3.根据权利要求1所述的电厂浓缩池溢流灰水回收利用的工艺，其特征在于对于灰水PH值高时，集水槽、清水池应采用遮板，避免与大气接触，防止产生引起结垢的CaCO3。
全文摘要
本发明是涉及一种电厂浓缩池溢流灰水回收利用的工艺，主要是浓缩池溢流灰水的溢水口溢流后，自流入分离池入口，并加絮凝剂，经絮凝处理后的溢流灰水，流入分离池，经分离池内倾斜装置分离，絮凝物下沉，漂珠漂出水面，澄清后的水通过集水槽进入清水池，供除尘、冲渣之用，形成良性循环，该工艺独特，简单，造价低，运行可靠，对灰水处理效果好，社会效益、环境效益和经济效益显著，它的推广应用开拓了火力发电厂废水回收利用的新前景。
文档编号B01D21/00GK1084495SQ93116749
公开日1994年3月30日 申请日期1993年8月30日 优先权日1993年8月30日
发明者李黔龙 申请人:河南电力试验研究所