海水反应沉淀池优化改造

科技创新100KeJiChuangXin◎吴善宏沈红攀何先营海水反应沉淀池优化改造摘要：通过海水反应沉淀池系统污泥回流、絮凝剂加药泵、排泥阀等设备的优化改造，改善反应沉淀池的进水条件和运行工况，提高反应沉淀池絮凝、沉淀效果，提高反应沉淀池出水水质，为后续海水淡化设备正常运行创造条件。关键词：海水反应沉淀池；污泥回流；优化改造1概述海水反应沉淀池的主要作用是通过对海水中的悬浮物和胶体进行混凝和澄清，除去海水中大部分的悬浮物和胶体，为后续微滤、反渗透设备的精密过滤、除盐工艺创造条件，降低微滤反渗透清洗频率，保证海水淡化系统正常出力。海水反应沉淀池在运行过程中会受海水潮汐、海水水温波动及絮凝剂加药、排泥等因素的影响造成运行工况波动、出水水质恶化等情况的发生，从而影响到后续微滤、反渗透设备正常运行。浙能乐清电厂海水淡化工程采用反应沉淀池+盘滤+微滤+反渗透海水淡化工艺，反应沉淀池所用絮凝剂为三氯化铁稀释溶液。其反应沉淀池通过循环水管道取水，而循环水取自乐清湾海水。取水方式分别为循泵出口母管（冷水）取水和虹吸井（热水）取水，虹吸井（热水）取水目的是保证冬季时较高的反渗透进水水温以维持其正常出力。该厂反应沉淀池系统自投运以来，由于受乐清湾海水潮汐、循环水水温波动等因素影响一直存在着周期性翻池情况，严重影响沉淀池出水水质。针对反应沉淀池运行条件和运行中存在的问题，该厂通过对反应沉淀池进行了污泥回流、絮凝剂加药泵、排泥阀等方面的优化改造，优化运行方式，改善反应沉淀池的运行条件和运行工况，提高沉淀池出水水质。2海水潮汐、海水水温对反应沉淀池的影响及周期性翻池海水潮汐即海水潮位周期性波动。受潮汐影响乐清湾海水每天发生2次高低潮位交替，每月发生2次潮位波动幅度交替，为不规则半日潮，受此影响乐清湾海水及电厂循环水水质呈现以下特点：（1）高潮位时海水浊度高，密度大，低潮位时海水浊度低，密度小；（2）潮位波动幅度大时海水浊度大，潮位波动小时，海水浊度小。海水水质随潮汐呈周期性波动和变化，这个周期性变化就是反应沉淀池周期性“翻池”前提条件。反应沉淀池进水水温的影响主要来自虹吸井取水部分。当虹吸井的热海水温度发生较大升温过程时（在机组加负荷引起的循环水排水温度上升阶段海水温度波动最为明显），对反应沉淀池的影响就是在污泥沉降区内的水流会因上层温度低于下层温度，造成下层密度差低于上层密度，从而加速了上升水流速度，导致下层污泥被带至出水区而发生“翻池”现象。（注：虹吸井水温快速上升往往发生每天早上7：30左右机组升负荷时段，反应沉淀池的污泥沉降区与清水区温差达到2-3℃，便可能引起“翻池”）3海水反应沉淀池优化改造和运行调整3.1污泥回流改造在反应沉淀池底部排泥管道增加回流管道并设置回流泵，将沉淀池底部污泥回流至沉淀池进口位置，设计最大回流量400m3/h，而沉淀池正常运行流量500-800m3/h。这样，沉淀池的进水就由当前新取水和前期的进水共同组成，当新进水水温水质发生变化而与前期水温水质不同时，就能保证沉淀池的实际进水保持相对稳定，减少了沉淀池运行过程中水质水温的波动，也最终减小沉淀池污泥沉降区的上下层水的密度差，从而避免或减缓沉淀池“翻池”现象。由于活性污泥的回流，反应区的强化絮凝过程也得以实现。3.2絮凝剂原液加药泵改造一般的反应沉淀池加药都是采用将絮凝剂原液进行稀释配制后再投加的加药方式。但在稀释过程中，絮凝剂就会发生水解反应，降低了絮凝剂的有效作用[2]，从而降低沉淀池运行的混凝效果。若能采用絮凝剂原液加药方式，便能有效解决絮凝剂稀释配制带来的药效降低问题。为此，现场对原有絮凝剂系统进行改造，设置了絮凝剂原液加药泵，直接以40%三氯化铁原液进行加药。由于絮凝剂没有经过稀释，加药泵设计出力从800L/h降低为50L/h。3.3反应沉淀池排泥阀改型反应沉淀池原有排泥阀为气动角阀，经多年运行，排泥可靠性下降，经常出现气缸漏水、电磁阀烧坏、阀位信号失灵等情况，造成不能正常排泥、排泥量不足，导致反应沉淀池泥位偏高、排泥管道堵塞，进而影响沉淀池出水水质。对此，现场将排泥气动角阀改型为气动蝶阀，因气动蝶阀气缸并不像角阀一样与阀体直接接触，改型后就可以防止排泥时海水漏入气缸造成开关失灵等情况的发生，以提高排泥可靠性，为沉淀池正常运行创造条件。3.4运行方式调整上述改造工作完成后，对反应沉淀池的运行方式也进行了调整。主要是根据海水潮位和海水浊度变化情况，合理安排排泥时间点和排泥量，要求在高潮位时进行排泥。因排泥时，水流波动会对沉淀池的污泥层造成一定的扰动，是不利于正常的污泥沉淀的。高潮位时海水密度大，排泥时对污泥层的扰动相对较轻，不易发生因排泥引起的翻池现象。而低潮位时不排泥，则能保证污泥沉降区污泥层的稳定性，能有效降低低潮位时因下层密度小于上层密度而发生加速向上流的