1、1输煤污水处理系统改造的研究王利军（辽宁省葫芦岛市绥中发电有限责任公司，辽宁 绥中 125222）摘 要 本文详细叙述了输煤污水系统改造的情况，通过对喷淋、除尘、清扫等环节用水的回用，使厂区污水达到零排放，既解决了环境污染问题，又创造了可观经济效益。主题词 输煤污水 回用 自动化 零排放0 概述由于清扫、除尘洗煤水排放量大，SS 含量高，COD 值高。要是能将 SS、COD 等重要指标降低到允许的范围内，污水回用不但解决了对环境的污染，而且可以将处理完的水回收利用，从而实现环境效益和经济效益的双赢。在尽量利用原有构筑物的基础上进行改造，因此需要完善的工艺做保证。1 背景介绍绥电公司原燃料系统（
2、输煤廊道）排出的污水均汇入到各转运站的集水坑内，经污水泵将污水输送至渣水分离罐分离。 “渣”被输送至残渣干燥池，水被输送至沉淀池。 “渣”在沉淀池内继续沉淀，沉淀出的水输送至集水罐作为廊道清扫水的补充水源。经长期的污水处理实践证明，现污水的处理能力已达不到生产需要。处理后的水质较差达不到国家规定的使用要求。2 前期工作对国内各大电厂污水处理情况进行了调研，系统总结了污水处理存在的问题及经验，根据统计数据编写了可行性研究报告并进行了实施。 3 项目实施过程在整个施工过程中，认真执行了电力工程施工验收标准的各项规定。完善了设计中存在的不合理问题。隐蔽工程做到了在监理部门检测后再进行下一道工序的施工
3、。主要设备到场进行检查验收后才可进行安装。为减少今后污水处理的运行成本，在理论计算和实验室试验的基础上，根据系统投药运行的情况。经 5 个昼夜的跟踪化验，不断调整药剂的投入量。以原有设计给定的，每吨药剂处理图 1：清扫水 图 2：除尘喷淋27000 吨污水，调整为每吨药剂处理 28700 吨污水。能够保证处理过的污水中悬浮物小于 22mg/L。比技术协议中规定的水中悬浮物不超过 200mg 的要求更为理想。按每昼夜处理 2870 吨污水计算，全年可节约污水处理费用约 20 万元。为便于泵房内的卫生清理，将原设计的水泥地面铺设了地面砖。泵房外周围增加了护坡，周围地面种植草坪美化了环境。3.1 系
4、统组成系统由八大部分组成：1、污水进水及处理系统 2、加药系统 3、污泥抽取及排放系统 4、反冲洗系统 5、上清液回流系统 6、清水供水系统 7、补充水系统 8、电气控制系统。设备组成：#1 清水泵、#2 清水泵、#3 清水泵、#1 上清回流泵、#2 上清回流泵、#1 污泥泵、#2 污泥泵、#1 加药泵、#2 加药泵、#3 加药泵、#1 加药搅拌泵、#2 加药搅拌泵、#3 加药搅拌泵、污水泵坑内潜水泵、加药箱、药液储存箱、污水处理池、清水池、污泥浓缩池。4 主要技术指标及实现功能处理过的污水中悬浮物小于 22mg/L，达到国家污水处理标准要求；每昼夜可处理 2870 吨污水；供水压力设定值在
5、01.6Mpa 范围管道内压力自动调整。当现场用水达高峰，管道压力连续低于设定值 0.05Mpa 达 3 分钟，其它两台给水泵将根据压力变化自动依次启动，满足系统用水需求。用水量低谷时其它两台泵将自动依次停止。5 设备、设施、系统流程及应用地下泵房：长 19.5m、宽 6m、高 9m，泵房底板标高3.700m。操作间：长 19.5m、宽 6m、高4.5m。地下污水处理池 72.516 m，其中 845 m 做为污水处理部分池高 4.4m 有效容积 1440 m3。其余8100 m 做为清水池。清水池底板标高3.700m，池高 4.4m 有效容积 3200 m3。5.1 进水系统进水母管采用 D
6、N300 钢管，并安装一台压力开关，用来测定输煤污水回水压力，达到自动控制加药的功能。为便于检修砌筑了一个压力开关井。为了使药剂充分混合，在进水母管距污水池 4m，安装一台 500 的管道混合器。5.2 絮凝沉淀利用絮凝剂使水中悬浮颗粒发生凝聚沉淀的时处理过程。地面水中投加絮凝剂后形成的矾花或生活污水的有机性悬浮物、活性污泥等在沉淀池中沉降处理时，絮体互相碰撞凝聚，颗粒尺寸变大，沉速增随深度而增加。这时，水的沉淀处理效率不仅取决于颗粒沉速，而且与沉淀池深度有关。絮凝过程为水中细小胶体与分散颗粒由于分子吸引力的作用互相粘结凝聚的过程，分自由絮凝与接触图 3：新建污水处理构筑物3絮凝两种类型（前者
7、发生在沉淀池中，而后者发生在悬浮澄清池或接触滤池中） ，生成的矾花在沉淀、过滤等水处理过程中起着强化和提高处理效率的作用。本处理系统的絮凝剂采用聚丙烯酰胺（PAM）和 聚合氯化铝（PAC） 。 聚丙烯酰胺具有特殊的活性基，能使悬浮粒子絮凝,便于过滤、分离，是一种高效的絮凝剂。聚合氯化铝（PAC）是一种无机高分子混凝剂。主要通过压缩双层，吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕等机理作用，使水肿细微悬浮粒子和胶体离子脱稳，聚集、絮凝、混凝、沉淀，达到净化处理效果。PAM 和 PAC 联合使用可以使沉淀效果达到最佳。系统中设有 3 套加药装置。#1 加药系统搅拌絮凝剂；（聚丙烯酰胺） ，#2 加药系统搅拌
8、助凝剂（聚合氯化铝） 。搅拌好的药液分别用加药泵，投加到污水回水母管上加装的管道混合器前后两端。流动的污水在管道内与药液充分接触后，进入污水处理池。#3 加药系统是事故备用系统，按#1、#2加药系统的操作程序，需用时直接用加药泵，将搅拌好的药液投加到沉淀池的前端。此三套系统是由搅拌箱，药液储存箱、加药泵、加药管道四部分成。5.3 污泥系统由于此污水处理系统中存在大量悬浮物，故通过加药处理后会产生大量污泥，为了系统的稳定运行，必须将产生的污泥及时排除。所以污水处理池设 9 个梯形积泥斗，每个梯形积泥斗中设有一套管状吸泥装置，吸泥装置母管为 DN250 钢管，利用此装置将沉淀在积泥斗中的絮凝沉淀煤
9、粉，用旋涡式自吸泵抽出排入污泥浓缩池。污泥管道为 DN150 钢管，装有 2 台自吸泵。其中一台运行一台备用。为了延长浓缩池的清淤间隔时间，系统中设有一套上清液回流装置。可将浓缩池内的上清液每天早上排回污水处理池，此系统设有两台管道泵其中一台运行一台备用。上清液回流母管为DN100 钢管。5.4 反冲洗系统为使污泥系统能够长期得以顺利运行，设有两套反冲洗。一套是由上清夜回流管道接入，长度5.5m。另一条由消防管道接入长度为 16.5m，管径为 DN80 的钢管。5.5 上清液回流系统为了延长浓缩池的清淤间隔时间，系统中设有一套上清液回流装置。可将浓缩池内的上清液每天早上排回污水处理池，此系统设
10、有两台管道泵其中一台运行一台备用。上清液回流母管为 DN100钢管。5.6 供水系统供水系统装置有 3 台多级立式离心泵（200DL5 型 Q286m3、HP 1.76Mpa 电机功率为200kw）此系统泵前设有引水母管，管径为 DN450mm。引水母管前设有 2 条来水管，并分别设有 2个 D371H-25；DN350mm 的阀门进行控制。给水泵三条出口管道均为 250mm，加装 6 个 D371H-25；DN250mm 蝶阀 3 台，H44H-25；DN250mm 逆止阀；管道长度 18m。供水母管为一条，DN450mm 管道 m。通过 2 台 D371H-25；DN300mm 和 2 台
11、 D371H-25；DN200mm 的蝶阀进行切换。可选择新铺设的DN300 的供水管道，向#1、#8 输煤转运站供水。也可选择由原有的 DN200mm 管道供水。供水系统管道内压力，设定值在 01.6Mpa 范围内可根据需要对管道压力进行自由调整。在供水母管上设有一个压力变送器。#1 给水泵可根据变送器给定的输送压力，不断调整电机的转速，以保持管道内设定值的压力。铺设的 DN300mm 管道中途设有检修井和最低点放水阀，在进入#1、#8 转运站后，接入清扫水和除尘用水管道。输煤污水系统所有管道均装有控制阀门，所有泵前均装有闸阀或蝶阀；所有泵出口均装有闸阀或蝶阀及逆止阀。煤场喷淋用水供水母管改
12、造安装 DN150 母管 210m。加装 3 个检修井井内设有低点放水阀和供水控制阀。当现场喷淋、除尘、清扫等处同时用水时，用水量大。管道压力连续低于设定值 0.05Mpa 达 3分钟时#2 给水泵启动，并满负荷运行。#1 给水泵变频运行。#1、#2 给水泵同时运行仍不能满足系4统供水设定值。压力低于设定值 0.05Mpa 达 3 分钟时#3 给水泵启动，#1、#2 泵并满负荷运行。#1给水泵变频运行。相反当母管压力连续高于设定值 0.05Mpa 达 3 分钟时，依次自动切掉#3 给水泵，压力仍高则自动切掉#2 给水泵。#1 给水泵持压变频运行。5.7 泵房的设计及电气系统在泵房供水泵出口母管
13、中部安有一个压力变送器，目的是随时监测母管供水压力，发出电信号达到自动保持#1 给水泵变频运行。在泵房电器控制室内，安装五面电器柜，分别为 PLC 编程自动控制屏；#1 给水泵变频控制屏；#2 给水泵控制屏；#3 给水泵控制屏，和综合控制屏。分别由输煤#3、#8 两处电气配电室里的 CS-29 #8 柜 B 盘和 CS-30 #4 柜 C 盘 CS-31 #6 柜 C 盘接入。开关的额定电流为 630A。电源进线电缆为每泵双线 VLV20-1kv 3150 型，总计长度为 1784m。在清水池安装一套水位测量控制器，用以监测清水池水位。可以在控制室 PLC 编程控制屏盘面仪表上直接读取水位深度
14、，防止由于水位不足造成给水泵空转。泵房内设有积水坑，积水坑内安装水位自动控制器和高效无阻塞型潜污泵，当积水坑到水位上限时，潜污泵自动启动将污水排入，污水处理池。防止泵房内灌水，水淹设备。5.8 工程完工形成能力输煤污水每天最大处理量可达 6800m3，进入污水池的污水通过絮凝、助凝两种化学药剂进行化合反映，迅速产生沉淀现象。经取溢流墙处，处理后的水经目测清澈透明，24 小时沉淀无杂质沉淀物生成。经沈阳环境保护监测站连续取样监测一个月的数据如表 1：通过一个多月的试验运行证明，出水符合国家规定要求。0510152025301 4 7 10 13 16 19 22 25 28平均CODSSPH表
15、1：连续一个月的水样监测数据5总合计现场每天实际处理污此工程吸取了国内同类污水处理系统的经验，根据现场实际情况及各项运行数据。要求施工方精心设计达到了污水处理效果好，日处理能力大，自动化程度较高的能力。除搅拌药液和每日定期抽取梯形沉淀池中的沉淀物设备外，其它全部达到自动运行。此项输煤污水处理系统，所选择的设备运行稳定可靠，泵房内噪音小于 85 分贝达到了国家环保的有关规定。在整个施工过程中，认真执行了电力工程施工验收标准的各项规定。完善了设计中存在的不合理问题。如：加药的进出口阀门由球门更换为不锈钢快速开启门。给水泵盘根处积水无处排。增加了一套引至积水坑的排水管道。杜绝了地面积水现象。处理净化
16、后的化学污油水引入#1 转运站积水坑内，保证了化学污油水系统的正常运行。为便于检修泵房内的照明，由悬挂式改为壁式。隐蔽工程做到了在监理部门检测后再进行下一道工序的施工。主要设备到场达到了检查验收后才可进行安装。6 工程效果总结及投资回报分析改造后的输煤污水处理系统优越性为：6.1 持压运行，管道中的水压始终保持在设定的压力范围内，各部位可随时开启阀门用水，减少了操作程序、减轻了人员的劳动强度。6.2 消防水和工业用水彻底分开，实现了消防用水专水专用的规定。改造后的输煤污水处理系统取得了预期的效果。6.3 实现了环境效益和经济效益的双赢，实现了零排放。改造前后经济效益比较如下：表 2：改造前后用
17、电量的比较改造前 改造后每日用电量 242KW6 小时=1452KW 52KW6 小时=312KW每日用电费用 1452KW0.75 元=1089.00 元 312KW0.75 元=234.00 元每年用电费用 1089.00 元365 天=397485.00 元 234.00 元365 天=85410.00 元改造前后节约费用 397485.00 元85410.00 元=312075.00 元表 3：改造前后节约用水费用的比较改造前 改造后每日处理水量 400T 6800T(实际处理量 2856T)每日节约用水费用 400T0.40 元=160.00 元 2856T0.40 元=1142.2
18、0 元每年节约用水费用 160.00 元365 天=58400.00 元 1142.20 元365 天=416903.00 元改造前后节约用水费用比较 416903.00 元58400.00 元=35 8503.00 元两项总合计每年可节约资金 670578.00 元。上述证明此工程的实施是成功的。7 结束语输煤污水处理系统工程经过各转动设备空载试运验收、带负荷试运单项验收、整体试运验收和6整个系统的整体验收。验收组成员认为此系统运行安全可靠，施工工艺符合电力工程施工验收规范的标准。电气、机械系统的各项功能、运行参数均达到设计要求。处理后的水质目测清澈透明，外观观测水中不含悬浮物。此项工程达到了技术协议的要求，达到了预计的污水处理能力和效果。参考文献：无作者简介： 王利军,男，1965 年 10 月 19 日出生；1982 年参加工作。现任绥中发电有限责任公司生产技术部燃料专业高级主管，职称工程师。通信地址：绥中发电有限责任公司生产技术部 125222。
