1、工程概況
西南地區(qū)某火力發(fā)電廠裝設(shè)2臺(tái)國(guó)產(chǎn)600MW超臨界燃煤機(jī)組，于2016年12月投運(yùn)，配置的含煤廢水處理采用高效微孔陶瓷過(guò)濾填料及無(wú)機(jī)陶瓷凈化系統(tǒng)。
2、設(shè)計(jì)水量水質(zhì)
本工程設(shè)計(jì)處理水量為2×20m3/h，出水水質(zhì)滿足GB/T50335—2002《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)見(jiàn)表1。
3、工藝流程
從廠區(qū)來(lái)的各路含煤廢水進(jìn)入煤水沉淀池，經(jīng)初步預(yù)沉，實(shí)現(xiàn)水和煤泥漿的初步分離后自流進(jìn)入高效過(guò)濾池，過(guò)濾池中布置了高效微孔陶瓷過(guò)濾填料，經(jīng)過(guò)濾后的清水由清水池的煤水提升泵加壓送至無(wú)機(jī)陶瓷過(guò)濾器，過(guò)濾去除污水中的殘余顆粒物。通過(guò)在線濁度儀可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)出水水質(zhì)，達(dá)標(biāo)后的出水貯存在復(fù)用水池中，回用于輸煤系統(tǒng)的沖洗水等。煤水沉淀池中的底部煤泥可定期通過(guò)煤泥提升泵送至煤場(chǎng)。在過(guò)濾池進(jìn)口設(shè)有反洗排泥潛污泵，用于提升濾墻反洗時(shí)產(chǎn)生的煤泥或煤渣。含煤廢水處理工藝流程如下：含煤廢水管路→閥門(mén)井→煤水沉淀池→高效微孔陶瓷過(guò)濾池→清水池→煤水提升泵→無(wú)機(jī)陶瓷過(guò)濾器→復(fù)用水池。
4、主要處理裝置參數(shù)
4.1 煤水沉淀過(guò)濾池及清水池
本工程設(shè)有2座長(zhǎng)30.00m，寬5.14m，深5.40m的煤水沉淀過(guò)濾池，前段為自然沉淀池，中間段設(shè)過(guò)濾池，后段為清水池。每座清水池后部設(shè)有2臺(tái)煤水提升泵，為自吸泵，額定流量20m3/h，揚(yáng)程20m。過(guò)濾池內(nèi)設(shè)2臺(tái)反洗排泥泵，額定流量30m3/h，揚(yáng)程15m，采用潛水泵，用于濾墻反洗時(shí)提升煤泥。沉淀池區(qū)域設(shè)2臺(tái)煤泥提升泵，額定流量18m3/h，揚(yáng)程15m，采用潛水泵，用于提升沉淀池中的煤泥。另設(shè)有2臺(tái)衍車(chē)式刮泥機(jī)，行車(chē)速度1.3m/min，單臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率0.75kW。
過(guò)濾池采用微孔陶瓷過(guò)濾填料，設(shè)計(jì)使用壽命30年。填料安裝粘結(jié)采用CA50-G6耐酸膠泥，安裝后與墻體熱脹冷縮率一致，酸堿浸泡不會(huì)發(fā)生腐蝕。高效微孔膜陶瓷過(guò)濾填料具體技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2。
4.2 無(wú)機(jī)陶瓷過(guò)濾器
本工程設(shè)有2臺(tái)無(wú)機(jī)陶瓷過(guò)濾器，單臺(tái)出力20m3/h，設(shè)備直徑2000mm，高度2755mm。過(guò)濾器為鋼制焊接的立式柱形容器，本體材質(zhì)為碳鋼(Q235-B)，設(shè)備內(nèi)設(shè)有用于支撐濾元(無(wú)機(jī)陶瓷過(guò)濾管)的多孔板，多孔板材質(zhì)為碳鋼(Q235-B)。濾元與過(guò)濾器筒體平行布置，耐酸、堿及高溫，規(guī)格為i60mm×500mm×15mm，單臺(tái)過(guò)濾器的濾元數(shù)量為320支。無(wú)機(jī)陶瓷過(guò)濾器技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表3。
5、技術(shù)要點(diǎn)分析
5.1 高效微孔膜陶瓷過(guò)濾工藝
高效微孔陶瓷是國(guó)內(nèi)近年來(lái)出現(xiàn)的一種新型過(guò)濾介質(zhì)，它的A面為過(guò)濾工作面，B面為過(guò)流支撐面，A面由微硅粉，Al2O3加成孔劑、潤(rùn)滑劑、活性劑配制，B面由氧化硅為主要骨料，加成孔劑、黏結(jié)劑配制，分兩層結(jié)合制作，經(jīng)高溫?zé)瞥葾面為10～15μm微膜狀孔徑結(jié)構(gòu)，B面為50～100μm微孔狀結(jié)構(gòu)。該種非對(duì)稱(chēng)性網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的微孔膜狀過(guò)濾介質(zhì)由許多大小不同、分布均勻、相互連通、橋拱狀開(kāi)口氣孔組成。當(dāng)廢水通過(guò)這些開(kāi)口氣孔時(shí)，懸浮物質(zhì)、膠體狀物質(zhì)被自然截留吸附在介質(zhì)的外表面，達(dá)到機(jī)械篩分過(guò)濾目的。該種結(jié)構(gòu)的過(guò)濾器A面為截污工作面，工作時(shí)可截留10～20μm的微小顆粒物且不易滲透到過(guò)濾器內(nèi)部形成堵塞。B面為支撐過(guò)流層，工作時(shí)通量大、阻力小、不易堵塞、反沖洗效果好。
該工藝的主要特性有：
(1)化學(xué)性能穩(wěn)定，耐腐蝕，抗熱震性良好，機(jī)械強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng);
(2)過(guò)濾效果好，無(wú)二次污染，出水水質(zhì)SS能長(zhǎng)期穩(wěn)定在30～50mg/L以下;
(3)不易堵塞，運(yùn)行周期長(zhǎng)，反洗效果好，每2～3年反沖1次;
(4)采用該工藝設(shè)備不需要加任何藥劑，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。
某國(guó)家權(quán)威測(cè)試機(jī)構(gòu)對(duì)該高效微孔膜陶瓷的檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。
5.2 無(wú)機(jī)陶瓷過(guò)濾器
該無(wú)機(jī)陶瓷過(guò)濾器為圓柱體容器，罐內(nèi)分為3個(gè)室，上層為緩沖室，中層由上而下為花板和陶瓷過(guò)濾管，按一定的位置密封安裝，組成過(guò)濾室，下層為沉渣室設(shè)有排污口。煤水提升泵提升的廢水經(jīng)微孔陶瓷過(guò)濾管滲透到過(guò)濾室由出水口排出，同時(shí)將雜質(zhì)截留下來(lái)并沉積在沉渣室，積聚一定量時(shí)由排污口排出。隨著設(shè)備過(guò)濾時(shí)間的延長(zhǎng)，部分機(jī)械雜質(zhì)會(huì)附著在陶瓷過(guò)濾管表面，導(dǎo)致壓差增大流量降低。當(dāng)壓力差≥0.02MPa時(shí)，啟動(dòng)反沖洗裝置，反沖洗水泵將凈水經(jīng)反沖洗通道進(jìn)入陶瓷過(guò)濾器，由于壓力作用，凈水由微孔陶瓷過(guò)濾管滲透到內(nèi)壁，附著在陶瓷過(guò)濾管表面上的機(jī)械雜質(zhì)隨著反洗水脫落到沉渣室，由排污通道排出。
該無(wú)機(jī)陶瓷過(guò)濾器的主要特點(diǎn)有：
(1)過(guò)濾時(shí)由于陶瓷過(guò)濾元件孔徑比較小(一般在5～10μm)，過(guò)濾精度較高，大量大于10μm的懸浮物顆粒被攔截，而比較重的懸浮物顆粒通過(guò)管件直通道，利用其自身重量自然沉降，從而使出水質(zhì)量濃度(SS)小于10mg/L;
(2)陶瓷過(guò)濾元件強(qiáng)度好，不易碎，一般不需更換(5年以上)，其操作簡(jiǎn)單，基本無(wú)運(yùn)行費(fèi)用;
(3)過(guò)濾器每2～3天反沖洗1次，每次反沖洗僅需5min，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，操作簡(jiǎn)單。
6、運(yùn)行效果
該含煤廢水處理工程運(yùn)行實(shí)踐表明：采用高效微孔膜陶瓷過(guò)濾技術(shù)出水水質(zhì)良好，SS去除率穩(wěn)定在95%以上，完全滿足電廠含煤廢水回用要求。該處理系統(tǒng)的運(yùn)行效果見(jiàn)表5。
7、結(jié)束語(yǔ)
該含煤廢水處理工程采用高效微孔陶瓷過(guò)濾填料+無(wú)機(jī)陶瓷凈化處理工藝，具有技術(shù)可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便、占地面積小等特點(diǎn)，具有較好的工程應(yīng)用價(jià)值，可供相關(guān)行業(yè)的廢水處理參考。( >
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