石景山热电厂反渗透预处理工艺改进的研究

电力18讯：    摘　要：在实验室用模拟实验探讨、选择并确定石景山热电厂反渗透预处理工艺，筛选混凝处理的最佳工艺条件，确保原水经预处理系统后污染指数FI符合反渗透进水要求。
关键词：石景山热电厂；反渗透；预处理工艺；污染指数

中图分类号：TM621．8

文献标识码：A　　

文章编号：1003－9171（2000）03－0009－04
    石景山热电厂锅炉补给水处理工艺中的反渗透是在1994年10月投入并运行的。其预处理系统流程为：永定河水―机械搅拌加速澄清池―普通快滤池―细砂机械过滤器―活性炭过滤器―反渗透。本厂反渗透设备采用卷式复合膜，设计要求的污染指数FI值不大于4，但是运行半年后，由于污染指数FI偏高，考虑到反渗透设备投资高，污染指数FI接近4，继续运行会对膜产生较大的污染，造成反渗透膜清洗频繁，使反渗透的经济性下降；加上反渗透设备本身存在的一些问题，所以设备被解列停运。为提高设备的利用率，并从经济角度出发，厂生产部决定对预处理系统和工艺进行改造，以降低FI，从而重新投运反渗透。本试验的目的就是要分析预处理设备出水FI偏高的原因，即通过实验室试验对预处理工艺条件进行筛选，并测定、分析工艺系统改进后的FI，为电厂预处理工艺的改造提供依据。

1　试验方法和试验用仪器
1．1　试验方法
　　（1）烧杯搅拌试验确定混凝剂最优加药量、最佳助凝剂和最优搅拌条件、速度梯度；
　　（2）小型动态模拟试验筛选获取最优FI的预处理工艺及条件。
1．2　仪器
     DBJ－621型定时变速六联搅拌器；PHS－2型酸度计；
     WGZ数字式浊度仪；FI测定仪；
　　 模拟过滤系统（石英砂过滤柱和活性炭过滤柱）；
　　 玻璃器皿。
1．3　永定河水质分析结果
　　





2　试验内容
2．1　混凝剂最优加药量的确定
　　混凝剂最优剂量是指达到既定水质目标的最小混凝剂投放剂量，而烧杯搅拌试验是目前确定混凝剂最优投放剂量使用最多的方法。选择搅拌条件的原则是：综合考虑烧杯搅拌试验的最优化的经验参数，并与电厂现有混合设备的实际运行参数相适应，确定出搅拌试验的模拟参数。试验为了保证加药均匀、易于调节控制和反应迅速，均采用液态加药方式，即把电厂提供的液态聚合铝配成1 mL（近似为1 mg）（Al2O3）的溶液，按确定的不同剂量分别加入到1 000 mL原水水样中，以100 r／min转速快速搅拌3 min，再以50 r／min慢速搅拌10 min，然后静置20 min，测定上清液的各项指标。由于聚合铝混凝剂对水温和pH的变化适应性强，整个试验过程对pH和温度不加以控制。
　　石景山热电厂所用的混凝剂为聚合铝PAC，分子式为［Al2（OH）nCl6－n］m，混凝剂的性能指标如表2所示。
　



　　
　　聚合铝的盐基度越高，聚合物的粘结架桥能力越强。但电厂提供的聚合铝的盐基度和Al2O3含量均与聚合铝的性能标准有差距。
　　试验烧杯加药量的确定：取200 mL水样，在慢速搅拌条件下，以每次增加1 mL混凝剂的方法向烧杯中投药，直至出现矾花，此时的加药量为最小加药量，取其1／4作为1号杯加药量、取其2倍作为8号杯加药量，在1号和8号之间按照依次增加相等量的方法确定其它6个烧杯的加药量。试验确定永定河水200 mL水样的最小混凝剂（聚合铝）加药量是3 mL（≈3 mg），试验选用的是1 000 mL容量的烧杯，1 000 mL容量的烧杯取水样800 mL可以保证在搅拌时不溢出，而且确定的加药量恰为整数，800 mL水样混凝剂的最小加药量是12 mL（≈12mg）。试验结果见表3。　　
　　由图1可以看出，随混凝剂加药量的增加，混凝效果明显变好；当聚合铝加药量为11 mg／L左右时，上清液浊度降到0．8，除浊百分率达到86．0％，混凝效果最好，而且凝絮形成速度快、沉降快，沉降后上清液的浊度小，除浊百分率高；随加药量继续增大，浊度稍有增加，但变化不大。电厂补给水处理实际运行的混凝剂加药量与此结果基本相符。
2．2　助凝剂种类的选择
　　助凝剂的使用，一方面可以降低混凝剂的用量，另一方面又可以改善絮凝体的粒度、比重和密实性，使其有利于沉降，并不易破碎。试验根据电厂提供的6种助凝剂，按照上述搅拌条件，以11 mg聚合铝／L水样的最佳加药量为准，同时添加1mg／L助凝剂，做烧杯搅拌试验。结果如表4所示：



    结果表明，加入助凝剂后，混凝效果都比未加助凝剂的要好，上清液浊度均不大于0．8；助凝剂对pH、残留铝离子和氯离子几乎没有影响，但对有机物的去除有明显的影响。助凝剂AN910SH在搅拌试验中形成的矾花量适中，颗粒中等大小，沉降速度较大，凝絮紧密，而且上清液残留浊度最小，有机物残留量也很低，所以认为AN910SH 是比较适合的助凝剂。助凝剂AN912SH形成的矾花较大，数量相对少些，除浊效果与AN910SH的差别不大，在考虑药品价<