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常见问题

聚合硫酸铁在火力发电厂水处理中的应用

时间:2020/09/08 点击:

北京第二热电厂是高温、高压凝汽式供热电厂。该厂用水取自北京护城河,采用石灰混凝沉淀进行预处理,然后再经过滤、软化、除氧、蒸馏等工序,作为热网和锅炉的补给水,因此,处理后水的水质直接影响设备的安全,经济效益也显著。

我厂采用石灰-硫酸亚铁对原水进行混凝沉淀,经机械搅拌加速澄清池除去水中的重碳酸盐硬度、碱度和悬浮物,然后再进行过滤软化等后处理。在预处理的长期运行中,我们发现在石灰-硫酸亚铁处理工艺中,存在两个不足之处。一是当原水浊度较大时,就是增加亚铁的投加量,其出水水质仍达不到工艺要求,在雨季时尤为严重,并且亚铁投加量增加而氧化不完全,造成出水含铁量增大。另外,亚铁需搬运和溶解,劳动强度大,工作环境恶劣。

1986年5月,我广进行了利用冶金部建筑研究总院环保所研制的聚合硫酸铁代替硫酸亚铁作为絮凝剂的实验室试验,取得了较好的效果,其试验结果列于表1。

表1聚合硫酸铁混凝沉淀结果

序号 1 2 3 4
聚铁投加量以铁计(mg/L) 0 17.2 2.58 3.44
总硬度(mg/L) 2.70 1.56 1.35 1.45
总碱度(mol) 2.54 1.17 1.13 1.10
外观 微浑浊

以上数据表明:以聚铁作絮凝剂处理后的水质完全符合我厂的工艺要求。并且试验也证实了生成物的沉降速度快,污泥体积小很有工业试用的价值。

同年9月我厂在1*机械搅拌加速澄清池进行了工业试验。试验分别用聚合硫酸铁和硫酸亚铁进行了对比试验,其试验结果经整理后列于表2。

表2工业试验结果

絮凝剂 投加量(mg/L) 硬度(mg/L) COD(mg/L) 2分钟沉降比 出水浊度 出水含铁(μg/L)
入口 出口 去除率 入口 出口 去除率
硫酸亚铁 15.6 2.77 1.66 39.95% 4.13 2.40

41.89%

27 43 295
聚合硫酸铁 4.0 2.93 1.45 50.51% 3.39 2.10 37.76% 11 15 275
  3.0 2.90 1.25 53.10% 4.08 1.81 55.64% 9.3 13 205
2.0 2.83 1.32 53.38% 4.10 2.49 39.27% 9.0 16 230

工业试验结果表明,用聚合硫酸铁作絮凝剂的出水水质优于硫酸亚铁絮凝剂。当聚合硫酸铁投加量为3.0mg/L时,处理水质较佳。

工业试验结束后,我厂即采用聚合硫酸铁作为絮凝剂,实际生产运转的三个月,经测定数据分析,我们认为聚合硫酸铁比硫酸亚铁有以下五个方面的优点:

1、处理后水的浊度、残余硬度有较大幅度的下降,这就大大延长软化器的运行周期,特别表现在软水耗盐量大大降低。

我们查阅了我厂历年软化水的耗盐量数据和采用聚铁后的耗盐量,经整理后列于表3。

表3软化水耗盐量

絮凝剂 生产时间 软化水量(t) 耗盐量(t) 吨水耗盐量(g/t)
聚合硫酸铁 1986年10~11月 185505 25.80 140.7
硫酸亚铁

1968年8月

`63430 17.08 268.7
1985年10月~11月 155531 32.50 208.9
历史最好水平 60787 10.00 164.5

表3的数据表明,采用聚合硫酸铁作絮凝剂后,软化器的吨水耗盐量比1985年同期降低了32.66%,比我厂历史较好水平降低了14.46%。

2、处理后出水的含铁量有较大幅度的下降。我厂从1986年1月至9月对出水进行了17次测定,其进水的平均含铁量为513.5mg/L,出水为444.43μg/L。改用聚合硫酸铁后我厂进行了5次测定,其进水平均含铁量为402mg/L,而出水仅为143.9μg/L。前者经处理后含铁量才下降13.45%,而后者则达到64.20%。两者相比,后者比前者低50.75%,这无疑减轻了铁对交换树脂的污染,延长树脂的运转周期。

3、聚合硫酸铁沉淀的pH值比硫酸亚铁宽。我厂过去在使用亚铁作絮凝剂时,如果石灰加入量不足,就出现重碳酸盐碱度,出水浊度升高,影响生产。而改用聚合硫酸铁后,再也没有出现过此类问题,只要出水pH值在8-10范围内,出水浊度就能满足工艺生产的要求。

4、大大降低了工人的劳动强度,改善了工作环境。过去配制亚铁溶液需三个工人操作,而现在一个工人就能轻松地完成。

5、大幅度地降低了生产成本,取得良好的经济效益。由于聚合硫酸铁具有优越的絮凝性能,使药剂的投加量降低,并且提高了出水水质,减少了后处理的费用。我们就药剂消耗和软化器耗盐量降低两项作了经济分析,其结果列于表4。

表4经济效益分析

项目 絮凝剂 吨软水生产
投药种类 吨水投量(g) 价值(分) 吨水耗盐量(g) 价值(分) 成本(分)
硫酸亚铁 91.235 1.916 208.96 5.015 6.931
聚合硫酸铁 34.756 1.125 140.72 3.378 4.490

我厂年处理水量在120万吨左右,如絮凝剂由硫酸亚铁改为聚合硫酸铁,仅药剂和盐耗费用即可降低35.2%,价值达2.4万元。如再考虑劳务费用的减少,离子交换树脂使用周期的延长以及维修工作量的减少,其经济效益更为可观。

6、在查定中发现, 出水的SiO2含量比采用亚铁时有所提高,其原因有待进一步分析,但是不影响生产的正常运行。

综上所述,笔者认为在火力发电厂水的预处理工艺中采用聚合硫酸铁是合适的。它不仅能提高处理后水的水质,同时还具有较高的经济效益。