石灰法深度处理城市中水的探讨.docx

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1、石灰法深度处理城市中水的探讨摘要城市中水在澄清池内经石灰、凝聚剂和助凝剂的联合处理，有效去除水中的碳酸盐硬度，降低出水的浊度，再经变孔径滤池过滤，产水可达到机组循环水使用目的。关键词：中水；石灰投加；凝聚剂；滤池；水处理；应用目录摘要1引言11 .工艺简介22 .工艺反应机理23 .运行中石灰的投加注意要点24 .澄清池、滤池的运行控制35 .运行效果和存在问题46 .高精度石灰投加装置在中水中的应用46. 1.前述46.2.以往的投加装置46 . 3.新产品先进性和可靠性描述57 .结论7参考文献：7引言我国随着工业的迅速发展，水资源日趋紧张，电厂用水面临困境，采用城市中水作为机组循环水使用

2、成为当前解决问题的一个很好的途径，中水的处理成为了其中的关键所在。目前对于城市中水的处理大多采用石灰法处理，此方法处理中水的工艺技术基本成型，但具体的应用及实际操作需要结合不同的水质情况进行不同的研究，现根据我公司中水处理的实际情况对石灰法深度处理城市中水的工艺进行研究。1 .工艺简介我公司城市中水深度处理站，处理水源主要是章丘市污水处理厂处理后的城市中水，再加上公司内部处理的生活污水及工业废水，经过石灰混凝澄清、杀菌过滤处理后，系统产水补充至二期机组循环冷却水系统。本系统设计处理水量为1000t/h o2 .工艺反应机理石灰处理是通过投加石灰乳，与水中的碳酸盐硬度进行如下反应：Ca(HCO3

3、)2+Ca(OH)2=2CaCO3 I +2H2OMg(HCO3)2+2Ca(OH)2=2CaCO3 I +Mg(OH)2 I +2H2OMgCO3+Ca(OH)2CaCO3 I +Mg(OH)2 1产生大量各种形态的CaCO3结晶，降低水中暂时硬度，同时生成结晶核心还可以对其它杂质起凝聚、吸附作用；而且石灰乳引起的pH值的升高也为氨氮和磷酸盐的去除创造了条件。为了提高工艺的沉淀效果，一般在处理过程中投加适量的凝聚剂与助凝剂，通过压缩双电层作用使分散的悬浮物、CaCO3结晶、有机物、有机粘泥、胶体物等带电体失稳，在机械混合搅拌和高分子助凝剂架桥与网捕作用下，颗粒物质碰撞结合长大，使污染物变的容

4、易沉降，从而易于除去。3 .运行中石灰的投加注意要点投加石灰的主要作用是调节中水的pH值，经过实际工作研究，澄清池二反池水样的pH值在10.010.5的范围内，同时水质碱度2P(水样酚献碱度)一M(水样全碱度)控制在0.10.5的范围内时，中水中硬度的去除率是最高的，过大会消耗过多的石灰，增加出水碱度，需要更多的硫酸来中和，过小会使硬度的去除率降低，起不到预定的效果。因此在水质稳定的情况下，尽可能维持适当的石灰计量，就可以满足处理出水的要求。石灰乳是一种悬浮乳液，其溶液中含有悬浮颗粒，增加了混凝剂水解产物的凝结中心，提高颗粒碰撞速率并增加絮凝体密度。作为颗粒核增重剂，石灰具有加速不溶物的沉淀分

5、离、提高改善混凝沉淀效果、增加水体的化学稳定性的作用。在设备运行中曾出现过，石灰中断的情况，即使增大凝聚剂和助凝剂的用量，降低澄清池出水水量，澄清池的产水浊度持续增高。石灰是属于受潮易板结的药品，在石灰计量箱的入口因为有水汽的原因很容易堵塞，为了解决这个问题，目前多采用以下几个方法：(1)将辅助水箱液位控制在低线，减少石灰入口受潮的影响；在石灰加药口通风，干燥石灰，避免受潮；在石灰加药口设置搅拌丝，使得板结的石灰能够疏通。同时石灰在水中的溶解度偏低，运行一段时间后，石灰计量箱底部会沉积部分不溶解的固体石灰，为此需要进行人工清理，因此，为避免这些问题，在运行中要适当的增加计量箱冲洗排污的次数，在

6、停运设备前要大流量的冲洗计量箱，以免造成沉积。经石灰乳输送泵输出的石灰乳在到澄清池的过程中，容易在管道内壁进行沉积，往往会形成类似树木年轮的一层层的结垢，这些结垢层一旦形成不容易清理，会越积越快，直至完全堵塞管道，为避免这种情况，在运行中适当的增加压力进行水冲洗，同时设计系统时尽可能的减少石灰乳输送管道的长度，增加石灰乳管道的管径。另外为减少石灰的投加量，可人为的增加纯碱的使用，这样可增加中水的碱度，利于水中硬度的去除。4 .澄清池、 滤池的运行控制澄清池的运行过程中需要注意控制搅拌电机转速，使澄清池混合室上下部泥渣沉降比差控制在一个较好的范围内，从而保证澄清池内正常回流量，保证澄清池净化效果

7、。同时要保证澄清池的正常排泥，但排泥时要控制好泥渣含量，使活性污泥维持一定的含量，使之成为絮凝中心，充分发挥活性泥渣的絮凝作用，通过网捕作用提高沉淀效率，有效的去除水中的游离颗粒。经石灰混凝澄清处理后的污水仍具有一定的浊度，主要为CaC03微晶，其具有一定结晶活性，含有微量有机物、菌藻类、有机粘泥等微粒，具有粘性和一定的生长性。5 .运行效果和存在问题经过长期的运行，对设备进行改造，进行不同参数的探索，逐渐总结出了一套适合于此工艺流程的运行方法，处理后的中水完全能够满足循环冷却水补充水的要求，甚至很多方面要优于地表水。另外也出现一些难题：(1)在环境温度低于15c的时候，活性污泥对氨氮的去除率

8、不高，而采用石灰混凝的深度处理方式，对氨氮和有机物的去除效果有限，使得氨氮在凉水塔循环水中分解时会降低循环水的pH值，增加了系统的腐蚀倾向；(2)城市中水COD含量偏高，经石灰处理后的中水中的细菌含量还是偏高，这引起了电厂循环系统防腐剂阻垢剂配方的考虑。6 .高精度石灰投加装置在中水中的应用6. 1.前述在水处理和脱硫除尘行业中，氢氧化钙被广泛用于酸碱中和、石灰沉淀法等工艺中。氢氧化钙作为廉价的酸碱中和剂更是常常应用于城市污水处理中，通过石灰深度处理后的城市再生水可作为火电厂循环冷却水的补充水，电厂循环水补充水采用城市再生水成为城市污水资源化的途径。石灰投加装置常常被应用在污水处理中，现有的传

9、统石灰投加装置多为底部震动筛、旋转阀以及普通单螺旋给料机这样的设备，采用此种设备的计量精度常常达不到5%,且容易堵塞，使得操作人员工作环境恶劣、劳动强度大且出水水质无法保证，同时由于不精确的计量，产生很大的浪费口。设计一种新的高精度石灰投加装置尤为必要，从根本上解决石灰投加设备经常堵塞、下料不均匀、时大时小、易产生空穴的问题，提高了石灰给料精确度和连续性，从而保证了整个系统的出水水质，降低了运行成本，使生产安全性得以很大提高。6.2. 以往的投加装置常用的石灰投加装置的给料机内设有投加机构，其特征在于：投加机构由至少为2个进料螺旋，进料螺旋通过动力传动装置带动，并使相邻进料螺旋速度相同，而旋向

10、相反且螺旋交错重叠，给料机上面设有入口法兰和下部设有出口法兰，出口法兰设在进料螺旋的末端的给料机的下方或右方。它通过一组相互作用产生重叠区的螺旋的旋转，产生安全、连续、稳定、精确的投加计量及低磨损、自洁螺旋；同时能保证进料的连续性。上述多螺旋高精度石灰投加装置虽然在一定程度上提高了投加计量的精确性，保证了进料的连续性，但效果并不是很理想。而且在石灰投加装置中，作为关键设备之一的石灰筒仓，其关键部位底部的设计对筒仓内是否结拱、形成空洞、断料等现象有着重要的影响。目前，普通的石灰筒仓底部采用料斗筒壁与水平方向的角度不大于45。的料仓，这样设计的石灰筒仓虽然提供了最大的存贮量，但却没有考虑到由于存贮

11、了不流动的粉料，实际的卸料能力小，不能做到连续进料，筒仓内容易结拱、形成空洞、断料等现象。而且从物料本身来说，未能控制石灰的空穴架桥，极易导致石灰在料仓内形成空穴，不利于石灰下料，经常会引起堵塞，导致石灰物料流动不均匀，甚至断流，除大大增加了维护工作量外，也降低了筒盒及设备的使用率，无法保证投加计量的精确性，从而影响废水处理和脱硫除尘效果。6. 3.新产品先进性和可靠性描述为解决上述技术问题，设计了一种高精度石灰投加装置本石灰投加装置从以下三个方面进行了改进：对于整个石灰筒仓来说，其关键部位就在于底部。普通的石灰筒仓由于底部采用料斗筒壁与水平方向的角度不大于45。的料仓，从物料本身来说，未能控

12、制石灰的空穴架桥，极易导致石灰在料仓内形成空穴，不利于石灰下料，经常会引起堵塞。本石灰投加装置，石灰筒仓底部的料斗段根据石灰的堆积角度等自然性质，采用料斗筒壁与水平方向的角度不低于65的料仓，这样，保证石灰粉的自然下料，有效地控制住了石灰的空穴架桥作用，从根本上解决了石灰粉下料堵塞的问题。普通石灰投加装置的给料机由于采用的是单螺旋给料机，物料随着螺旋的旋转而旋转，从而分配到每个螺旋叶片上的粉料不均匀，即每个叶片的推进量是不一样的，导致物料输送断续，流量不稳定，计量精度较差。设置单螺旋给料机的系统需要采用连续震动料仓振动下料，再进入给料机，但因出口小，极易形成空穴堵塞。另外，采用连续震打料仓震动

13、下料，易于导致物料被越压越实，堆积密度发生了变化，致使给料精度差而且不均匀。本石灰投加装置中，给料螺旋为至少2个给料螺旋，相邻的给料螺旋的速度相同，而旋向相反且螺旋交错重叠。这样，石灰粉从石灰筒仓自然下料后进入给料机后，由于每对螺旋旋转方向相反以在螺旋之间形成一个物料通道，物料输送区为一对螺旋叶片的重叠区，物料在给料机内均匀往出口移动。这个特点能确保精确的体积计量，而且螺旋自身也成为自净式螺旋。同时，它还有一个优点就是确保位于给料机之上的料仓里的物料能够充满整个给料机的入口宽度而均匀喂料，不易形成空穴，因而降低了物料在料仓内架桥的风险，从而保证了给料精确度和连续性。普通石灰投加装置因为下料采用

14、的连续震动下料的方式下料，这种方式不仅不能有效解除空穴，反而使物料被越压越实，堆积密度发生了变化，从而导致石灰计量精度很差，也保证不了石灰输送的均匀性和连续性，下料量时大时小，运行不稳定，电耗高。本石灰投加装置在石灰筒仓锥斗段的外壁设有空穴振打系统，给料机上设有空穴料位探测开关，以此监控料仓空穴振打系统的启停，一旦探测到给料机内有空穴形成，表明石灰筒仓内也出现了空穴，就会自动启动石灰筒仓锥斗段的空穴振打系统，空穴振打系统的工作循序一直运行到空穴料位探测开关探测到空穴已经被解除（即给料机的后部乂充满石灰）。空穴消除后，空穴振打系统即刻停止，工作可靠，电耗极低。石灰筒仓锥斗段的筒壁与水平方向的夹角

15、优选69。石灰筒仓锥斗段的上开口圆心与下开口圆心的连线与垂直方向的夹角为010 ,优选510。给料机上部设有进粉口和下部设有出粉口，进粉口与石灰筒仓锥斗段的底部相通，出粉口设在给料机的给料螺旋的末端的右方，给料螺旋的轴的两端通过轴承与给料机连接。空穴料位探测开关设在给料机的进粉口的左方，空穴振打系统为气动振打系统，气动振打系统包括空气振打盘片、空气振打连接气源管和空气振打储气罐，所述的空气振打盘片通过所述的空气振打连接气源管设在石灰筒仓锥斗段的外壁。城市再生水回用深度处理系统中的关键系统是石灰投加系统，而如何解决好石灰投加系统的运行连续性及计量精确度一直是大家关注的焦点。本石灰投加系统改进后成功运行，是在借鉴进口设备的成功理念和国内运行的实际经验的基础上，提供了一种新的解决思路。本投加装置自成功运行以来很好的解决了石灰投加管道和石灰投加设备的堵塞问题，达到满意的运行效果。7 .结论城市中水的处理采用石灰混凝法处理十分有效，经过对石灰法深度处理城