CN103708643B - 一种电厂原水预处理系统及处理方法 - Google Patents

Abstract

一种电厂原水预处理系统及处理方法，所述的系统主要由高效沉淀池，V型滤池、配套的污泥缓冲罐及相关污泥提升设备组成，所述的高效沉淀池由絮凝区、推流区、沉淀区、浓缩区及泥渣回流系统和剩余泥渣排放系统组成，在所述絮凝区中设置有能加速絮凝反应的螺旋桨搅拌器；所述絮凝区与沉淀区之间通过推流区相连；所述的沉淀区通过一斜管与收集澄清水的集水槽相连；所述的沉淀区底部设置有可将沉降的泥渣进行浓缩的浓缩区；所述方法是：a将加注混凝剂的原水进入絮凝池，与沉淀池浓缩区的部分沉淀泥渣混合，在絮凝区中加入絮凝剂并采用螺旋桨搅拌器完成反应；b反应之后的水通过推送区进入沉淀区；c在沉淀区中泥渣下沉，澄清水进一步经斜管分离后由集水槽收集出水；d沉降的泥渣在沉淀池底部浓缩，浓缩泥渣的上层用螺杆泵回流与原水混合，底部多余的泥渣用污泥提升设备排至污泥脱水系统。

Description

一种电厂原水预处理系统及处理方法

技术领域

本发明涉及的是一种发电厂原水预处理系统，包括燃煤、燃油、燃气、核电等的电厂原水预处理系统，属于发电厂原水处理技术领域。

背景技术

目前我国东部沿海经济发展迅速，电力需求量大，为了满足本地区经济发展及人民群众生活水平提高的要求，国家每年均需投入巨资用于建设大型火力发电厂。火力发电厂规模的增大，也相应带来了整个电厂的水处理量越来越大，对单位千瓦的耗水指标及原水预处理的水质要求较高，同时也应该考虑节约土地和环保等因素。

目前众多大型火力发电厂用水主要为凝汽器冷却水、各种辅助设备的冷却水、化学补水、工业用水、生活消防用水、除灰用水、脱硫用水及其他用水。其中凝汽器冷却水当采用直流循环时，一般不需要进行原水预处理，但当采用二次循环时，该部分用水转变为循环供水系统的补水，对水中悬浮物的含量要求实际控制不大于5～10mg/L，需要进行原水预处理；辅助设备的冷却水和工业水的要求基本和凝汽器冷却水的要求相同；化学补给水的水质要求为悬浮物的含量不大于2～5mg/L，脱硫、出灰等用水目前电厂均采用梯级用水的原则，采用回用水；生活用水及消防用水要求符合现行的相关规范要求。目前电厂补水大多为电厂附近的河网、水库水，二次循环的海滨电厂，也会采用附近的海水，这类水中悬浮物均存在季节性的变化，无法满足电厂用水的水质要求，故一般电厂均设有净化站对原水进行预处理。

目前电厂原水预处理工艺通常选用：

加药混合，加氯，原水，混凝沉淀或澄清，过滤，澄清用水。

根据以上处理工艺，电厂在混凝沉淀或澄清处理时，大多选用常规的平流式沉淀池、机械搅拌澄清池、水力循环澄清池等处理设施，并配套相应的污泥浓缩池及污泥脱水装置，用于对处理池的排泥水进行处理。

我们就依浙江某天然气热电联产工程原水预处理设计进行举例说明。

拟建的浙江某天然气热电联产工程全厂需澄清的最大水量约为4189m³/h，其中进一步需过滤的化学水690m³/h。考虑到该预处理站的供水对象为6台390MW天然气机组及2台125MW燃煤机组，电厂不同季节及机组的开启台数不同，用水量变化较大，根据计算，原水预处理站需选用5组1000m³/h机械加速澄清池，2组450m³/h的V型滤池，配套2组1500m³/h污泥浓缩池及相关污泥提升设备。原水通过5组1000m³/h机械加速澄清池澄清处理，使悬浮物小于10mg/L，其中690m³/h的澄清水进一步由2组450m³/h的V型滤池过滤处理后，使悬浮物小于3mg/L，进入化学原水池，其余澄清水直接进入工业原水池。5组1000m³/h机械加速澄清池的排放污泥的含固率可达1.5%～2%，无法直接进入污泥脱水设备直接脱水，故需进入污泥浓缩池浓缩至含固率可达3%以上，然后由污泥提升设备提升至污泥脱水机脱水。根据布置，原水预处理系统占地5982m²。

由于这些传统的混凝沉淀或澄清处理设施占地面积很大，与电厂节约用地宗旨要求相矛盾，这就迫切需要在经济性影响不大的情况下，寻找更好的原水预处理工艺及设施。

发明内容

本发明的目的在于克服现有预处理站面积过大等不足，而提供一种电厂原水预处理系统，它通过选用目前现有的先进高效沉淀池，使得在保证原水预处理水质要求的前提下，大大节约用地。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，本发明所述的一种电厂原水预处理系统，它主要由高效沉淀池，V型滤池、配套的污泥缓冲罐及相关污泥提升设备组成，所述的高效沉淀池由絮凝区、推流区、沉淀区、浓缩区及泥渣回流系统和剩余泥渣排放系统组成，在所述絮凝区中设置有使所加入絮凝剂后能加速絮凝反应的螺旋桨搅拌器；所述絮凝区与沉淀区之间通过推流区相连；所述的沉淀区通过一斜管与收集澄清水的集水槽相连；所述的沉淀区底部设置有可将沉降的泥渣进行浓缩的浓缩区。

所述沉淀区后的集水槽连接于所述的对澄清水进一步过滤处理的V型滤池，并在其后相连一化学原水池；所述的集水槽还连接有一可将部分澄清水直接引入的工业原水池；所述沉淀区的底部浓缩区设置有污泥缓冲罐，所述污泥缓冲罐通过污泥提升设备连接与污泥脱水系统。

本发明优选的技术方案是：所述的原水预处理系统选用5组1000m³/h高效沉淀池，2组450m³/h的V型滤池，配套1座30m³污泥缓冲罐及相关污泥提升设备；原水通过5组1000m³/h高效沉淀池澄清处理，使悬浮物小于10mg/L，其中690m³/h的澄清水进一步由2组450m³/h的V型滤池过滤处理后，使悬浮物小于3mg/L，进入化学原水池，其余澄清水直接进入工业原水池。

一种利用如上所述的电厂原水预处理系统进行原水处理的方法，所述的方法包括如下步骤：

a将加注混凝剂的原水经快速混合后进入絮凝池，并与沉淀池浓缩区的部分沉淀泥渣混合，在絮凝区中加入絮凝剂并采用螺旋桨搅拌器完成反应；

b经搅拌反应的水以推流的方式通过推送区进入沉淀区；

c在沉淀区中泥渣下沉，澄清水进一步经斜管分离后由集水槽收集出水；

d沉降的泥渣在沉淀池底部浓缩，浓缩泥渣的上层用螺杆泵回流与原水混合，以维持最佳的固体浓度，底部多余的泥渣用由螺杆泵构成的污泥提升设备排至污泥脱水系统，并采用污泥脱水机直接脱水。

本发明所述高效沉淀池是在传统的平流沉淀池的基础上，利用了动态混凝、加速絮凝原理和浅池理论，把混凝、强化絮凝、斜板沉淀三个过程进行优化，把絮凝、沉淀、污泥浓缩整合在一个池子中，污泥外循环使絮状物更均匀密实，具有常规技术无法比拟的性能，达到较高的负荷。

与现有技术相比，本发明的优点是：在原水预处理站中，将絮凝沉淀池和污泥浓缩池有机的结合，并采用沉淀池污泥回流的技术和投加高分子絮凝剂，使絮凝形成的絮体均匀密集，因而具有较高的沉降速度，减少了絮凝水在反应沉淀的中所需的沉淀时间，有效的减少了沉淀池的体积，并在沉淀池下部设置浓缩区，使排放污泥的含固率可达3%～5%，减少了预处理站的自用水，在对下一级污泥脱水时，省去了污泥浓缩池。这样，就大大节约电厂用地。

附图说明

图1是本发明所述的原水预处理系统的结构布置示意图。

图2是本发明所述高效沉淀池及V型滤池的结构剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做详细的介绍：图1、2所示，本发明所述的一种电厂原水预处理系统，它主要由高效沉淀池1，V型滤池2、配套的污泥缓冲罐3及相关污泥提升设备4组成，所述的高效沉淀池1由絮凝区1-1、推流区1-2、沉淀区1-3、浓缩区1-4及泥渣回流系统1-5和剩余泥渣排放系统1-6组成，在所述絮凝区1-1中设置有使所加入絮凝剂后能加速絮凝反应的螺旋桨搅拌器；所述絮凝区1-1与沉淀区1-3之间通过推流区1-2相连；所述的沉淀区1-3通过一斜管1-7与收集澄清水的集水槽1-8相连；所述的沉淀区1-3底部设置有可将沉降的泥渣进行浓缩的浓缩区1-4。

所述沉淀区1-3后的集水槽1-8连接于所述的对澄清水进一步过滤处理的V型滤池2，并在其后相连一化学原水池；所述的集水槽1-8还连接有一可将部分澄清水直接引入的工业原水池；所述沉淀区1-3的底部浓缩区1-4设置有剩余污泥排放系统1-6排至污泥缓冲罐3，所述污泥缓冲罐中污泥通过污泥提升设备4连接与污泥脱水系统。

本发明优选的实施例是：所述的原水预处理系统选用5组1000m³/h高效沉淀池，2组450m³/h的V型滤池，配套1座30m³污泥缓冲罐及相关污泥提升设备；原水通过5组1000m³/h高效沉淀池澄清处理，使悬浮物小于10mg/L，其中690m³/h的澄清水进一步由2组450m³/h的V型滤池过滤处理后，使悬浮物小于3mg/L，进入化学原水池，其余澄清水直接进入工业原水池。

一种利用所述电厂原水预处理系统进行原水处理的方法，所述的方法包括如下步骤：

a将加注混凝剂的原水经快速混合后进入絮凝池，并与沉淀池浓缩区的部分沉淀泥渣混合，在絮凝区中加入絮凝剂并采用螺旋桨搅拌器完成反应；

b经搅拌反应的水以推流的方式通过推送区进入沉淀区；

c在沉淀区中泥渣下沉，澄清水进一步经斜管分离后由集水槽收集出水；

d沉降的泥渣在沉淀池底部浓缩，浓缩泥渣的上层用螺杆泵回流与原水混合，以维持最佳的固体浓度，底部多余的泥渣用由螺杆泵构成的污泥提升设备排至污泥脱水系统，并采用污泥脱水机直接脱水。

实施例：

某电厂全厂需澄清的最大水量约为4189m³/h，其中进一步需过滤的化学水690m³/h。可虑到该预处理站的供水对象为6台390MW天然气机组及2台125MW燃煤机组，电厂不同季节及机组的开启台数不同，用水量变化较大。

本发明选用5组1000m³/h高效沉淀池，2组450m³/h的V型滤池，配套1座30m³污泥缓冲罐及相关污泥提升设备。原水通过5组1000m³/h高效沉淀池澄清处理，使悬浮物小于10mg/L，其中690m³/h的澄清水进一步由2组450m³/h的V型滤池过滤处理后，使悬浮物小于3mg/L，进入化学原水池，其余澄清水直接进入工业原水池。由于5组1000m³/h高效沉淀池的排放污泥的含固率可达3%～5%，可直接由污泥提升设备提升至污泥脱水机脱水，本工程设置了30m³污泥缓冲罐，配置污泥泵提升至污泥脱水机。根据布置，原水预处理系统占地1515m²，仅为常规预处理工艺占地的1/4。

本发明将高效沉淀池的理念引入到电厂水处理技术中，利用高效沉淀池污泥回流和投加高分子絮凝剂的技术，使絮凝形成的絮体均匀密集，因而具有较高的沉降速度，减少沉淀时间，有效的减少沉淀池所需的面积，提高了对电厂取水水源的适应性；利用高效沉淀池下部直接设置浓缩区的特点，解决了常规澄清池排泥含固率不够高的问题，减少了污泥浓缩池的设置；以上两个方面的改进，较大的节约了电厂预处理站的占地面积。

以上实例仅为本发明应用过程中的一个方面，本发明的保护范围并不限于以上实施例，还可以广泛应用于其他领域的建设工程中，如石油石化行业、造纸行业等工程施工的原水预处理领域。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接引用或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种电厂原水预处理系统，它主要由高效沉淀池，V型滤池、配套的污泥缓冲罐及相关污泥提升设备组成，其特征在于所述的高效沉淀池由絮凝区、推流区、沉淀区、浓缩区及泥渣回流系统和剩余泥渣排放系统组成，在所述絮凝区中设置有使所加入絮凝剂后能加速絮凝反应的螺旋桨搅拌器；所述絮凝区与沉淀区之间通过推流区相连；所述的沉淀区通过一斜管与收集澄清水的集水槽相连；所述的沉淀区底部设置有可将沉降的泥渣进行浓缩的浓缩区；

所述沉淀区后的集水槽连接于所述的对澄清水进一步过滤处理的V型滤池，并在其后相连一化学原水池；所述的集水槽还连接有一可将部分澄清水直接引入的工业原水池；

所述沉淀区的底部浓缩区设置有污泥缓冲罐，所述污泥缓冲罐通过污泥提升设备连接与污泥脱水系统。

2.根据权利要求1所述的电厂原水预处理系统，其特征在于所述的原水预处理系统选用5组1000m3/h高效沉淀池，2组450m3/h的V型滤池，配套1座30m3污泥缓冲罐及相关污泥提升设备；原水通过5组1000m3/h高效沉淀池澄清处理，使悬浮物小于10mg/L，其中690m3/h的澄清水进一步由2组450m3/h的V型滤池过滤处理后，使悬浮物小于3mg/L，进入化学原水池，其余澄清水直接进入工业原水池。

3.一种利用所述权利要求1或2所述的电厂原水预处理系统进行原水处理的方法，其特征在于所述的方法包括如下步骤：

a将加注混凝剂的原水经快速混合后进入絮凝池，并与沉淀池浓缩区的部分沉淀泥渣混合，在絮凝区中加入絮凝剂并采用螺旋桨搅拌器完成反应；

b经搅拌反应的水以推流的方式通过推送区进入沉淀区；

c在沉淀区中泥渣下沉，澄清水进一步经斜管分离后由集水槽收集出水；

d沉降的泥渣在沉淀池底部浓缩，浓缩泥渣的上层用螺杆泵回流与原水混合，以维持最佳的固体浓度，底部多余的泥渣用由螺杆泵构成的污泥提升设备排至污泥脱水系统，并采用污泥脱水机直接脱水。