CN111792748A - 电厂原水的净化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明目的是提供一种聚合氯化铝用量少，易生物降解，无二次污染，有较好的抗剪切力作用和恢复能力，具有更好的脱色效果，保证高效的原水预处理，避免对设备造成影响，减小末端废水的处理压力的电厂原水的净化处理方法。本发明的电厂原水的净化处理方法,是利用聚合氯化铝固体粉末和去离子水配制聚合氯化铝溶液；利用海藻酸钠固体粉末和去离子水配制海藻酸钠溶液；向需要净化处理的电厂原水中加入步骤A得到的聚合氯化铝溶液，加药浓度为3mg/L—10mg/L，搅拌开后，再加入步骤B得到的海藻酸钠溶液，加药浓度为0.6mg/L—1.2mg/L，然后继续搅拌均匀，再将电厂原水静置沉淀，即可。

Description

电厂原水的净化处理方法
技术领域
本发明涉及一种电厂原水的净化处理方法。
背景技术
随着国家环保产业政策的日益严格和各大电力集团全力推进“节水及零排放”改造进程，混凝剂的使用已经成为了燃煤电厂水处理过程中最为重要的环节之一，目前电厂预处理阶段所采用的混凝剂主要有硫酸铝、聚合铝、硫酸亚铁等，在处理原水时用量大、处理效果一般，随着节水及零排放的推进，为减小末端废水的处理压力，对于预处理阶段的处理要求越来越高。
聚合氯化铝(PolyAluminiumChloride，以下简称PAC)又被称为碱式氯化铝，属于当前技术最为成熟可靠，市场销售份额占比最大的混凝剂，其凝聚和絮凝效果要明显优于小分子无机盐类混凝剂。PAC固体易发生潮解，溶液为无色透明或黄褐色透明液体；易溶于水并发生水解，水解过程中协同着复杂多变的物理化学过程例如凝聚、吸附、沉淀、电中和等。随着PAC的投加水中会产生大量的多核络离子并且紧接着会发生水解和缩聚，最后生成氢氧化铝沉淀。所以，PAC水解后可以提供高价羟基铝离子，而且絮体形成快，有良好的沉降性能，其混凝效果优于硫酸铝等一般的铝盐。
海藻酸钠(SodiumAlginate以下简称SA)是从褐藻类的海带、马尾藻等藻类物质中提取的一种天然多糖碳水高分子化合物，拥有原料丰富易得、易制备、购买价格低廉、安全无毒、无公害的特点。SA无臭、无味拥有良好的稳定性和溶解性，适量溶于水可形成胶体溶液，具有悬浮、增稠、乳化、粘合、成膜和形成凝胶的能力，因此广泛应用于水处理、日用化工、食品等产品，由于其特性，在水处理可被用作助凝剂。
研究表明聚合氯化铝PAC与SA复配后的混凝机理为SA的线性结构和暴露的羟基、羧基等具有很强亲和力的基团可以有效吸附胶体颗粒，在PAC原有混凝基础上加强了吸附架桥的作用，进而有效加快胶体脱稳的进程，并且脱稳后形成的矾花会进一步相互粘结在SA高分子结构的影响下形成“egg-box”网状结构显著提高了网捕作用。除此之外，PAC与SA复配混凝剂相比于单独使用PAC用量更少，易生物降解，无二次污染有较好的抗剪切力作用和恢复能力，具有更好的脱色效果。因此，将PVC与SA进行复配是一种提高原水混凝效果的有效方法，然而PVC与SA的复配应根据生水水质、运行条件、设备型式及水处理后的水质要求，经混凝试验进行确定，这是因为混凝过程是一个复杂的物理化学过程。混凝剂投入水中后，药剂的扩散、水解以及胶粒的脱稳、聚集和长大等阶段与混凝剂加药量、水的pH值、水温、水力条件和原水水质等因素密切相关。
因此，有必要研究PVC-SA复配混凝剂对火电厂原水的混凝效果并优化出配方及用量，保证高效的原水预处理，避免对设备造成影响，减小末端废水的处理压力，为废水零排放的实现打下坚实的基础。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚合氯化铝用量少，易生物降解，无二次污染，有较好的抗剪切力作用和恢复能力，具有更好的脱色效果，保证高效的原水预处理，避免对设备造成影响，减小末端废水的处理压力的电厂原水的净化处理方法。
本发明解决了因电厂原水预处理不达标而造成的设备异常和末端废水处理压力大的问题，并且可以降低处理成本，缩短沉淀池停留时间，减小沉淀池的占地面积。
在本发明的电厂原水的净化处理方法，其包括如下步骤：
A、利用聚合氯化铝固体粉末和去离子水，配制聚合氯化铝溶液；
B、利用海藻酸钠固体粉末，将其放入到60℃—65℃的去离子水中溶胀一段时间，然后搅拌使其完全溶解，配制海藻酸钠溶液；
C、向需要净化处理的电厂原水中加入步骤A得到的聚合氯化铝溶液，加药浓度为3mg/L—10mg/L，搅拌开后，再加入步骤B得到的海藻酸钠溶液，加药浓度为0.6mg/L—1.2mg/L，然后继续搅拌均匀，再将电厂原水静置沉淀，即可。
优选的，所述步骤A中配制的聚合氯化铝溶液的浓度为8g/L—12g/L；所述步骤B中配制的海藻酸钠溶液的浓度为0.8g/L—1.2g/L；
所述步骤C中是向需要净化处理的电厂原水中加入步骤A得到的聚合氯化铝溶液，加药浓度为4mg/L—8mg/L，再加入步骤B得到的海藻酸钠溶液，加药浓度为0.7mg/L—1.1mg/L。
优选的，所述步骤A中配制的聚合氯化铝溶液的浓度为9g/L—11g/L；所述步骤B中配制的海藻酸钠溶液的浓度为0.9g/L—1.1g/L；
所述步骤C中是向需要净化处理的电厂原水中加入步骤A得到的聚合氯化铝溶液，加药浓度为5mg/L—7mg/L，再加入步骤B得到的海藻酸钠溶液，加药浓度为0.9mg/L—1.05mg/L。
优选的，所述步骤A中配制的聚合氯化铝溶液的浓度为10g/L；所述步骤B中配制的海藻酸钠溶液的浓度为1.0g/L；
所述步骤C中是向需要净化处理的电厂原水中加入步骤A得到的聚合氯化铝溶液，加药浓度为6mg/L，然后在600r/min的转速下快速搅拌60s，再加入步骤B得到的海藻酸钠溶液，加药浓度为1.0mg/L，然后在600r/min的转速下快速搅拌60s，然后在120r/min的转速下慢速搅拌20min。
优选的，所述步骤A中配制的聚合氯化铝溶液的pH值为pH3-pH5。
优选的，所述电厂原水的浊度为10NTU-200NTU。
与现有技术相比较，本发明的电厂原水的净化处理方法的有益效果如下：
本发明根据电厂原水水质特点，是向需要净化处理的电厂原水中加入步骤A得到的聚合氯化铝溶液，加药浓度为4mg/L—8mg/L，再加入步骤B得到的海藻酸钠溶液，加药浓度为0.7mg/L—1.1mg/L，由于优化了复配比例，从而实现了最优混凝条件，由此可以更好的适应电厂原水的处理需求。实验结果表明，按照本发明的配比将聚合氯化铝与海藻酸钠进行复配使用，不仅能保证电厂原水的有效处理，而且在减少投药量的同时生成大而密实的矾花，有效加快沉降速度。
本发明本发明的电厂原水的净化处理方法的优点体现在：
1、采用一种简单的复配策略，理性的设计一种应用于电厂原水处理复配混凝剂，采用本复配混凝剂，能够强化混凝过程，提高处理效果，降低处理成本，减少聚合氯化铝的投加量。采用本发明复配混凝剂处理电厂原水；当聚合氯化铝投加量为4mg/L—8mg/L时，海藻酸钠投加量为0.7mg/L—1.1mg/L时，处理后的出水水质要优于单独投加12mg/L的聚合氯化铝的处理效果。在降低投药量和处理成本的同时，使用本发明的复配混凝剂还能减少出水中的余铝，减小安全隐患。
2、借助于聚合氯化铝和海藻酸钠的协效作用，加强了吸附架桥作用，并且形成“egg-box”网状结构加强了网捕作用，进而能更加有效的去除电厂原水中的悬浮物。使用本发明处理过的电厂原水，其浊度去除率相比于单独用聚合氯化铝要高5％—10％。
3、使用聚合氯化铝和海藻酸钠复配混凝剂处理电厂原水，所产生的矾花颗粒大，结构紧密，沉降速度快。相比使用聚合氯化铝作为混凝剂，沉淀物的沉降速度提升0.5—1倍，令沉淀时间缩短，从而减少了停留时间，有效减小了沉淀池占地面积，节省建筑费用。
4、在混凝沉淀处理技术中，具备环境友好、高效无毒、广泛适用、价格低廉等特点的新型混凝剂，越来越受人们的重视，海藻酸钠来源广泛、价格低廉、性质稳定，能够降低处理成本，产生的污泥易生物降解，不会造成二次污染问题，符合新型混凝剂迎合目前环境友好、高效无毒、广泛适用、价格低廉的特点，适应行业和社会发展需求。
因此，本发明的电厂原水的净化处理方法具有聚合氯化铝用量少，易生物降解，无二次污染，有较好的抗剪切力作用和恢复能力，具有更好的脱色效果，保证高效的原水预处理，避免对设备造成影响，减小末端废水的处理压力的特点。
下面对本发明作进一步的详细说明。
具体实施方式
本发明的电厂原水的净化处理方法，其包括如下步骤：
A、利用聚合氯化铝固体粉末和去离子水，配制聚合氯化铝溶液；
B、利用海藻酸钠固体粉末，将其放入到60℃—65℃的去离子水中溶胀一段时间，然后搅拌使其完全溶解，配制海藻酸钠溶液；
C、向需要净化处理的电厂原水中加入步骤A得到的聚合氯化铝溶液，加药浓度为3mg/L—10mg/L，也就是按照每升原加入3mg—10mg的聚合氯化铝(下同)，水搅拌开后，再加入步骤B得到的海藻酸钠溶液，加药浓度为0.6mg/L—1.2mg/L，也就是按照每升原加入0.6mg—1.2mg的海藻酸钠(下同)，然后继续搅拌均匀，再将电厂原水静置沉淀，即可。
作为本发明的进一步改进，上述步骤A中配制的聚合氯化铝溶液的浓度为8g/L—12g/L；所述步骤B中配制的海藻酸钠溶液的浓度为0.8g/L—1.2g/L；
所述步骤C中是向需要净化处理的电厂原水中加入步骤A得到的聚合氯化铝溶液，加药浓度为4mg/L—8mg/L，再加入步骤B得到的海藻酸钠溶液，加药浓度为0.7mg/L—1.1mg/L。
作为本发明的进一步改进，上述步骤A中配制的聚合氯化铝溶液的浓度为9g/L—11g/L；所述步骤B中配制的海藻酸钠溶液的浓度为0.9g/L—1.1g/L；
所述步骤C中是向需要净化处理的电厂原水中加入步骤A得到的聚合氯化铝溶液，加药浓度为5mg/L—7mg/L，再加入步骤B得到的海藻酸钠溶液，加药浓度为0.9mg/L—1.05mg/L。
作为本发明的进一步改进，上述步骤A中配制的聚合氯化铝溶液的浓度为10g/L；所述步骤B中配制的海藻酸钠溶液的浓度为1.0g/L；
所述步骤C中是向需要净化处理的电厂原水中加入步骤A得到的聚合氯化铝溶液，加药浓度为6mg/L，然后在600r/min的转速下快速搅拌60s，再加入步骤B得到的海藻酸钠溶液，加药浓度为1.0mg/L，然后在600r/min的转速下快速搅拌60s，然后在120r/min的转速下慢速搅拌20min。
作为本发明的进一步改进，上述步骤A中配制的聚合氯化铝溶液的pH值为pH3-pH5。
作为本发明的进一步改进，上述电厂原水的浊度为10NTU-200NTU。
实施例1
以长春某热电厂所用江水为处理对象，当水温25℃，浊度为14.7NTU属于水源水。先向水中加入聚合氯化铝PVC，加药浓度为10mg/L，也就是按照每升原加入10mg的聚合氯化铝，在600r/min的转速下快速搅拌60s，停止搅拌，加入海藻酸钠SA，加药浓度为1mg/L，也就是按照每升原加入1mg的海藻酸钠，继续快速搅拌60s，在120r/min的转速下慢速搅拌20min，停止搅拌，静置沉淀30min后取上清液检测，剩余浊度为2.3NTU，余铝为0.56mg/L，而同条件下仅投加PVC，出水的剩余浊度为5.5NTU，余铝为0.95mg/L。
实施例2
以黑龙江某发电厂所用地表水为处理对象，当水温20℃，浊度为49.5NTU属于水源水。先向水中加入聚合氯化铝PVC，浓度为10mg/L，也就是按照每升原加入10mg的聚合氯化铝，在700r/min的转速下快速搅拌40s，停止搅拌，加入海藻酸钠SA，浓度为1mg/L，也就是按照每升原加入1mg的海藻酸钠，继续快速搅拌40s，在100r/min的转速下慢速搅拌15min，停止搅拌，静置沉淀30min后取上清液检测，剩余浊度为3.2NTU，余铝为0.78mg/L，而同条件下仅投加聚合氯化铝PVC，出水的剩余浊度为6.9NTU，余铝为1.12mg/L。
实施例3
以贵州某发电厂所用地表水为处理对象，当水温21℃，浊度为185NTU属于水源水。先向水中加入聚合氯化铝PVC，浓度为10mg/L，也就是按照每升原加入10mg的聚合氯化铝，在500r/min的转速下快速搅拌40s，停止搅拌，加入海藻酸钠SA，浓度为1mg/L，也就是按照每升原加入1mg的海藻酸钠，继续快速搅拌40s，在60r/min的转速下慢速搅拌10min，停止搅拌，静置沉淀30min后取上清液检测，剩余浊度为2.8NTU，余铝为0.45mg/L，而同条件下仅投加聚合氯化铝PVC，出水的剩余浊度为19NTU，余铝为0.68mg/L。

Claims (6)

1.电厂原水的净化处理方法，其特征在于：包括如下步骤：电厂原水的净化处理方法
A、利用聚合氯化铝固体粉末和去离子水配制聚合氯化铝溶液；
B、利用海藻酸钠固体粉末和去离子水配制海藻酸钠溶液；
C、向需要净化处理的电厂原水中加入步骤A得到的聚合氯化铝溶液，加药浓度为3mg/L—10mg/L，搅拌开后，再加入步骤B得到的海藻酸钠溶液，加药浓度为0.6mg/L—1.2mg/L，然后继续搅拌均匀，再将电厂原水静置沉淀，即可。
2.根据权利要求1所述的电厂原水的净化处理方法，其特征在于：所述步骤A中配制的聚合氯化铝溶液的浓度为8g/L—12g/L；所述步骤B中是利用海藻酸钠固体粉末，将其放入到60℃—65℃的去离子水中溶胀一段时间，然后搅拌使其完全溶解，配制的海藻酸钠溶液的浓度为0.8g/L—1.2g/L；
所述步骤C中是向需要净化处理的电厂原水中加入步骤A得到的聚合氯化铝溶液，加药浓度为4mg/L—8mg/L，再加入步骤B得到的海藻酸钠溶液，加药浓度为0.7mg/L—1.1mg/L。
3.根据权利要求2所述的电厂原水的净化处理方法，其特征在于：所述步骤A中配制的聚合氯化铝溶液的浓度为9g/L—11g/L；所述步骤B中配制的海藻酸钠溶液的浓度为0.9g/L—1.1g/L；
所述步骤C中是向需要净化处理的电厂原水中加入步骤A得到的聚合氯化铝溶液，加药浓度为5mg/L—7mg/L，再加入步骤B得到的海藻酸钠溶液，加药浓度为0.9mg/L—1.05mg/L。
4.根据权利要求3所述的电厂原水的净化处理方法，其特征在于：所述步骤A中配制的聚合氯化铝溶液的浓度为10g/L；所述步骤B中配制的海藻酸钠溶液的浓度为1.0g/L；
所述步骤C中是向需要净化处理的电厂原水中加入步骤A得到的聚合氯化铝溶液，加药浓度为6mg/L，然后在600r/min的转速下快速搅拌60s，再加入步骤B得到的海藻酸钠溶液，加药浓度为1.0mg/L，然后在600r/min的转速下快速搅拌60s，然后在120r/min的转速下慢速搅拌20min。
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的电厂原水的净化处理方法，其特征在于：所述步骤A中配制的聚合氯化铝溶液的pH值为pH3-pH5。
6.根据权利要求5所述的电厂原水的净化处理方法，其特征在于：所述电厂原水的浊度为10NTU-200NTU。
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高枫等: "海藻酸钠-聚合氯化铝复配混凝剂应用于电厂原水预处理的研究", 《化工设计通讯》 *

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