施啟迪 宋 宏 劉 釗

國家能源集團東北電力有限公司吉林熱電廠 吉林 吉林 132021

1 引言

國家能源集團東北電力有限公司吉林熱電廠化學(xué)水處理除鹽再生操作系統(tǒng)酸、堿廢水處理系統(tǒng)為中和池處理排放系統(tǒng),該系統(tǒng)始建于1986年,承擔(dān)著水處理系統(tǒng)中11臺陽離子交換器、12臺陰離子交換器及10臺混合離子交換器再生操作中酸、堿廢液的中和工作,將離子交換器再生時產(chǎn)生的酸、堿廢液中和,達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)后,排入沖灰水系統(tǒng)。整套中和池處理系統(tǒng)共有兩臺加藥泵(出力40m3/h),5臺中和池(容積300m3)、6臺中和排水泵(出力185m3/h),管路直徑200mm,采用化學(xué)中和法處理酸、堿性廢水。其原理是通過控制陰離子交換器、陽離子交換器、混合離子交換器再生時段和再生臺數(shù),來控制中和池內(nèi)酸、堿廢水的p H值,使其達到排放標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)中和池內(nèi)廢水達到規(guī)定高度時,啟動排水泵排入沖灰水系統(tǒng)。

該系統(tǒng)存在控制不夠精確、不能實時監(jiān)控,無法實現(xiàn)按照計算出離子交換器再生臺數(shù)進行再生。而且當(dāng)遇到陰、陽離子交換器在特殊工況再生操作時非常難于調(diào)整p H值,有時會造成中和池廢水達不到排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)調(diào)研考證,酸、堿性廢水自動控制中和處理方法是當(dāng)前較為先進的最為適用的技術(shù),已經(jīng)在國內(nèi)數(shù)家電廠成功應(yīng)用。為此,2010年將人工調(diào)整的酸、堿性廢水PH值排放系統(tǒng)改造為自動調(diào)整中和處理廢水p H值排放系統(tǒng),提高了水的環(huán)境質(zhì)量。

2 改造方案選擇

對化學(xué)水處理除鹽系統(tǒng)再生操作酸、堿廢水中和池排放系統(tǒng)進行p H自動控制改造。改造后系統(tǒng)增加的設(shè)備主要為一級加藥裝置和一級檢測裝置。其工作原理是:中和池內(nèi)的酸、堿性廢水經(jīng)過排水泵提升后送至排水管道,變頻控制器的控制程序控制加藥泵向排水管道中加入中和藥劑,加藥后的污水經(jīng)過管道靜態(tài)混合器混合后,p H計進行檢測,如果p H在6～9之間,即可排放,如果p H不在6～9之間,p H值反饋信號至變頻控制器的控制程序,控制加藥泵向管道靜態(tài)混合器加中和藥劑,待p H滿足標(biāo)準(zhǔn)后,反饋信號至變頻控制器的控制程序控制加藥泵停止,這樣完成了中和池酸堿廢水自動調(diào)整過程。改造后的化學(xué)中和池廢水排放系統(tǒng)實現(xiàn)了自動控制,確保酸、堿廢水達到排放標(biāo)準(zhǔn),送入沖灰前池,作為沖灰水二次利用,達到酸、堿廢水零排放。

3 工作原理

采用化學(xué)中和法處理酸、堿廢水,使其水質(zhì)p H值達到6～9之間,符合排放標(biāo)準(zhǔn)。其化學(xué)反應(yīng)為:HA+NaOH=NaA+H2O

此套系統(tǒng)自動控制改造的工作原理是:中和池內(nèi)的酸、堿性廢水經(jīng)過提升泵提升后送至排水管道,變頻控制器的控制軟件控制加藥泵向管道靜態(tài)混合器加藥,加藥后的廢水經(jīng)過管道靜態(tài)混合器混合后,通過p H計的檢測,如果p H值合格則排放,如果p H不合格則變頻控制器的控制程序控制加藥泵向管道靜態(tài)混合器加藥,直至p H測量合格,反饋信號至變頻控制器的控制程序控制加藥泵停止。

本系統(tǒng)不需要人員操作,自動控制,從而大大提高了加藥的精度和工作效率,保障了生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定和工作人員的安全。

4 電氣自動裝置的選擇

加藥泵電機出力40m3/h,可選擇變頻器規(guī)格為CHE100-045G/055P-4,額定輸出功率45/55kW,額定輸入電流90/105A,額定輸出電流90/110A,等效電阻13.6Ω,等效制動功率9600W,此變頻器可額定使用。

5 加藥設(shè)備選擇

改造設(shè)計時在中和池排水出口母管上安裝兩臺管道靜態(tài)混合器,在排水出口母管上安裝加藥點及PH檢測點,設(shè)計安裝一套自動控制加堿系統(tǒng)(含1套控制單元、2臺加堿泵、1臺堿液箱、一套堿液配制系統(tǒng))。

6 改造方案特點

結(jié)合自身特點制定合理方案,進行排水加藥、排放自動控制,與國內(nèi)同類技術(shù)相比具有如下特點:

a.調(diào)節(jié)時間短,可在5min之內(nèi)使出水PH值穩(wěn)定在6～9之間。b.排放合格率高,其排放合格率可達98%以上,經(jīng)環(huán)保部門的多次抽檢均達標(biāo)排放。c.中和用酸、堿耗低。采用本方法的自控排放技術(shù)則可將加酸,加堿量控制在最佳狀態(tài)。保證了排放合格率。d.關(guān)鍵性設(shè)備、儀表均為國外先進產(chǎn)品。保證系統(tǒng)運行的可靠性、穩(wěn)定性。e.由于采用PH自動控制,精確度高,降低了堿耗。

7 調(diào)試與評價

為了保證自動控制裝置的運行效果,對化學(xué)中和池廢水排放p H自動控制裝置進行調(diào)試。首先進行了分步調(diào)試,分別對在線p H監(jiān)測儀、米頓羅加藥泵、自控裝置、藥箱進堿和濃度配比進行了調(diào)試和計算。在調(diào)試過程中,對測量儀表和自動控制系統(tǒng)、米頓羅加藥泵進行檢測和觀察,各部分運行正常。分步調(diào)試結(jié)束后,進行工業(yè)試驗和試運行。

中和池酸、堿廢水p H值自動控制試運行期間的運行數(shù)據(jù),在30天內(nèi)均達到合格范圍,平均值為7.4。達到了國家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn),收到預(yù)期的效果。

8 結(jié)論

通過調(diào)試試驗和一年多的運行,整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠,并且能準(zhǔn)確控制中和池中酸、堿廢水的p H值在排放標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。同時將處理后的廢水送入沖灰前池,作為沖灰水二次利用,達到酸、堿廢水零排放。避免對生態(tài)環(huán)境的污染,還降低了企業(yè)生產(chǎn)成本。