聚合硫酸铁在火电厂水处理中的应用

所属栏目:聚合氯化铝行业知识   发布时间:2021-04-27   浏览次数:  次   文章来源:https://www.pac315.com

  北京第二热电厂是一座高温高压的冷凝式供热厂。工厂用水取自北京护城河,经石灰混凝沉淀预处理,然后过滤、软化、脱氧、蒸馏等。用作供热网和锅炉的补充水。因此,处理后的水质直接影响设备的安全,经济效益也十分显著。
 
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  我厂采用石灰-硫酸亚铁对原水进行混凝沉淀,通过机械搅拌和加速澄清器去除水中的碳酸氢盐硬度、碱度和悬浮物,然后进行过滤、软化等后处理。在预处理的长期运行中,我们发现石灰-硫酸亚铁处理工艺存在两个缺点。第一,当原水浊度较大时,亚铁的用量增加,出水水质仍达不到工艺要求,尤其是雨季。而且由于亚铁用量增加,氧化不完全,导致出水含铁量增加。此外,亚铁需要运输和溶解,劳动强度高,工作环境恶劣。
 
  1986年5月,我们用冶金部建筑研究所环境保护研究所研制的聚合硫酸铁代替硫酸亚铁作为絮凝剂进行了实验室试验,取得了良好的效果。测试结果列于表1。
 
  表1聚合硫酸铁的混凝沉淀结果
 
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,以聚合硫酸铁为絮凝剂处理后的水质完全符合我厂的工艺要求。此外,试验还证实了产品沉降速度快,污泥体积小,具有很大的工业试验价值。
 
  同年9月,我厂在1*机械搅拌加速澄清池进行了工业性试验。用聚合硫酸铁和硫酸亚铁进行对比试验,试验结果整理后列于表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,聚合硫酸铁絮凝剂的出水水质优于硫酸亚铁絮凝剂。聚合硫酸铁用量为3.0毫克/升时,处理后的水质较好。
 
  经过工业试验,我厂采用聚合硫酸铁作为絮凝剂。经过三个月的实际生产运行,经过对实测数据的分析,我们认为聚合硫酸铁比硫酸亚铁具有以下五大优势:
 
  1.处理后的水浊度和残余硬度大大降低,大大延长了软化器的运行周期,特别是软水耗盐量大大降低。
 
  我们查阅了我厂历年软化水耗盐数据和采用聚酰亚胺后的耗盐量,整理后列于表3。
 
  表3软化水的耗盐量
 
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数据显示,软化器吨水耗盐量比1985年同期下降32.66%,比我厂历史好水平下降14.46%。
 
  2.经处理后,出水铁含量大幅下降。从1986年1月至9月,对出水进行了17次测定。进水平均铁含量为513.5mg/L,出水为444.43  g/L,我厂用聚合硫酸铁测定了5次,进水平均铁含量为402mg/L,出水平均铁含量仅为143.9  g/L,经处理后,前者铁含量下降了13.45%,后者达到64.20%。与前者相比,后者比前者低50.75%,无疑减少了铁对交换树脂的污染,延长了树脂的运行周期。
 
  3.聚合硫酸铁沉淀的pH值比硫酸亚铁沉淀的pH值宽。过去我厂使用亚铁作为絮凝剂时,如果石灰用量不足,就会出现碳酸氢盐的碱度,出水浊度增大,影响生产。但是用了聚合硫酸铁之后,就没有这个问题了。只要出水的pH值在8-10范围内,出水的浊度就能满足工艺生产的要求。
 
  4.大大降低工人的劳动强度,改善工作环境。以前需要三个工人准备亚铁溶液,现在一个工人就可以轻松完成。
 
  5.生产成本大大降低,取得了良好的经济效益。由于聚合硫酸铁优良的絮凝性能,减少了试剂用量,改善了出水水质,降低了后处理成本。我们对软化器的化学品消耗和减少盐的消耗进行了经济分析,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

  我厂年水处理能力约120万吨。如果絮凝剂由硫酸亚铁改为聚合硫酸铁,单用试剂和盐就可以减少35.2%,价值24000元。如果考虑降低人工成本,延长离子交换树脂的使用周期,减少维护工作量,经济效益会更可观。
 
  6.发现出水二氧化硅含量高于使用亚铁时,原因有待进一步分析,但不影响生产正常运行。
 
  综上所述,笔者认为在火电厂的水预处理过程中使用聚合硫酸铁是合适的。它不仅可以提高处理后的水质,而且具有较高的经济效益。
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