微絮凝直接过滤法在电厂工业废水回用中的应用研究

业的迅速发展和城市人口的不断增
  加，人类对水资源的需求在急剧增长，这对我国这
  样一个水资源相对缺乏的国家来说，问题尤为突
  出 水不仅是工业中重要的原材料，还是传质与传
  热的载体，润滑剂，清洗剂和输送物料的载体，工
  业用水问题几乎涉及所有工业部门，涉及生产的
  各个方面。在目前我国的城市用水中，工业用水占
  城市总用水量的7O ～8O ，因此，节约工业用
  水是合理利用水资源的一种途径。
  在工业用水中，火电用水要占全国工业用水
  量的1／3(1995)，是我国工业用水量的第一大部
  门。如果在火电厂中能够循环使用工业废水，提高
  水的重复利用率，则可大大减少火电厂的用水量，
  达到节约用水的目的。因此，在治理火电厂废水的
  时候，首先是尽量安排排出水的水质和水温循序
  利用，使外排废水尽可能减少，对于必须外排的水
  则尽量使之达到标准排放。7O年代国外曾兴起过
  零排放的研究，这就是把火电厂无法再利用的废
  水蒸千或用作其它方法脱水，使水中残渣变成固
  体废气物掩埋，而将水充分回收。这样的处理的优
  点是在不污染电厂周围环境的同时，减少电厂的
  总用水量，但是这种方法耗资巨大，对一些国家来
  说是难以实现的。民主德国曾有某电厂在电厂中
  建立若干用水回路，首先是设置热灰尘降池，构成
  冲灰用水回蹄，并将原先中和后排放的给水站废
  水作为该同路的补充水，而不再进行中和处理。设
  备洗涤水、厂区地表水和生活污水处理后补充循
  环冷却水系统的水量损失。循环冷却水系统的排
  污废水脱盐后与净化后的其它废水作为锅炉补充
  水，循环冷却水在冷却塔经过剧烈淋溅后，溶解氧
  浓度提高到4 mg／L，温度约为27℃，适合于常年
  养鱼。养鱼后水溶解氧浓度提高到4 mg／I ，温度
  约为27℃ ，适合于常年养鱼。养鱼后水中含氨量
  增加，可用于农田灌溉，也可用于工业生产。
  渭河电厂的废水在排放时将工业废水和生活
  污水区分开来，生话污水在经过处理后直接排人
  渭河，工业废水经过处理后回用，作为循环冷却水
  的补充水。本实验研究的是工业废水的处理方法。
  实验中采用正交实验法，求出达到最佳过滤效果
  时所需的最佳混凝剂投量和助滤剂投量，并通过
  实验得出微絮凝直接过滤的过滤周期。
  1 实验装置
  实验所用工业废水取自渭河电厂工业废水排
  收稿日期：2000—1】一23
  作者简介：孙璐(1975一)，女，侠西富平^ ．西安理工大学环境科学研究所在读硕士。
  42 陕西水力发电 第17卷
  水口。废水中悬浮物含量高，排水口处的废水呈灰
  色，但由于废水中的悬浮物质为粉煤灰，所以易于
  沉淀。此外，废水的COD含量超过了屯厂对冷却
  用水的标准，其它指标均在控制范围内。
  实验装置及流程图见图1所示。有机玻璃滤
  柱高91 cm，直径10 cm，在距离滤拄上缘40 cm
  和60 cm处分别设有一取水口。选用天然河沙作
  滤料，d o= 0．95，ka。=1．2，滤料装填高度为
  70 cm，平均滤速控制在7～12 m／h。
  混台槽
  躅l 檄絮凝直接过滤法实验装置
  排求1]
  2 正交实验结果及分析
  微絮凝直接过滤时，混凝剂投加量、助凝剂投
  加量、滤速、助凝剂投加方式、过滤时间等因素都
  直接影响徽絮凝直接过滤实验的处理效果。本试
  验主要考察混凝剂投加量、助凝剂投加量、滤速三
  项指标对废水C()D去除率、浊度去除率的影响。
  为了得到这3个因素的最佳组台，采用正交实验
  方法予以确定。根据经验及小型初步实验决定选
  取进行实验的因子与水平如表1。
  表1 因子水平一览表
  A B C
  园子 混凝荆投加量 助凝剂投加置 滤速
  (mg／L) (mg／L) (m／s)
  l 12 0．1 8
  2 14 0．3 10
  3 l6 O．S 12
  实验选用三水平三因子正交表，根据结果进
  行直观分析，实验结果如表2。
  K 行分别是因子A B C的第i水平所在的
  实验中对应的C0D去除率和浊度去除率之和，例
  如对因子A(第一列)，它的水平安排在第1、2、3
  号实验中，对应的C0D 去除率分别为63．3、
  67．2、62．5，其和为193；对应的浊度去除率分别
  为83．3、90．9、87．0，其和为261．2。kl、岛、k 分别
  是K 、K2、Ka三行中的数除以3所得的结果，即
  袁2 实验结果与计算分析
  各指标实验结果
  园子 A B C C0D 浊度
  去除草 去除率
  ( ) ( )
  l l l l 63．3 83．3
  2 l 2 2 67．2 90．9
  3 l 3 3 62．5 87．0
  4 2 l 2 61．5 80．0
  5 2 2 3 68．5 100．0
  6 2 3 1 64．6 83．3
  7 3 1 3 66．8 86．8
  8 3 2 1 70．0 72．0
  9 3 3 2 72．7 86．0
  Kl 193 194．4 209．5
  191．4 205．7 l99．8
  § 197．9 201．2 197．8 去 64．3 64．8 69．8
  63．8 68．6 66．6
  鐾 投差； 66．0 62．4 65．9
  5．5 4．8 3．6
  比方案 Al B： C】
  Kl 26l_2 250．1 238．6
  263．3 262．9 256．9
  浊 K| 244．8 256．3 273．8
  度 K】 87．1 83．4 79．5
  去 K2 87．8 87．6 85．6
  除 Kl 81． 6 85．4 91．3
  蛊
  极差 6．2 4．2 ll_8
  比方案 Az C{
  各个水平所对应的平均值。扳差是同一列中k．、k
  和k 中的最大值与最小值之差，极差最大的一列
  则说明那个因子的水平改变时对实验指标的影响
  最大。最优方案的选择是根据kt、k。和ks中的最大
  值来选取的。
  从上面的计算分析可得到两个优方案：C()D
  去除率As C ，浊度去除率A。B2C 。这两个方案
  不完全相同，对一个指标是好方案而对另一个指
  标不一定是好方案。从表2中得到各因素对实验
  结果影响的主狄j幔序：C()D去髂率为A B—C，
  浊度去除率为C A B，即混凝剂的量对C0D
  去除率的影响最大，而对浊度影响最大的是过滤
  的速度。通过对各个因素的影响程度进行分析，最
  后得出最佳方案为A。 C 。即混凝剂硫酸铝的
  投加量为16 mg／L，助凝剂聚丙烯酰胺的投加量
  为0．3 mg／L，直接过滤的滤速为12 m／s。
  3 实验的运行
  过滤速度与运行周期呈反比，滤速越快，运行
  周期越短。其原因是表面水力负荷过大，水流剪切
  力大，由于水流的冲刷作用使砂子表面的吸附容
  椽
  咎筒 反
  陕西水力发电 第17卷
  炭的使用寿命，从而降低成本的；
  6)在直接过滤实验中，使用混凝剂硫酸铝和
  助凝剂聚丙烯酰胺可以取得良好的过滤效果，其
  最佳投配营分别为：硫酸铝16 mg／I ，聚丙烯酰
  胺0．3 mg／l，，滤速为10 m／s)
  参考文献
  7)由于渭河电厂的工业废水在时间上具有
  水质和水量的波动性，故建议设置一座调节池，使
  进入处理构筑物的废水在此均匀混合，避免由于
  水质、水量的不稳定性造成后续处理设备无法正
  常运行。

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