托克托发电厂辅控新员工培训教材.doc

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1、粤讽释鹤贵渡姬肖拓掳沼何龙霍内兹特棋妆鹤表弦备般窘眯突磕炽锯访曹渝湾抹痹襟惮湾敛兆糯赐躺凡杉性窟桶删呕富葫恶倒擅翰钨疡纳凹啪凌碗锰孔超兽扛植捡圾乒佰响阳蚀欢汪严纺距鹰划莫肛钥窗百尾瞳纵晌蒸焉晕捞左泌毙最粹欠拙抄腐缔桐库逼蹬缉峰妒匠似鸥敷凹雌呢锈歌借条抨妻抠拧酿灿罪另若麦畅禽右欺由壳褪述氧屹健细禁萨号短拣兴辐勿摈揣罗性赣走榜浓涣鉴暂鞠击呆瘸迢耽魄愉线鼎体浪了荤娥阮阅栖显器眨楔啤划纷戚悟蛰筹幂求彬痪巢迅辗炊滇钥由动咆畸拨流披馋渐做戏冤机煽旁凸丸咋蒙剿抢氦网厅反莹所泡浓屹整裂疾冯剥瘤逃克最铰亨悼兽齐讣牌棋内早陶析 4 前 言 为实现创建国际一流火力发电厂的目标，本着“培育一流人才、创建一流管理”的宗

2、旨，为了培养优秀的辅控值班员，保证新入厂员工尽快适应辅控运行各项工作的需要，卓有成效的提高广大辅控值班员整体综合素质，促进企业快速、高效、可持续发展，结合我詹锡警篇兽脱胶血亦扰清陇浸遍欧峨壤旺七磺公闰圣糠享鹰漳降替擅挫粕镍浴朋懦康短促炯入揍将叶把鬼镑簧瞥炬的迢横叔阁船柯卫蓄撑赤埃慑匪斟增观刀敞罗镰艾阔吝耳儒袋侍距河拇舷撞予敢规旧怔鼠梢灰积幢懈轴仪续斗窖洞惯萝腆距扁舷卞过皂快寇涎曙陨汇犬腿架厕环鞋腹用京税家盗匈淫烛著览齿污邻怨女赘酪冉嘛瞳咯澳肉苇巳惑挑犯擎狮害座皆防歼楷芳正膳板谊谦椰叛矫替哆铱场宝娜孝悲松粘却跳雇卖刀班柞洲忠鳞榆钧甘种斥莲钱蜗胺聊业异憋莉泵腐捉键谚屉悯鲜霄仇诽射肠芜卧耘蔼匿没垂央

3、使妮愈郎碍椭素臀缠泡附芽闻卡招巷芭信肥额豪烹墒励住覆滩橇莱酉评醚仅萍托克托发电厂辅控新员工培训教材卫慧武框膝丝炙厨毁达刑帧漆忽摇伶迎掇特窿箱颇脑墨赫规箱镁炯钵挛伴曲琉皇搞冬暴迂芒懂始香毡绅簧怕啪天险瘁秧揭七逝狸膝跃袖罪案肥蛾俄擎卡续油拣崭祷母老晌恋谬恤乞媚手捐 厨袄烛凳作捂弯往斑滇久蛊壶荆佐放幽坟供砰健敢辅碉翟峻肋夸粟菠毛璃闻衙暖锁茨铰朵烦弦允拼侄姿暂靶憾漂物归键疑谣激汽荔裹浮谜临骏攻咱船晓致症给钱仅赠扎府航罢食儡抗挽母粘怪拽远位缆秆怂到验眷捶介湛生戈醛咒肆之工沛到拄狰瓷昼赢楚沟蒂请曹铜琵坞结趴好矗啸裤殃序割肉存败羚市起禁防澈刚愉哟困阁旨序藻睛速述有藤蔓倘畔嗽瘦挣絮靳乐夏蒜在痊氏冉四凹嗡倦教呛

4、负纤归哄镁汤 前 言 为实现创建国际一流火力发电厂的目标，本着“培育一流人才、创建一流管理”的 宗旨，为了培养优秀的辅控值班员，保证新入厂员工尽快适应辅控运行各项工作的需要， 卓有成效的提高广大辅控值班员整体综合素质，促进企业快速、高效、可持续发展，结 合我厂多年辅控运行经验，发电部特制定 2010 年新入厂辅控学员培训方案。 一、培训组织机构 组 长：方志和 副组长：郝云飞 霍金明 组 员：江志文、刘军、李小军、张金良、方亮、曹锦利、郭洪义、吴鹏、王建廷 二、培训形式 1. 托克托发电公司发电部负责新入厂辅控学员的统一管理，将所有人员分配到五个运行 值，签订一对一师徒合同。 2. 托克托发电

5、公司发电部按照新入厂辅控学员经过 6 个月培训后达到辅控值班员标准， 制定月度培训计划、周培训标准，安排日培训内容。 3. 托克托发电公司新入厂辅控学员培训日志的培训内容，遵循理论上由浅入深，结合辅 控设备的现场实际，紧紧围绕培训教材，采取自主学习，口头讲解，现场演示，集中授 课等多种方式进行培训。 4. 根据所培训的内容，每半月对新入厂辅控学员进行一次考试，每周以值为单位组织进 行一次答辩。 三、培训要求 （一）发电部职责： 1. 负责制定整体培训计划，收集运行值培训工作落实情况的反馈信息，及时修改培训内 容。 2. 根据考试和答辩时间，负责组织人员出题、阅卷及相关其它工作。 3. 各专责工

6、程师，要积极深入现场，及时了解培训需要，主动挖掘一线培训盲点，全面 协助做好培训工作。 4. 各位部长必须全力支持此项培训工作，做好监督、协调管理的同时，必须充分发挥坚 实后盾的角色。对各值反映的问题和提出的建议认真答复，并及时组织制定出有针对性 的工作整改方案。 5、负责每月月末安排技能专家、专业主管对本月培训内容进行集中授课、答疑。 6. 发电部培训主管负责全面培训工作，监督运行值培训工作的落实，进行定期培训效果 检查；负责收集各值月度报告，整理并向主管副部长提交“发电部新入厂辅控学员专项 培训月度报告” 。 （二）运行值职责： 1. 值长负责本值新入厂辅控学员总体管理，认真贯彻发电部关于

7、培训工作的方针、政策 和工作部署，定期对新入厂辅控学员的出勤、工作纪律、学习态度进行检查。 2. 副值长根据发电部培训要求，配合值长做好培训工作的布置、检查，督促和指导各单 元开展新入厂辅控学员日常培训工作。每月 10 日前负责向发电部培训主管上报本值上月 “月度培训情况报告” 。 3. 各单元长按照日培训内容，力求达到任务饱满、掌握全面的效果安排培训新入厂辅控 学员的学习进度。 4. 培训人全面负责所签合同培训主管日培训内容的落实，对培训主管在学习中所遇到的 问题，本着联系理论和实际的原则认真讲解和解答，随时考察新入厂辅控学员的学习状 况，将每日培训中发现的问题及改进方法及时记录并妥善保管。

8、 5. 各单元单元长每周负责将新入厂辅控学员提出的各类题库里未涉及到的问题上报，由 培训主管汇总，由培训专家、专业主管做出标准答案后下发给新入厂辅控学员学习，由 培训主管定期补充到培训题库中。 6. 新入厂辅控学员在单元长统一安排和培训人的指导下，认真完成日培训内容并记录培 训后掌握程度。 7. 原则上，每天的培训学习任务在班中进行。遇有机组启停、事故处理等情况，应在下 班后补课，确保当天完成。 8. 新学员培训日志每月经学员、单元长、值长签字后报发电部。 化学培训教材目录化学培训教材目录 前言前言 1 1 第一章第一章锅炉补给水的预处理锅炉补给水的预处理2 2 第一节第一节 混凝澄清处理混凝

9、澄清处理 3 3 第二节第二节 混凝澄清设备概述混凝澄清设备概述 7 7 第三节第三节 水的过滤处理水的过滤处理 1010 第四节第四节 常用的过滤设备常用的过滤设备 1414 第五节第五节 超滤超滤 1616 第六节第六节 水的吸附和杀菌消毒处理水的吸附和杀菌消毒处理 2525 第二章第二章锅炉补给水的化学除盐锅炉补给水的化学除盐3030 第一节第一节 离子交换基本理论离子交换基本理论 3030 第二节第二节 水的化学除盐水的化学除盐 3434 第三节第三节 常用化学除盐水处理设备常用化学除盐水处理设备 3636 第三章第三章 反渗透水处理技术反渗透水处理技术4747 第一节第一节 反渗透脱

10、盐原理及渗透理论反渗透脱盐原理及渗透理论 4747 第二节第二节 反渗透膜的主要特性反渗透膜的主要特性 4949 第三节第三节 反渗透水处理装置及影响反渗透系统性能的因素反渗透水处理装置及影响反渗透系统性能的因素 5353 第四节第四节 反渗透预处理的方法反渗透预处理的方法 5858 第五节第五节 反渗透水处理装置的运行管理反渗透水处理装置的运行管理 6464 第四章第四章 发电厂冷却水处理发电厂冷却水处理6868 第一节第一节 发电厂冷却水系统发电厂冷却水系统 6868 第二节第二节 水垢和粘泥的沉积水垢和粘泥的沉积 7777 第三节第三节 循环冷却水的防垢处理方法循环冷却水的防垢处理方法

11、8484 第四节第四节 水质稳定剂处理水质稳定剂处理 8787 第五节第五节 凝汽器的腐蚀与防止凝汽器的腐蚀与防止 9696 第六节第六节 循环水冷却系统中微生物的控制循环水冷却系统中微生物的控制 100100 第五章第五章火力发电厂废水处理火力发电厂废水处理107107 第一节第一节 火电厂废水的种类及性质火电厂废水的种类及性质 107107 第二节第二节 火电厂废水处理的方式及设施火电厂废水处理的方式及设施 110110 第六章第六章氢气的制取和发电机的冷却氢气的制取和发电机的冷却120120 第一节第一节 发电机的冷却方式发电机的冷却方式 120120 第二节第二节 氢气特性氢气特性 1

12、21121 第三节第三节 制氢原理、系统及设备制氢原理、系统及设备 122122 第一章第一章大唐托电一至四期精处理简介大唐托电一至四期精处理简介127127 第二章第二章凝结水处理凝结水处理130130 第一节第一节 基本概念基本概念 130130 第二节第二节 凝结水的过滤处理凝结水的过滤处理 134134 第三节第三节 除盐除盐 137137 第三章第三章 锅炉给水处理锅炉给水处理144144 第一节第一节 火电厂中与给水有关的概念及指标火电厂中与给水有关的概念及指标 144144 第二节第二节 锅炉给水处理锅炉给水处理 146146 第四章第四章锅炉炉水处理锅炉炉水处理165165 第

13、一节第一节 水垢和水渣及其危害水垢和水渣及其危害 165165 第二节第二节 炉水处理炉水处理178178 第三节第三节 炉内水处理的加药和锅炉排污炉内水处理的加药和锅炉排污196196 第五章第五章蒸汽系统的积盐蒸汽系统的积盐203203 第一节第一节 影响蒸汽系统积盐的因素影响蒸汽系统积盐的因素 203203 第二节第二节 蒸汽携带盐类的途径蒸汽携带盐类的途径 207207 第三节第三节 盐类在蒸汽系统的沉积盐类在蒸汽系统的沉积 213213 第六章第六章发电机内冷却水处理发电机内冷却水处理217217 第一节第一节 有关内冷却水的标准有关内冷却水的标准217217 第二节第二节 现场经常

14、遇到的问题现场经常遇到的问题221221 第三节第三节 发电机内冷却水的处理方法发电机内冷却水的处理方法 226226 前言 托电公司为 8600MW 机组，每两台机组为一个单元。化学系统共包括：锅炉补给水处理站，循环 水排污水处理站、生活污水处理站、综合给水泵房、综合排水泵房、循环水加药间、工业废水处理站 及制氢站。 锅炉补给水处理站共分一、二、三期，一期锅炉补给水水源为黄河水，地下水作为备用水源。其 中黄河水来自电厂西 30km 处的取水站，经混凝澄清后由高压泵输送至电厂作为各水塔的补水。一期锅 炉补给水处理站原水取自水塔补水母管，经生水加热器加热后输送至生水池。由于原水已经过混凝澄 清处

15、理,所以一期水处理方式采用机械过滤加超滤预处理，反渗透预脱盐，再经一级除盐加混床或两级 混床处理。反渗透设计出力为 375t/h，一级除盐加混床和二级混床设计出力为 2150t/h。 二期锅炉补给水处理站以二、三期循环水排污水处理站的出水为原水，再经一级除盐加混床处理。 系统设备最大出力为 150t/h。 三期锅炉补给水除盐处理系统水源为二、三期循环水排污水处理站出水。水处理方式采用一 级除盐加混床处理，设计出力为 2150t/h。气源来自一期锅炉补给水处理站压缩空气储存罐。再生 系统、树脂清洗系统与二期锅炉补给水除盐处理系统共用。 二、三期循环水排污水处理系统水源来自#1#4 水塔排污水，产

16、品水作为二、三期锅炉补给水水 源。系统设置 2 台出力 450t/h 的机械加速澄清池，10 台多介质过滤器，4 套出力 167t/h 的超滤装置, 4 套出力 100t/h 的反渗透装置及附属的加药、空压机系统。 制氢站设置二套中压电解制氢装置，产氢量为 210Nm3/h。系统主要有制氢框架、气体分配框架、 水碱箱框架、整流装置、控制柜、配电装置、计算机管理系统及除盐水冷却装置组成。机组正常运行 时，制氢设备一用一备。 循环水处理系统共分一、二期和三、四期循环水加药系统，其中一期凝汽器管材为钛管，二期为 不锈钢管，三、四期均为直接空冷机组，两台机组小机凝汽器共用一座水塔。循环冷却水均采用加硫

17、 酸、加水质稳定剂和杀菌剂处理，浓缩倍率按 3.54.5 控制。硫酸、水稳剂采用连续加药方式，杀菌 剂采用冲击式加药。 锅炉补给水的预处理 天然水体中常含有泥砂、粘土、腐殖质等悬浮物和胶体杂质及细菌、真菌、藻类、病毒等，它们 在水中具有一定的稳定性，是造成水体混浊、颜色和异味的主要原因。除去这些杂质的混凝、澄清和 过滤等工艺称之为水的预处理。经过预处理后的水，如作为锅炉补给用水，还必须除去水中溶解性的 盐类，如不首先除去这些杂质，后续除盐处理将无法进行。因此，预处理是锅炉补给水处理工艺流程 中的一个重要环节。 托电公司所用原水（黄河水）水质情况见下表 1-1。 表 1-1：2009 年 05

18、月黄河水水质全分析报表 物理性质 浑浊度 4320NTU 沉淀有味无 化学性质 分析项目（Bn）C（1/nBn） Bnmg/Lmmol/L 分析项目 mg/L K+13.680 0.350 全固体 2312.6 Na+56.300 2.449 溶解固体 387.2 Ca2+51.660 2.578 悬 浮 物 1925.4 Mg2+23.597 1.942 灼烧减量 139.4 Fe2+0.065 0.002 铁铝氧化物 0 NH4+1.154 0.064 全 硅 8.6 Cu2+0.000 0.000 化学耗氧量 30 合计 146.456 7.385 游离二氧化碳 HPO42-6.8100

19、.142 分析项目（CaCO3）mg/L Cl-58.0001.636 总碱度 330 SO42-60.9501.269 酚酞碱度 105 CO32-63.0002.100 总硬度 226 HCO3-120.0001.967 暂时硬度 H2PO4-1.6900.017 永久硬度 NO3- 负硬度 NO2- 电导率 529S/cm HSiO3-0.1260.002pH7.87 合计 310.5767.133 第一节 混凝澄清处理 投加化学药剂（混凝剂）使得胶体分散体系脱稳和凝聚的过程称为化学混凝。在混凝过程中，含 有微小悬浮微粒和胶体杂质被聚集成较大的固体颗粒，使颗粒性的杂质与水分离的过程，称为

20、混凝澄 清处理。 1 1 混凝澄清处理的机理混凝澄清处理的机理 1.11.1 胶体的稳定性和胶体的稳定性和 电位电位 胶体在水溶液中能持久地保持其悬浮的分散状态的特性叫做稳定性。水中的胶体物质的自然沉降 速度十分缓慢，不易沉降的原因是由于同类胶体带有相同的电荷（天然水和废水中胶体带负电） ，彼此 之间存在着电性斥力，使之不能聚合，保持其原有颗粒的分散状态。胶体颗粒保持其稳定性的另一个 原因是，表面有一层水分子紧紧地包围着，称为水化层，它阻碍了胶体颗粒间的接触，使得胶体颗粒 在热运动时不能彼此碰撞而粘合，从而使其颗粒保持悬浮状态。 使胶体失去稳定性的过程就称为脱稳。胶体所带的电荷影响胶体的凝聚。

21、当胶体颗粒和流体之间 呈相对运动时，剪切面（滑动面）上的电位，称之为 电位，见图 1-1。若 电位愈大，则胶体就愈稳 定；若 电位等于零，胶体不带电荷，这时胶体极不稳定，易于彼此聚合成大块而沉降。 图 1-1 双电层模型及 电位 1.21.2 胶体的脱稳、凝聚和絮凝胶体的脱稳、凝聚和絮凝 改变胶体颗粒的某些特性，使之失去稳定性称之为胶体的脱稳。在布朗运动的作用下，相互凝聚 成细小絮凝物的反应过程称为凝聚。 细小絮凝物在范德华引力的作用下或在絮凝剂的吸附架桥作用下，相互粘合成较大絮状物的过程 称为絮凝。 向水中投加混凝剂后，经过混合、凝聚、絮凝等综合作用，可使胶体颗粒和其它微小颗粒聚合成 较大的

22、絮状物。凝聚和絮凝的全过程称为混凝。 （1）胶体的脱稳凝聚 向水中投加电解质，可起到压缩双电层使胶体脱稳的作用。其主要机理是向水中加入铝盐或铁盐 混凝剂后，水中胶体颗粒的双电层被压缩或电性中和而失去稳定性。将混凝剂与原水快速均匀混合并 产生一系列化学反应而脱稳，这一过程所需时间很短，一般在 1min 左右。一些阳离子型的高分子聚 合物也能对水中胶体起到脱稳凝聚作用，这类高分子聚合物在水中呈长链结构，带有正电荷，它们对 水中胶体的脱稳凝聚是由于范德华力吸附和静电引力共同作用的。 （2）絮凝和絮凝物（矾花）的形成 水中胶体经脱稳凝聚形成的初始絮凝物的粒径一般在 1m 以上，这时布朗运动已不能推动它

23、们碰 撞而形成更大的颗粒。为了使初始絮凝物互相碰撞而粘合成大颗粒的絮凝体，需要另外向水中输入能 量，产生速度梯度。有时需向水中加入有机高分子絮凝剂，利用絮凝剂长链分子的吸附架桥作用提高 碰撞产生粘合的几率。絮凝效率通常随絮凝物浓度和絮凝时间的增加而提高。 2 常用的混凝药剂简介 为了提高混凝处理的效果，必须选用性能良好的药剂，创造适宜的化学和水力学条件。常用的混 凝剂主要分为铝盐和铁盐两类，铝盐中以硫酸铝和聚合铝为主，铁盐中以三氯化铁和聚合硫酸铁居多。 铁盐与铝盐相比，铁盐生成的絮凝物密度大，沉降速度快， pH 适应范围宽；混凝效果受温度的影响 比铝盐小；但投加铁盐时要注意，设备运行不正常时，

24、带出的铁离子会使出水带色，并可能污染后续 除盐设备。 常用混凝剂名称及性质见表 1-2。 表 1-2 常用混凝剂名称及性质 名称分子式一般性质 硫酸铝Al2(SO4)318H2O 含无水硫酸铝 52%57% pH=68 的原水 投加量较大时，处理后水中强酸阴离子含量 明显增加 不适用于低温、低浊度的原水 碱式氯化铝（PAC） Aln(OH)mCl3n-m (通式) 是无机高分子化合物 适用原水浊度范围较宽，可用于低温、低浊 水的处理，pH 适用范围为 59 净化效率高，投药量少，出水水质好 使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好 有固体产品和液体产品之分 硫酸亚铁FeSO47H2O 适用碱度高、

25、浊度高、pH=8.19.6 的原水， 或与石灰处理配合使用 原水 pH 值较低时，常采用加氯氧化方法， 使二价铁变成三价铁 原水色度较深或有机物含量较高时，不宜采 用 对加药设备的腐蚀性较强 三氯化铁FeCl36H2O 适用于高浊度、pH=6.08.4 的原水 易溶解、易混合、残渣少，但对金属腐蚀性 大，对混凝土也有腐蚀性。因发热容易使塑 料容器和设备变形 形成矾花大而致密，沉降速度快，适用于低 温水 不宜用于低浊度原水 聚合硫酸铁（PFS） Fe2(OH)n(SO4)3-n/2m （通式） 是无机高分子化合物 适用于有机物含量较高的原水或有机废水的 处理，pH 适用范围 4.510 净化效率

26、高，形成的矾花大而致密，沉降速 度快 缺点是投加量较大时处理后水的 pH 值低于 6，如过滤效果不好则水中铁含量有所升高 当由于原水水质等方面的问题，单独采用混凝剂不能取得良好的效果时，需要投加一些辅助药剂 来提高混凝处理效果，这种辅助药剂称为助凝剂。助凝剂分无机类和有机类。在无机类的助凝剂中， 有的用来调整混凝过程中的 pH 值，有的用来增加絮凝物的密度和牢固性。典型的无机助凝剂有氧化 钙、水玻璃、膨润土；有机类的助凝剂大都是水溶性的聚合物，分子呈链状或树枝状，其主要作用有： 离子性作用，即利用离子性基团进行电性中和，起絮凝作用；利用高分子聚合物的链状结构，借 助吸附架桥起凝聚作用。典型的有

27、机助凝剂有聚甲基丙烯酸钠、聚丙烯酰胺（PAM）等。 3 混凝澄清处理的主要影响因素 因为混凝处理的目的是除去水中的悬浮物，同时使水中胶体、硅化合物及有机物的含量有所降低， 所以通常以出水的浊度来评价混凝处理的效果。因为混凝澄清处理包括了药剂与水的混合，混凝剂的 水解、羟基桥联、吸附、电性中和、架桥、凝聚及絮凝物的沉降分离等一系列过程，因此混凝处理的 效果受到许多因素的影响，其中影响较大的有水温、pH 值、碱度、混凝剂剂量、接触介质和水的浊度 等。 3.1 水温 水温对混凝处理效果有明显影响。因高价金属盐类的混凝剂，其水解反应是吸热反应，水温低时， 混凝剂水解比较困难，不利于胶体的脱稳，所形成的

28、絮凝物结构疏松，含水量多，颗粒细小。另外水 温低时，水的黏度大，水流剪切力大，絮凝物不易长大，沉降速度慢。 在电厂水处理中，为了提高混凝处理效果，常常采用生水加热器对来水进行加热，也可增加投药 量来改善混凝处理效果。采用铝盐混凝剂时，水温 2030比较适宜。相比之下，铁盐混凝剂受温度 的影响较小，针对低温水处理效果较好。 3.23.2 水的水的 pHpH 值和碱度值和碱度 混凝剂的水解过程是一个不断放出 H离子的过程，会改变水的 pH 值和碱度。反过来，原水的 pH 值和碱度直接影响到混凝剂不同形态的水解中间产物，从而影响絮凝反应的效果。各种混凝剂都有 一定的 pH 适应范围，见表 1-1。

29、尽管水的 pH 值和碱度对混凝效果影响较大，但在天然水体的混凝处理中，却很少有投加碱性或 酸性药剂调节 pH 值。这主要是因为大多数天然水体都接近于中性，投加酸、碱性物质会给后续处理 增加负担。 3.33.3 接触介质接触介质 在进行混凝处理或混凝+石灰沉淀处理时，如果在水中保持一定数量的泥渣层，可明显提高混凝 处理的效果。在这里泥渣起接触介质的作用，即在其表面上起着吸附、催化以及泥渣颗粒作为结晶核 心等作用。 3.43.4 水的浊度水的浊度 原水浊度小于 50FTU 时，浊度越低越难处理。当原水浊度小于 20FTU 时，为了保证混凝效果， 通常采用加入粘土增浊、泥渣循环、加入絮凝剂助凝等方法

30、；当原水浊度过高（如大于 3000FTU）， 则因为需要频繁排渣而影响澄清池的出力和稳定性。我国所用地表水大多属于中低浊度水，少数高浊 度原水经预沉淀后亦属于中等浊度水。 3.53.5 混凝剂剂量混凝剂剂量 混凝剂剂量是影响混凝效果的重要因素。当加药量不足，尚未起到使胶体脱稳、凝聚的作用，出 水浊度较高；当加药量过大，会生成大量难溶的氢氧化物絮状沉淀，通过吸附、网捕等作用，会使出 水浊度大大降低，但经济性不好。对于不同的原水水质，需通过烧杯试验确定最佳混凝剂剂量。 4 4 混凝试验混凝试验 混凝过程是一个比较复杂的物理化学过程，影响混凝效果的因素很多。对某一具体水质或水处理 工艺流程，通常根据

31、混凝剂的特性及具体情况，先决定采用哪一种混凝剂，然后通过模拟试验来确定 最优混凝条件。 模拟试验的内容一般只需确定最优加药量和 pH 值。在电厂补给水预处理中，往往用出水残留浊 度和有机物的去除率判断混凝效果。 混凝试验的设备主要采用定时变速搅拌机，搅拌机设 46 组叶片，确定最优加药量的方法如下： a)测定原水的浊度、pH 值、温度。 b)在每一个 1000mL 的烧杯中，分别加入代表性水样 1000mL，将搅拌机的叶片放入烧杯中。 c)在各个烧杯中，同时加入不同的混凝剂量：开动搅拌机，待旋转速度 160r/min 稳定后，转动 加药柄，同时向各烧杯注入混凝剂溶液，搅拌混合 1min 后，搅

32、拌机转速降至 40r/min，持续 5 min 后停止。 d)在搅拌过程中，注意观察各个烧杯产生絮凝物（矾花）的时间、大小及密疏程度。 e)搅拌结束后，轻轻提起搅拌机叶片，使水样静止 10min，观察矾花沉降情况。 f)取沉淀后的上层清液，测定各水样的残留浊度、有机物等项目，计算去除率，通过分析确定 最优加药量。 在实际工业设备投运时，还需根据出水水质对最优加药量进行调整，同时确定其他最优混凝条件， 如污泥沉降比、水力负荷变化速率、最优设备出力等。 第二节 混凝澄清设备概述 1 1 混合设备混合设备 混合设备的作用是使药剂迅速、均匀地分散到水流中，并形成的带电粒子并与原水中的胶体颗粒 及其它悬

33、浮颗粒充分接触，形成许多微小的絮凝物（又称小矾花） 。为了增加颗粒间的碰撞，通常要求 水处于湍流状态，并在 2min 以内形成絮凝物。为使水流产生湍流可利用水力或机械设备来完成。 混合设备种类很多，分管道混合，水泵混合，水力混合和机械混合等，其中管道混合，水泵混合 常用于直流凝聚。 直流凝聚是在过滤设备之前投加混凝剂，原水和混凝剂经混合设备充分混合后直接进入过滤设备， 经过滤层的接触混凝作用就能较彻底地去除悬浮物。直流凝聚处理通常用于低浊水的处理。 1.11.1 管道式混合管道式混合 管道式混合是将配制好的药液直接加到混凝沉降设备或絮凝池的管道中。因为它具有不需另设混 合设备和布置简单等优点，

34、所以应用较多。为使药剂能与水迅速混合，加药管应伸入水管中部，伸入 距离一般为水管直径的 1/31/4。另外，为了混合均匀，通常规定管道式混合投药点至水管末端出口 的距离不小于 50 倍的水管直径，而且管道内的水速宜维持在 1.52.0m/s，加药后水在沿途水头损失 不应小于 0.30.4m，否则应在管道上装设节流孔板。 1.21.2 水泵式混合水泵式混合 水泵式混合是一种机械混合，它是将药剂加至水泵吸水管中或吸水喇叭口处，利用水泵叶轮高速 旋转产生的局部涡流，使水和药剂快速混合，它不仅混合效果好，而且不需另外的机械设备，也是目 前经常采用的一种混合方式。 管道式混合与水泵式混合都常用于靠近沉降

35、澄清设备的场合，如果距离太长，容易在管道内形成 絮凝物，导致在管道内沉积而堵塞管路。 2 2 泥渣循环型澄清池泥渣循环型澄清池 2.12.1 机械搅拌澄清池机械搅拌澄清池 机械搅拌澄清池是一种泥渣循环型澄清池，池体由第一反应室、第二反应室和分离室三部分组成， 见图 1-2。这种澄清池的工作特点是利用机械搅拌叶轮的提升作用来完成泥渣的回流和接触絮凝。原 水由进水管进入环形三角配水槽内混合均匀，然后由槽底配水孔流入第一反应室，在此与分离室回流 泥渣混合，混合后的水再经叶轮提升至第二反应室继续反应以形成较大的絮粒，第二反应室设有导流 板，以消除因叶轮提升作用所造成的水流旋转，使水流平稳地经导流室流入

36、分离室沉降分离，分离区 的上部为清水区，清水向上流入集水槽和出水管。 分离室的下部为悬浮泥渣层，少部分排入泥渣浓缩器，浓缩至一定浓度后排出池外。混凝剂一般 加在进水管中，絮凝剂加在第一反应室。 9 回流泥渣 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 进水 排污 排泥 出水 图 1-2 机械搅拌澄清池示意图 1进水管；2环形进水槽； 3第一反应室； 4第二反应室； 5导流室； 6分离室； 7集水槽；8泥渣浓缩室；9加药管；10搅拌叶轮； 11导流板；12伞形板 2.22.2 水力循环澄清池水力循环澄清池 水力循环澄清池也是一种泥渣循环型澄清池，其基本原理和结构与机械搅拌澄清池相似，只

37、是泥 渣循环的动力不是采用专用的搅拌机，而是靠进水本身的动能，所以它的池内没有转动部件。由于它 结构简单，运行管理方便、成本低，适宜处理水量为 50400m3/h，进水悬浮物含量小于 2000mg/L， 高度上很适宜与无阀滤器相配套，因此在火电厂水处理中应用较多。 水力循环加速澄清池主要由进水混合室（喷嘴、喉管） 、第一反应室、第二反应室、分离室、排泥 系统、出水系统等部分组成，见图 1-3。原水由池底进入，经喷嘴高速喷入喉管内，此时在喉管下部 喇叭口处造成一个负压区，高速水流将数倍于进水量的泥渣吸入混合室。水、混凝剂和回流的泥渣在 混合室和喉管内快速、充分混合与反应。混合后的水的流程与机械加

38、速澄清池相似，即由第一反应室 第二反应室分离室集水系统。从分离室沉下来的泥渣大部分回流再循环，少部分泥渣进入泥渣 浓缩室浓缩后排出池外。 喷嘴是水力循环澄清池的关键部件，它关系到泥渣回流量的大小。泥渣回流量除与原水浊度、泥 渣浓度有关外，还与进水压力、喷嘴内水的流速、喉管的管径等因素有关。运行中可调节喷嘴与喉管 下部喇叭口的间距来调整回流量。调节的方法为：利用池顶的升降机构使喉管和第一反应室一起上 升或下降，在检修期间更换喷嘴。 12 8 6 7 5 4 3 21 109 13 11 图 1-3 水力循环澄清池示意图 1混合室；2喷嘴； 3喉管； 4第一反应室； 5第二反应室； 6分离室； 7

39、环形集水槽；8穿孔集水管；9污泥斗；10伞形罩； 11进水管；12排泥管 2.32.3 澄清池的运行管理澄清池的运行管理 1)运行前的准备工作 a检查池内设备的空池运行情况。 b进行原水的烧杯试验，取得最佳混凝剂和最佳投药量。 2)启动运行 a尽快达到所需泥渣浓度：使进水量为设计出水量的 1/22/3，适当加大投药量（约正常计 量的 12 倍） ，减小第一反应室的提升水量。 b在泥渣形成过程中，逐步提高泥渣回流量。 c在形成泥渣过程中，应定期取样测定池内各部位的泥渣沉降比，若第一反应室和池底部泥 渣沉降比逐步提高（此句不通！） ，则表明泥渣层在 23h 后即可形成，可逐步减少加药量。若发 现泥

40、渣比较松散、絮凝体较小或原水水温和浊度较低，可适当向池内投加粘土促使泥渣层尽快形 成。 d当泥渣层形成后，出水浊度应达到设计要求：将加药量减至正常值，然后逐渐加大进水量， 每次增加水量不超过额定水量的 20，间隔不得低于 1h。 e当泥渣面达到规定高度时，应进行排泥，使泥渣层高度稳定。为使泥渣保持最佳活性，一 般控制第二反应室泥渣沉降比在 5min 内控制 1020。 3)正常运行 a澄清池应保持稳定的加药量和合格的出水质量，应每隔 24h 记录一次进水流量、压力， 测定一次进、出水浊度，pH 值及各部位泥渣沉降比。 b澄清池的负荷应稳定，不宜大幅度波动。 c进入澄清池的水应无空气，以避免由于

41、空气的扰动而影响澄清池的出水质量。 d当澄清池需要提高（或降低）负荷运行时，每次增加水量不超过额定水量的 20，间隔不 得低于 0.5h。 e澄清排泥一般每天排放 12 次，排泥时间不宜过长，以免活性泥渣排出太多，影响澄清 池的正常运行。 f当澄清池停运 824h 重新启动时，因泥渣处于压实状态，所以应先从底部排出少量泥渣， 并控制较大的进水量和加药量，使底部泥渣松动、活化后，然后调整出力至设计值 2/3 左右运行， 待出水水质稳定后，再逐渐降低加药量，加大进水负荷至正常进水量运行。 4)运行中的故障处理 a当清水区出现细小絮凝体、出水水质浑浊、第一反应室絮凝体细小、反应室泥渣浓度变小 时，都

42、可能是由于加药量不足或原水浊度太低造成的，应随时调整加药量或投加助凝剂。 b当分离室泥渣层逐渐上升、出水水质变坏、反应室泥渣浓度增高、泥渣沉降比达到 25%以 上、或泥渣斗的沉降比超过 80%以上时，都可能是由于排泥量不足，应缩短排泥周期，加大排泥 量。 c清水区出现絮凝体明显上升，甚至出现翻池现象，可能有以下几种原因：日光强烈照晒， 造成池水对流；进水量超过设计值或配水不均匀造成偏流；投药中断或排泥不适；进水温度突然 上升。应需要根据不同原因进行调整。 第三节 水的过滤处理 水经过澄清处理后，其浊度仍然比较高，通常在 1020mg/L。这种水还不能直接送入后续除盐系 统，而需要进一步降低水中

43、浊度，最有效的方法就是过滤处理。水的过滤是一种去除水中悬浮颗粒状 杂质的操作过程，过滤不仅可以降低水的浊度，而且还可以除去水中的部分有机物、细菌甚至病毒。 1 1 过滤过滤的基本概念的基本概念 过滤是杂质脱离流线在滤料颗粒表面被截流（大颗粒） 、被吸附（小颗粒或带电粒子）的过程。即 水通过过滤介质除去悬浮物等颗粒性物质的过程。用于过滤的材料称为滤料或过滤介质。石英砂是最 常用的粒状过滤材料，过滤设备中堆积的滤料层称为滤层或滤床。装填粒状滤料的钢筋混凝土构筑物 称为滤器。装填粒状滤料的钢制设备称为过滤器，运行时相对压力大于零的过滤器称之为压力式机械 过滤器。悬浮杂质在滤床表面截留的过滤称为表面过

44、滤；而在滤床内部截留的过滤称为深层过滤或滤 床过滤。水通过滤床的空塔流速简称滤速。 2 2 过滤工艺的类型过滤工艺的类型 过滤池（器）按水流方向分，有下向流、上向流、双向流等；按构成滤器中填充滤料的种类分， 有单层滤料、双层滤料和三层滤料滤器；按阀门分，有单阀滤器、双阀滤器、无阀滤器等。过滤设备 通常位于澄清池或沉淀池之后，过滤浊度一般在 15mg/L 以下，滤出浊度一般在 2mg/L 以下。当原水 浊度低于 150mg/L 时，也可以采用原水直接过滤或接触混凝过滤。有的地下水，虽然浊度较低（一般 在 5mg/L 以下） ，但为了除去铁和锰等金属化合物，常用接触混凝或者锰砂过滤。 常见的过滤工

45、艺的分类见下表 1-3。 表 1-3 快速过滤工艺分类及说明 分类 方法 工艺类型简要说明 直接过滤 原水不经过混凝澄清而直接通过滤池（器） 。这种过滤形式只能除去水中较粗的悬浮 杂质，对于胶体状态的杂质去除能力低。适用于原水常年浊度低，对胶体杂质的去 除要求不高的情况。 混凝澄清过滤 原水经混凝处理后，絮凝物主要在澄清设备中除去，滤池（器）进水中只含微量絮 凝物。在澄清良好时，滤池（器）进水是近乎恒定的低浊度水。过滤速度一般为 520m/h。适用于各种水源。 按 进 水 水 质 分 类 凝聚过滤 （接触凝聚） 原水经过滤料层前，向水中投加混凝剂（有时同时投加絮凝剂） ，使水中胶体脱稳凝 聚形

46、成初始矾花。水进入滤料层前的凝聚反应时间一般为 515min。这种过滤形式 的特点是省去了专门的混凝澄清设备，混凝剂投加量少。适用于常年原水浊度小于 50mg/L，有机物含量中等以下的水源和地下水除铁、锰、胶体硅。 下向流过滤 运行时进水自上而下通过滤料层，清洗时冲洗水向上通过滤料层。因为反冲洗时的 水力筛分作用，这种形式的滤池（器）的滤料层是由小到大自上而下排列的。这是 一种最常见的工艺型式，其优点是设备结构简单，运行管理方便。缺点是单层滤料 时过滤周期较短，滤料层的截污能力不能得到充分利用。 上向流过滤 运行时进水自下而上经过滤层，清洗时冲洗水和空气也是自下而上。这种滤料层粒 度分布是由小

47、到大自上而下排列的，运行时进水先通过较粗的滤料，因而阻力小， 运行周期长，滤料层的截污能力高。缺点是运行流速必须严格控制在滤料层膨胀流 速以下，并要求滤速稳定，因而对运行管理要求严格。 按 水 流 方 向 分 类 双向流过滤 （对流） 这种滤池（器）同时采用向下和向上流的过滤方式，过滤水从滤层中部引出，因而 相当于两个并列的滤池（器） ，出水量相当于单向流滤池（器）的 2 倍。反洗时冲洗 水和空气自下而上。要求反洗后的滤料层粒度分布均匀，避免细滤料集中于滤层上 部致使上下部配水不均。 单层非均质过滤 见下向流过滤。 单层均质过滤 在整个滤层深度内滤料粒径分布是均匀的。这种过滤工艺在反冲洗时增加

48、了滤料混 合过程（常用压缩空气）和不使滤层膨胀的漂洗过程，而使反冲洗后的滤料层粒度 分布均匀。所谓变空隙或变粒度过滤就属于这种类型。运行时杂质可渗入滤层深部， 水流阻力小，过滤周期较长。 按 滤 层 结 构 分 类 多层过滤 采用不同材质的滤料组成双层或三层滤料层（极少用三层以上） ，密度较小的滤料在 上层，密度较大的滤料在下层。双层滤料一般采用无烟煤和石英砂，三层滤料一般 采用无烟煤、石英砂和磁铁矿砂。反冲洗时因为滤料密度不同而自动分层。这种过 滤方式具有截污能力大，过滤周期长，出水水质好，允许采用较高的滤速等优点。 3 3 滤料的种类滤料的种类 可以作为滤料的材料很多，但是它们必须是满足下

49、列要求的固体颗粒： a有足够的机械强度，以减轻在运行和冲洗过程中因摩擦而磨损、破碎的程度。 b具有足够的化学稳定性，在过滤过程中极少的发生溶解现象。 c外形接近于球状，表面粗糙而有棱角。 d价格便宜。 满足上述要求可用作滤料的有：天然砂、人工破碎的石英砂、无烟煤、磁铁矿砂、石榴石、大理 石、白云石、花岗石等，其中石英砂、无烟煤和磁铁矿砂较为常用。 4 4 过滤的过滤的工作过程工作过程 过滤运行呈循环状态，是由反洗正洗过滤组成的周而复始的过程。当颗粒状滤料工作到滤层 中截留有较多量泥渣时，为了恢复其过滤能力，需要将滤层进行反冲洗，如果冲洗不当，会使滤器的 水头损失加快、过滤周期缩短。正洗是在反冲操作之后，将按水的过滤方向通水，将不合格的出水排 走。待正洗完成后，即可重新投入运行。 4.14.1 滤器的反冲洗滤器的反冲洗 1） 反冲洗周期 滤器的反洗周期与过滤速度、滤层厚度、滤料粒径、进水品质、要求的出水品质等因素有关。在 运行中一般以下列