湖州南方原水凈化技改及管網改造節水降耗

周俊牛，李永坤，徐金軍，徐志強

（湖州南方有限公司，浙江 長興 313102）

1 問題描述

本廠有2條5 000t/d熟料生產線及2條年產100萬t水泥生產線，兼2×9MW余熱發電鍋爐-機組系統。

原設計300m3/h生產進水凈化裝置，由機械攪拌池——沉淀池——砂過濾池組成；由總取水泵（45kW）自河道取水進入機械攪拌池，同時由旁路加入聚合氯鋁，經攪拌后進入沉淀池，最后至砂過濾池過濾凈化后入清水池儲存；用水由供水泵（30kW）補入生產水循環池，生產供水循環泵（90kW）通過管網供至各臺用水設備。其中立磨水箱、增濕塔水箱及汽輪冷卻塔水池由供水泵（30kW）開啟補給。

供水系統主要存在問題。

（1）整個過濾系統運行已歷12年，設備陳舊老化，加藥系統及過濾沉淀系統腐蝕嚴重。

（2）由于原水取水位于公司熟料散裝碼頭，船運較多，河道不寬廣，導致河水混濁（泥砂多），從沉淀池流出水目測有相當多的泥砂等雜質及懸浮物，砂過濾池使用雖有反沖洗系統，但由于泥砂等較多，更換新砂后使用不久即失效，只能從旁路流通，導致生產供水雜質多，水質差，且實際生產能力約200t/h不到，技改前水品質見圖1。

（3）水質差，生產線各冷卻器1年需清洗至少2次，特別對汽輪機冷凝器影響較大，銅管積軟垢，熱交換效果差，真空低，影響發電量；鍋爐軟化水也受影響，爐水水質差，不僅易造成爐內管壁結垢，影響熱交換，造成發電量偏低，還會造成鍋爐使用壽命縮短。

圖1 技改前處理后水品質

（4）水質差，易堵塞冷卻器，炎熱季節，為保證設備安全運行，采用循環冷卻水外排方式加大水量來降低溫度，造成水資源浪費用，同時增加取水費用。

（5）水管網老化，破漏嚴重。2016年公司日均取水量達8 000t/d，高溫季節由于因回水外排達11 000t/d。

2 解決方案

2.1 新增連續流砂過濾系統，凈化進水品質

（1）利用原有的攪拌池進行改裝，增加攪拌絮凝功能見圖2。

圖2 改裝后的機械攪拌池

（2）利用原有的1只沉淀池和1只砂濾池，內布設斜管，改裝后原1只沉淀池增加為2只，目的加強沉淀作用見圖3。

（3）新建連續流砂過濾池系統1套，區別以往的定期反沖洗系統砂過濾系統，該系統一邊沖洗過濾砂，一邊凈化水質，不存在定期反沖洗系統后期運行時水質變差，流量偏小的弊端，運行穩定見圖4。

2.2 利用春節停窯期相對較長時間，整治用水管網

（1）對各漏水點進行補漏，地下漏水管道開挖修復。

（2）對已腐蝕嚴重的地下管道進行截流，重新布置一段新管道進行改向通水。

（3）布置新管道，改窯托輪等外排水進入增濕塔供水箱；改鍋爐制水廢棄水入原污水處理系統，供灑水車等取用。

圖3 改裝的沉淀池斜管

圖4 新增建連續流砂過濾池

圖5 總回水池

2.3 在總排水低洼地段，開挖建總回水池，匯集雨水等進連續流砂過濾凈化后利用（見圖5）

2.4 改余熱發電冷卻塔外排水直接入砂過濾系統攪拌池重新凈化利用（見圖6中左上部進水管）

圖6 總回水池廢水直接引入機械過濾池

圖7 技改后原水處理水品質

3 技改后實際運行狀況

（1）新建連續流砂過濾系統項目投產后，經過一段時間運行，凈化水處理量達到300m3/h，水清澈見底，2017年4月7日委托湖州信捷檢測有限公司進行水質檢測見表1。

表1中數據說明水質澄清，技改較為成功。

現場實際水質目視見圖7。

（2）自技改后投入運行，對比2016年與2017年凝汽機冷卻水溫差，凝汽機冷卻效果好，溫差從原6℃提高到8℃～10℃，排汽溫度降低2℃，發電提高100kWh/臺機。

（3）2017年度總取水量為186.1277萬t，相較2016年度總取水量286.8038萬t，節約水資源100.6761萬t。

（4）運行穩定，成本降低，運行1年來無維修。

4 進一步優化方案

（1）繼續加強水網的治漏工作，減少水網水量損失。

（2）2018年進一步改造回排水系統，并杜絕冷卻水外排，減少水量損失。

（3）2018年擬擴建總水回池，進一步加強回水循環再利用管理。

5 效益分析

5.1 投入方面

合計投資119.05萬元。其中增設連續流砂水處理設施費、設備材料費用69.05萬元，土建費用30萬元，管網修復費用20萬元。

5.2 收益方面

全年總收益為127.18萬元。

表1 水質檢測情況

（1）全年節約電能：水泵流量均按300t/h計，（總取水泵（45kW）+供水泵（30kW））×0.8－技改系統用電7.08kW×0.6元/kWh×1 006 761/300＝10.65萬元。

（2）全年節約水資源費：100.6761萬t×0.2元/t＝20.1352萬元。

（3）全年節約因結垢或堵塞等原因清洗冷卻器費用10萬元。

（4）新增發電機100kWh/h/臺，2臺增加發電量：2臺機×100kWh×24h×300d＝144萬kWh，年增收益：144萬kWh×0.6元/kWh=86.4萬元。

6 總 結

（1）連續流砂過濾系統自潔能力較大，同時運行穩定，維護少。

（2）水管網系統運行多年，管網系統或多或少存在腐蝕或開裂現象，特別是地下管網，多處的小漏其結果是造成水資源的大浪費，故應大力提倡整治。

（3）對冷卻效果不佳的設備應找出根源，及時改進，而不是一味地采用循環用水外排方式，這樣既會造成水源污染，浪費水資源，還會增加用水成本。

（4）應大力提倡收集回水及雨水等措施，循環再利用措施，盡量做到零排放。