達(dá)貢山鎳礦項(xiàng)目給水處理實(shí)踐及研究

魏利國(guó) 趙榮馨

(太原市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，山西太原 030002)

1 概述

中色達(dá)貢山鎳礦項(xiàng)目位于緬甸曼德勒省北部與實(shí)皆省交界處，整個(gè)項(xiàng)目投資約10億美元，其中給水系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著整個(gè)項(xiàng)目的工業(yè)、生活、消防用水生產(chǎn)供應(yīng)任務(wù)，是整個(gè)項(xiàng)目安全運(yùn)行的基本保障。當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁?5.6℃，10年極端最高氣溫(日平均值)42.1℃，10年極端最低氣溫(日平均值)7.6℃，年平均降雨量1 491 mm，年平均濕度78.8%。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)日處理水量為12 000 t，取水水源為伊洛瓦底江水，江水常年水溫在10℃以上，而且水質(zhì)變化較大，雨季雜物較多、泥沙含量大、濁度高。本項(xiàng)目給水處理工藝核心采用的是機(jī)械攪拌澄清池處理工藝，外加過(guò)濾消毒工序。本工藝為國(guó)內(nèi)比較成熟可靠的處理工藝，但對(duì)于與國(guó)內(nèi)相差很大的水質(zhì)環(huán)境，如何能發(fā)揮水處理設(shè)備及藥劑的最大功效，生產(chǎn)出合格質(zhì)優(yōu)安全的水產(chǎn)品，滿(mǎn)足整個(gè)項(xiàng)目的生產(chǎn)、生活需求，成了擺在技術(shù)人員面前一項(xiàng)急需突擊攻關(guān)的艱巨課題。

2 燒杯試驗(yàn)

燒杯試驗(yàn)是機(jī)械攪拌澄清池運(yùn)行的基礎(chǔ)，沒(méi)有試驗(yàn)依據(jù)就無(wú)法準(zhǔn)確指導(dǎo)生產(chǎn)。由于建設(shè)初期條件限制，缺乏試驗(yàn)必需的儀器設(shè)備，在這種情況下，充分發(fā)揮技術(shù)人員的主觀能動(dòng)性、充分利用現(xiàn)有條件及創(chuàng)造性的做試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)上百次的試驗(yàn)，終于獲得了加藥的初步數(shù)據(jù)。PAM投加濃度范圍控制在1‰～5‰之間，PAC濃度控制在5%～10%之間。每千噸與納稅PAC投加量控制在10 kg～30 kg之間，PAM投加量控制在0.6 kg～2 kg之間。由于試驗(yàn)水樣取得時(shí)間在兩個(gè)月的時(shí)間范圍內(nèi)，代表性有一定的欠缺，只能隨著日后的逐步運(yùn)行而不斷調(diào)整完善數(shù)據(jù)。

3 正式運(yùn)行試驗(yàn)

燒杯試驗(yàn)是運(yùn)行試驗(yàn)的基礎(chǔ)，運(yùn)行試驗(yàn)是正式投產(chǎn)運(yùn)行的基礎(chǔ)。為了盡快得出運(yùn)行參數(shù)，首先進(jìn)行了72 h運(yùn)行試驗(yàn)。根據(jù)運(yùn)行情況的觀察與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，加藥量逐步固定下來(lái)，水質(zhì)情況趨于穩(wěn)定，初步確定在來(lái)水濁度30 NTU左右的情況下，加藥量參考值為:PAC 20 mg/L，PAM 0.4 mg/L，藥劑濃度為PAC 10%，PAM 2%，根據(jù)進(jìn)水量進(jìn)行加藥量具體調(diào)整。隨著水質(zhì)的不斷變化，燒杯試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)積累，加藥量必將更加優(yōu)化，凈化站出水也將更加穩(wěn)定合格。

4 系統(tǒng)運(yùn)行中一些問(wèn)題的思考

正式運(yùn)行后，許多問(wèn)題接踵而來(lái)，不得不讓我們靜下來(lái)好好思考及琢磨一些難題。

4.1 聚丙烯酰胺與聚合氯化鋁的投加次序的問(wèn)題

按照設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)圖紙，有兩個(gè)投加點(diǎn)，一個(gè)是在兩個(gè)機(jī)械攪拌澄清池前的分水井內(nèi)，另一個(gè)是在機(jī)械攪拌澄清池前進(jìn)入三角配水槽的管道上。加藥設(shè)備有兩套，分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)投加點(diǎn)，但具體投加什么藥品得通過(guò)試驗(yàn)確定。通過(guò)燒杯試驗(yàn)觀察，兩種藥品投加次序?qū)μ幚硇Ч绊懖惶黠@，先投加聚合氯化鋁相對(duì)效果好點(diǎn)。鑒于伊洛瓦底江的水質(zhì)情況，全年水質(zhì)濁度在300 NTU以下，很少有情況能突破這個(gè)數(shù)字，而且在旱季的時(shí)候基本是在100 NTU以下，且泥沙含量較大，我們先投加聚合氯化鋁后投加聚丙烯酰胺，主要考慮先發(fā)揮PAC的電性中和和吸附橋架作用，充分與水中膠體顆粒反應(yīng)，形成較小的絮狀物，然后再利用水解后的PAM的長(zhǎng)鍵吸附、橋聯(lián)作用，形成較大的絮凝體沉降下來(lái)與水分離。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的持續(xù)運(yùn)行的觀察，效果是非常好的。后又把投加點(diǎn)更換進(jìn)行試驗(yàn)，出水效果達(dá)不到原來(lái)的效果，最終確定PAM投加點(diǎn)在機(jī)械攪拌澄清池前，而且為混凝劑后投加，間隔時(shí)間為1 min左右。

4.2 聚丙烯酰胺的投加濃度的問(wèn)題

聚丙烯酰胺的投加濃度直接影響處理水質(zhì)的好壞。這就需要一個(gè)最佳的聚丙烯酰胺溶液的最佳的配置濃度及投加前的水解最佳時(shí)間。綜合多種因素，包括計(jì)量泵的投加能力、來(lái)水濁度、來(lái)水流量、機(jī)械攪拌機(jī)的攪拌轉(zhuǎn)速、出水水質(zhì)的長(zhǎng)時(shí)間觀察等等，得出聚丙烯酰胺溶液的最佳投加濃度為3‰。以后的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行也表明，這個(gè)濃度處理效果也是最佳的，出水濁度最佳情況下能降低到1 NTU以下，去除率在98%以上，效果是非常好的。為后續(xù)工藝處理提供了良好的條件，完全能滿(mǎn)足我們?nèi)粘５纳a(chǎn)水質(zhì)要求。

4.3 藥劑投加量的問(wèn)題

藥劑投加量是一個(gè)比較難以確定的問(wèn)題，它相關(guān)的因素也比較多，而且是同時(shí)投加兩種藥劑，存在一個(gè)最佳搭配的問(wèn)題，相當(dāng)于一個(gè)結(jié)果的好壞取決于兩個(gè)不同的變量，如何找到這個(gè)最佳投加比例是一個(gè)相當(dāng)難的事情，還涉及到水質(zhì)的問(wèn)題，水量的問(wèn)題等等。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的摸索與調(diào)整，對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期跟蹤統(tǒng)計(jì)分析，終于做出了相對(duì)于伊洛瓦底江水水質(zhì)變化的加藥量標(biāo)準(zhǔn)參考(見(jiàn)表1)，指導(dǎo)供水運(yùn)行員工進(jìn)行生產(chǎn)，保證了出廠(chǎng)水產(chǎn)品合格優(yōu)質(zhì)安全。

表1 給水處理加藥量標(biāo)準(zhǔn)

4.4 PAC與PAM的安全性問(wèn)題

PAC與PAM本身聚丙烯酰胺基本無(wú)毒。PAM的毒性來(lái)自殘留的丙烯酰胺單體和生產(chǎn)過(guò)程夾帶的有毒金屬。丙烯酰胺為神經(jīng)性致毒劑，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)有損傷作用，中毒后表現(xiàn)出肌體無(wú)力，運(yùn)動(dòng)失調(diào)等癥狀。我國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)要求丙烯酰胺含量在0.05%以下。根據(jù)運(yùn)行實(shí)踐，投加的PAM已經(jīng)達(dá)到了最小投加量而效果最佳的狀態(tài)。而項(xiàng)目飲用水還要經(jīng)過(guò)一套飲用水凈化設(shè)施，經(jīng)過(guò)二次處理丙烯酰胺的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)，飲用水的安全性是完全有保障的。

4.5 在線(xiàn)檢測(cè)的問(wèn)題

整個(gè)給水處理系統(tǒng)沒(méi)有在線(xiàn)水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備，關(guān)鍵水質(zhì)數(shù)據(jù)如濁度、色度、pH值等沒(méi)有實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，值班人員不能及時(shí)依據(jù)水質(zhì)情況實(shí)時(shí)調(diào)整加藥量，人工化驗(yàn)又有一定的滯后性，且工人取樣化驗(yàn)工作量大，出水水質(zhì)的好壞過(guò)分控制存在一定的難度，過(guò)分依賴(lài)于運(yùn)行工人的經(jīng)驗(yàn)，不能完成保證出水水質(zhì)穩(wěn)定，在今后的項(xiàng)目技改中增加在線(xiàn)檢測(cè)設(shè)備是必須要考慮的。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)一年多的運(yùn)行，系統(tǒng)中暴露的問(wèn)題逐個(gè)得到了解決與完善，水質(zhì)情況也越來(lái)越優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定，設(shè)備設(shè)施效能得到了充分的發(fā)揮。其中最大的體會(huì)是面對(duì)與國(guó)內(nèi)完全不同的新環(huán)境，只要充分掌握當(dāng)?shù)氐目陀^環(huán)境條件，以試驗(yàn)為基礎(chǔ)，制定科學(xué)的運(yùn)行方案，積極地分析處理出現(xiàn)的問(wèn)題，就一定能取得比較滿(mǎn)意的運(yùn)行效果，為整個(gè)項(xiàng)目的運(yùn)行提供有力的保障，為國(guó)家走出去戰(zhàn)略的實(shí)施做出自己的貢獻(xiàn)。