工业废水泵结垢处理工艺研究

工业废水泵结垢处理工艺研究

张艺漫 1

1.大唐巩义发电有限责任公司，河南 郑州 451200

摘 要：近些年来，火力发电厂推出废水零排放等一系列环保措施，提高末端废水的利用率，随着废水利用率的逐步提高，伴随而来的就是废水中盐及杂质含量的增加，长时间的运行会出现废水泵结垢，废水泵叶轮通流部分逐步减小的现象，最终导致泵不出力，设备损坏的情况的发生。因此，分析总结废水泵结垢的特点及影响因素，提出行之有效的防止对策，对于火力发电厂的安全经济运行具有十分重要的意义。

关键词：废水泵；结垢；积盐

1. 前言

某660MW火力发电厂化学水岛工业废水来源为水处理废水池中废水和精处理机组排水槽中废水，而水处理废水池中废水由补给水处理系统再生废水及反渗透浓水组成，精处理机组排水槽中废水为锅炉冲洗水、精处理再生废水以及空预器冲灰水组成，这样废水中的离子含量及碱度均较高，在废水处理过程中，如果将不同用途的废水排放至一起后进行处理，就会出现机封频频漏水，泵出口流量计显示为零，泵不出力，泵体发热等现象。

2.原因分析

现场将废水泵拆开后发现，叶轮通流部分已经全部结垢（如图1所示），这是导致泵不出力，泵体发热以及机封渗漏的原因，将叶轮上的白色垢取下一块拿至化验室进行化验。在化验过程是将1g垢溶于100mL的水中，测算pH为10.37，即OH^-含量偏高，按照质量浓度计算主要Ca⁺含量为43%，Mg⁺含量为22%，其余部分为杂质以及其它离子含量。现场取水处理废水池中水样化验后，pH为7左右，其 Ca⁺及Mg⁺含量偏高，而精处理机组排水槽中 OH^-含量偏高，而 Ca⁺及Mg⁺含量远低于水处理废水中含量。

图1

经过分析，确定是因为将水处理废水池中废水及精处理机组排水槽中废水一起排放至同一曝气塔中，未分开处理，Ca⁺、Mg⁺与OH^-结合后生成 Ca(OH)₂和 Mg(OH)₂，其中，在25℃的水溶液中 Ca(OH)₂的Ksp为5.5×10^－6，Mg(OH)₂的Ksp为5×10^－12，因此在水中的溶解度 Ca(OH)₂小于 Mg(OH)₂，而在经过泵的过程中，泵体发热温度升高， Ca(OH)₂的Ksp随着温度的升高而逐渐减小，而 Mg(OH)₂的Ksp随着温度的升高逐渐增大，因此在叶轮转动过程中，垢逐渐形成，垢形成过程中，通流面积减少，水泵出力减小，泵温度更容易升高，最终垢将叶轮通流部分全部覆盖，造成泵不出力，且生成的垢部分会将机封密封面磨损，造成机封损坏，影响机组安全稳定运行。

3.处理方案

从运行角度，就地设置了两台曝气塔，则可将1号和2号曝气塔分别存放水处理废水池中废水和精处理机组排水槽中废水，定期检测并分开处理，避免两种不同用途的水混合到一起，防止废水泵结垢的情况发生。

从

检修角度，对已结垢的工业废水泵叶轮，选用食品级柠檬酸进行处理，使用40℃左右的温热水配备食品级柠檬酸，将清洗液pH 值调至5.0左右进行浸泡，在浸泡过程中，需不断翻转，让叶轮充分浸泡以最短时间除去了叶轮上的垢，待垢除去后用清水将叶轮冲洗干净，确保无柠檬酸清洗液残留，确保叶轮通流部分恢复正常（如图2所示）。

图2

工业废水泵结垢是经常出现的问题，经过对此研究，在运行及检修两个方面从根本上解决废水泵结垢问题，可以提高泵运行的经济性，保证机组安全稳定运行，避免因废水处理问题导致的环保问题。

4.经济效益

工业废水泵之前基本上一个月左右，机封就会磨损，需要进行更换，两个月左右，叶轮通流部分就会全部堵实，经过确定方案，购买食品级柠檬酸3袋，成本约1000元，对结垢的两台工业废水泵进行处理，处理完之后，叶轮通流部分不结垢，机封不会因为结垢而频繁磨损，根据设备备件损耗计算，一年有效节约成本约3.8万元。

5.结束语

综上所述，针对不同的废水，需要确定其主要成分，根据其成分做不同的处理，尤其是末端废水更应该重视，因为水的利用率越高，其成分越复杂，不同的废水盲目混合后，可能会生成不同的垢类。针对生成的垢类，需要分析成分后，有针对性的进行处理，确保设备在无损情况下进行处理，可有效减少成本，提高设备运行的经济性。

参考文献

[1]吕慧,戴新丽,高建权.炼油厂循环水系统微生物影响因素及控制[J].全面腐蚀控制,2009,(11).41-43.

2. 王冠兰;循环冷却水系统腐蚀预测研究[D];天津理工大学;2016年

3. 李焕;带锈碳钢在循环冷却水中的腐蚀行为与对策[D];华东理工大学;2017年

4. 杨培燕,张继恒,顾宝珊,等.低硬度循环冷却水对管道系统的腐蚀性探讨[J].腐蚀与防护,2010,(12).981-983.

5. 杨星.杂环与磺酸基改性聚天冬氨酸复合型阻垢缓蚀剂及其协同性能研究[D].河南大学,2018.1~79.

6. 潘琴荣.基于电化学法的工业循环水软化及除盐研究[D].东南大学,2019.

7. 李荣;循环冷却水系统水质预测模型的研究与应用[D];天津理工大学;2013年

1