达贡山镍矿项目给水处理实践及研究

魏利国 赵荣馨

(太原市城市规划设计研究院，山西太原 030002)

1 概述

中色达贡山镍矿项目位于缅甸曼德勒省北部与实皆省交界处，整个项目投资约10亿美元，其中给水系统担负着整个项目的工业、生活、消防用水生产供应任务，是整个项目安全运行的基本保障。当地年平均气温25.6℃，10年极端最高气温(日平均值)42.1℃，10年极端最低气温(日平均值)7.6℃，年平均降雨量1 491 mm，年平均湿度78.8%。本项目设计日处理水量为12 000 t，取水水源为伊洛瓦底江水，江水常年水温在10℃以上，而且水质变化较大，雨季杂物较多、泥沙含量大、浊度高。本项目给水处理工艺核心采用的是机械搅拌澄清池处理工艺，外加过滤消毒工序。本工艺为国内比较成熟可靠的处理工艺，但对于与国内相差很大的水质环境，如何能发挥水处理设备及药剂的最大功效，生产出合格质优安全的水产品，满足整个项目的生产、生活需求，成了摆在技术人员面前一项急需突击攻关的艰巨课题。

2 烧杯试验

烧杯试验是机械搅拌澄清池运行的基础，没有试验依据就无法准确指导生产。由于建设初期条件限制，缺乏试验必需的仪器设备，在这种情况下，充分发挥技术人员的主观能动性、充分利用现有条件及创造性的做试验。经过上百次的试验，终于获得了加药的初步数据。PAM投加浓度范围控制在1‰～5‰之间，PAC浓度控制在5%～10%之间。每千吨与纳税PAC投加量控制在10 kg～30 kg之间，PAM投加量控制在0.6 kg～2 kg之间。由于试验水样取得时间在两个月的时间范围内，代表性有一定的欠缺，只能随着日后的逐步运行而不断调整完善数据。

3 正式运行试验

烧杯试验是运行试验的基础，运行试验是正式投产运行的基础。为了尽快得出运行参数，首先进行了72 h运行试验。根据运行情况的观察与现场试验的结果进行调整，加药量逐步固定下来，水质情况趋于稳定，初步确定在来水浊度30 NTU左右的情况下，加药量参考值为:PAC 20 mg/L，PAM 0.4 mg/L，药剂浓度为PAC 10%，PAM 2%，根据进水量进行加药量具体调整。随着水质的不断变化，烧杯试验的经验积累，加药量必将更加优化，净化站出水也将更加稳定合格。

4 系统运行中一些问题的思考

正式运行后，许多问题接踵而来，不得不让我们静下来好好思考及琢磨一些难题。

4.1 聚丙烯酰胺与聚合氯化铝的投加次序的问题

按照设计院的设计图纸，有两个投加点，一个是在两个机械搅拌澄清池前的分水井内，另一个是在机械搅拌澄清池前进入三角配水槽的管道上。加药设备有两套，分别对应两个投加点，但具体投加什么药品得通过试验确定。通过烧杯试验观察，两种药品投加次序对处理效果影响不太明显，先投加聚合氯化铝相对效果好点。鉴于伊洛瓦底江的水质情况，全年水质浊度在300 NTU以下，很少有情况能突破这个数字，而且在旱季的时候基本是在100 NTU以下，且泥沙含量较大，我们先投加聚合氯化铝后投加聚丙烯酰胺，主要考虑先发挥PAC的电性中和和吸附桥架作用，充分与水中胶体颗粒反应，形成较小的絮状物，然后再利用水解后的PAM的长键吸附、桥联作用，形成较大的絮凝体沉降下来与水分离。经过一段时间的持续运行的观察，效果是非常好的。后又把投加点更换进行试验，出水效果达不到原来的效果，最终确定PAM投加点在机械搅拌澄清池前，而且为混凝剂后投加，间隔时间为1 min左右。

4.2 聚丙烯酰胺的投加浓度的问题

聚丙烯酰胺的投加浓度直接影响处理水质的好坏。这就需要一个最佳的聚丙烯酰胺溶液的最佳的配置浓度及投加前的水解最佳时间。综合多种因素，包括计量泵的投加能力、来水浊度、来水流量、机械搅拌机的搅拌转速、出水水质的长时间观察等等，得出聚丙烯酰胺溶液的最佳投加浓度为3‰。以后的长时间运行也表明，这个浓度处理效果也是最佳的，出水浊度最佳情况下能降低到1 NTU以下，去除率在98%以上，效果是非常好的。为后续工艺处理提供了良好的条件，完全能满足我们日常的生产水质要求。

4.3 药剂投加量的问题

药剂投加量是一个比较难以确定的问题，它相关的因素也比较多，而且是同时投加两种药剂，存在一个最佳搭配的问题，相当于一个结果的好坏取决于两个不同的变量，如何找到这个最佳投加比例是一个相当难的事情，还涉及到水质的问题，水量的问题等等。经过长时间的摸索与调整，对运行数据的长期跟踪统计分析，终于做出了相对于伊洛瓦底江水水质变化的加药量标准参考(见表1)，指导供水运行员工进行生产，保证了出厂水产品合格优质安全。

表1 给水处理加药量标准

4.4 PAC与PAM的安全性问题

PAC与PAM本身聚丙烯酰胺基本无毒。PAM的毒性来自残留的丙烯酰胺单体和生产过程夹带的有毒金属。丙烯酰胺为神经性致毒剂，对神经系统有损伤作用，中毒后表现出肌体无力，运动失调等症状。我国饮用水标准要求丙烯酰胺含量在0.05%以下。根据运行实践，投加的PAM已经达到了最小投加量而效果最佳的状态。而项目饮用水还要经过一套饮用水净化设施，经过二次处理丙烯酰胺的含量远远小于国家饮用水标准，饮用水的安全性是完全有保障的。

4.5 在线检测的问题

整个给水处理系统没有在线水质检测设备，关键水质数据如浊度、色度、pH值等没有实现实时监控，值班人员不能及时依据水质情况实时调整加药量，人工化验又有一定的滞后性，且工人取样化验工作量大，出水水质的好坏过分控制存在一定的难度，过分依赖于运行工人的经验，不能完成保证出水水质稳定，在今后的项目技改中增加在线检测设备是必须要考虑的。

5 结语

通过一年多的运行，系统中暴露的问题逐个得到了解决与完善，水质情况也越来越优质稳定，设备设施效能得到了充分的发挥。其中最大的体会是面对与国内完全不同的新环境，只要充分掌握当地的客观环境条件，以试验为基础，制定科学的运行方案，积极地分析处理出现的问题，就一定能取得比较满意的运行效果，为整个项目的运行提供有力的保障，为国家走出去战略的实施做出自己的贡献。