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　　。依靠科技进步促进神华持续快速协调发展煤炭开采 改进机械加速澄清池对提高水处理能力的作用 （神华准格尔能源公司，内蒙古呼和浩特０１０３００） 摘要ｉ念－述Ｔ净水厂Ｄ１６．９ｍ机械加速澄清池（以下简称为澄清池）采用清水区加装斜管 等工艺，提高澄清池处理能力，降低药耗的技术措施。 关键词絮凝效果水力条件机理澄清池 １引言 准能公司净水厂处理净化黄河水，负责向准能一电、国华二电提供循环冷却水。该厂的原水是从 小沙湾水厂提取的，经预处理的水含沙量为０．７ｋｇ／ｍ３以下。原设计处理黄河水采用Ｄ１６．９ｍ的机械 加速澄清池，共４座，单池最大设计处理能力为６００ｍ３／ｈ，进水悬浮物一般１０００ｍｇ／Ｌ，出水浊度 １０ｍｇ／Ｌ；现投加的絮凝剂为聚合氯化铝（以下简称ＰＡＣ）和聚丙烯酰胺（以下简称ＰＡＭ），加药 方式采用压力投加（直接用计量泵将药液送到投药点）；投药点在澄清池前进水管内，顺序为先投加 ＰＡＣ后投加ＰＡＭ，ＰＡＣ的结构式为［Ａ】２（ＯＨ）。ｃ１６一。］。，ＰＡＭ的结构式为［一ＣＨ２一Ｃ｝｝一］。。 ＣＯＮＨ２ Ｄ１６．９ｍ澄清池在水处理中将混合、反应、沉淀３个工艺过程有机结合在一个净水构筑物内完 成，属于泥渣循环型澄清池。其特点是利用水力、机械搅拌和提升作用使泥渣在池内不断循环、回 流、接触反应，在泥渣循环过程中，可以更好地发挥泥渣接触凝聚和吸附水中杂质的作用，使投加的 絮凝剂分子与泥沙颗粒在循环中颗粒逐渐变大，沉降速度提高，从而完成澄清效果。 在生产实际应用过程中，由于澄清池絮凝澄清效果一直不理想，不仅出水能力（单池最大出水能 力仅为４５０ ｍ３／ｈ）、水质达不到设计要求，不能满足生产需要，水质也不稳定，而且运行中耗药量也 较高，并且黄河水在一年中有４个多月的时间处于低温低浊状态，处理技术难度比较大，影响整个供 水系统的安全、经济运行，并对用水企业造成较大压力。经过多年净水工艺理论方面的探索，结合对 机械加速澄清池改造后的运行实践经验，认为通过以下技术改造，可以解决澄清池处理能力不足和药 耗高的问题。 ２机械加速澄清池改造方案 ２．１清水分离区加装斜管 净水厂Ｄ１６．９ｍ澄清池清水分离区面积为１８５ｍ２，斜管安装在清水区距环形槽平面以下３５ｃｍ处， 斜管长ｌｍ，与水平成６０。角倾斜安装，斜管为正六角形蜂窝状。在清水分离区加装斜管的原理是将清 水区分成无数六边形的网状结构，增加矾花颗粒的接触面积，使清水区上升流速减慢；矾花颗粒受到 水流的干扰减小，细水矾花颗粒在斜管中运行时被粘附到斜管管壁上；而水流向上运行中使许多细小 矾花颗粒增加了碰撞次数，很快在斜管管壁上粘附成较大颗粒，当颗粒自重超过摩擦力时，自动顺斜 管下移并通过回流缝进入到澄清池第一反应室，无形之中增加了反应室与分离区的泥渣浓度，使浑液 －－——４０６－—－——面不易上升，并降低了杂质对出水水质的影响，而且出水浊度降低，从而增大了出水能力，同时从混 凝机理来看，泥渣的吸附链条也相应增大，使部分大颗粒泥砂在进入第一反应室就快速下沉，且增加 了泥渣颗粒的碰撞次数，为澄清池的快速反应、泥渣沉降创造了条件。 低温低浊水质的特点是，不仅水温低、浊度低。而且水中耗氧量、碱度及ｐＨ值低，水的黏度 大，会增大水流剪力，不利于微粒碰撞、凝聚和絮体成长，形成的絮体细小、轻松、不密实，不易下 沉，絮凝缓慢，效果差。通过加装斜管后，增加了水中的胶体杂质微粒接触面积．利用机械搅拌、泥 渣回流，使其互相碰撞机会大大增多，加快絮凝作用，提高絮凝反应效率，对解决低温低浊水处理技 术提供有利条件，达到净化水质的目的。 澄清池改进前后剖面图如图１所示。 改进前 图１澄清池改进前后剖面图 改进后 ２．２增大回流缝高度 根据黄河水泥砂含量高的特点和澄清池的实际运行状况，第一反应室回流缝高度的高低决定着澄 清池内絮凝机理效果的好坏。回流缝高度不够，造成回流水量不足，泥渣颗粒回到第一反应室的能量 配比不平衡，在加装斜管后容易造成堵塞，导致澄清池的循环水量不足，并减少了矾花颗粒在第一反 应室的碰撞次数，使混合反应的效率降低，并造成混合区域的不均匀性。在生产实践运行过程中，澄 清池排泥常常不好掌握，并造成了刮泥设备因底部淤泥积压，而损坏刮泥设备。通过多次停运放空 实地检查，发现原回流缝区域有的彻底不通畅，有的高度仅为１０～２０ｅｍ，其池底积泥厚度出现不均 匀性。厚度大的区域分布在距回流缝隙向池底坡度下方０．５～１．０ｍ和背对进水管方向池底范围内， 充分说明澄清池存在矾花颗粒沉降分布不均匀及注入能量分配不均匀的情况。因此对４座澄清池一反 应室内回流缝高度不够的甚至不畅的地方进行改造，根据动力学理论确定其高度为２５～２８ｃｍ为最 ３Ｄ１６．９ｍ澄清池改进前后运行参数比较３．１ 负荷对比 澄清池改进前后负荷对比见表１。 一４０７— 澄清池改进前后运行参数比较进水浊度／ 药剂投ＪＪＤｔ／（ｋｇ ｋｍ一３） 最大出水量／（ｍ２ 出水浊度（ｎａｇ ＰＡＣＰＡＭ 改进前 改进后 改进前 改进后 ６０～９５ １８２ １０２ １４０００ ３６４００ １３．６ ６．１ １００～１３０ ２０２ １０３ １４３００ ３７０４８ １３．９ ８．４ １５０～１９０ ２２３ １１２ １２０００ ３００００ １２．７ ８．７ ２００～２４０ ２３３ １２２ １３０００ ３７３００ １４．８ ８．７ ２５０～２９８ ２３３ １０２ １４５００ ３８５００ １１．８ ６．３ ３１０～３４０ ２１３ １０２ １４８００ ３９８００ １２．４ ７．１ 由表１可知澄清池进行改造后，其日处理水量有明显的提高，为系统的可靠稳定运行打下了坚实 的基础，而且其出水浊度明显降低，能够满足电厂所需的水质要求。 ３．２悬浮泥渣浓度和药耗对比 悬浮泥渣浓度和药耗对比见表２。 表２悬浮泥渣浓度和药耗比较 平均进水浊度／ 平均出水浊度／ 反应室浓度／ 排泥间隔时间／ ＰＡＣ药耗／ ＰＡＭ药耗／ 项目 （ｎａｇ （ｋｇｋｍ一３） （ｋｇ ｋｍ一３） 改进前 １５８～１６８ １３．８ ４００～８８０ １７ ３３ １１２ 改进后 １６２～１７０ ９．８ ９００～１４００ ２７．８ ２４ １１２ 由表２可知，在进水浊度基本相同的情况下，澄清池的吨水药耗量明显下降，既降低了供水成 本，而且排泥周期延长，减少了水量浪费。从二反应室的浓度变化，即悬浮泥渣浓度的变化可以看 出，悬浮泥渣浓度适中的絮凝机理是充分发挥电中和作用的颗粒吸附脱稳凝聚。吸附脱稳与絮凝的混 合作用，使矾花颗粒相互接触，碰撞的有效次数增加，创造了良好的水力条件，为净化效果起到关键 作用。 ３．３最佳水力条件 依据混凝试验和生产实践在澄清池处理相同范围浊度水，水力条件对比见表３。 表３水力条件对比 进水浊度／ 水力条件 项目 停留时间／ｈ 出水浊度 （ｎａｇ Ｖｌｖ２／（ｒ１３ｍ ８－１） 改进前 ９５—１２０ ５００ ０．９０ １．９ １２．７ 改进后 ９０～１５０ ６００ ０．７８ １．４ ８．６ 注：Ｖｘ搅拌机电机速度；ｖ２分离区上升流速。 由表３可知，在澄清池处理相同范围浊度水，改造前后，效果明显改变，分离区上升流速、出水 浊度发生明显变化，水在池内停留的时间降低，加入的絮凝剂在澄清池中发生快速充分、均匀的混合 反应，为Ｄ１６．９ｍ池的混凝机理创造了良好的水力条件。４结论 通过对Ｄ１６．９ｍ澄清池安装斜管后，其絮凝效果和处理能力发生明显变化，４座澄清池处于最佳 运行状态下，其单池运行处理能力比原设计处理能力有所增加，提高了日供水能力，出水水质也比较 稳定，并可降低到１２ｍｇ／Ｌ，聚合氯化铝药耗降低到２４ｋｇ／ｋｍ３，既满足电厂工业用水需要，又解决了 生产系统的难题。保证了供水系统的安全、稳定、经济运行。 作者简介刘丽君（１９６４），女，工程师，公用事业公司净水厂。