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[摘 要]在地表水处理技术中，冬季低温低浊水是常规净水工艺中较难处理的水质。我们在对黄河水的净化处理工作中，逐步摸索出在处理低温源水时，采取了适当提高药剂投加量、调整澄清池搅拌机转速、加强排泥以控制沉降比的运行方法，改善混凝沉淀效果，保证了工艺运行的稳定性。
[关键词]澄清池 低温 混凝 工艺调整
中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）20-0389-01
机械搅拌澄清池是集混凝、反应、沉淀于一体的净水构筑物，工作原理为，原水加药反应产生微絮体，与池内泥渣进行接触絮凝，形成大的矾花，经沉淀、分离，达到净化处理原水的目的。淄博市引黄供水工程现已建成运行的机械搅拌澄清池共两个系列（Ⅲ、Ⅳ系列），每个系列由4个澄清池及中间的配水井组成，澄清池单池直径21m、设计流量1450m3/h。工程现主要以黄河水为水源，使用的混凝剂为聚合硫酸铁，助凝剂为聚丙烯酰胺。
1.低温水的特点
低温水包括低温低浊水和低温高浊水，低温低浊水主要指冬季水温在0～4℃，浊度低于30NTU的地表水。低温低浊水具有温度低、浊度低、耗氧量低、粘度大等特点，因其含有的颗粒数量少，颗粒间发生碰撞的机会少，使得发生混凝的机率降低，净化处理难度较大，且对净水工艺中澄清池的稳定运行造成影响，成为给水处理行业中备受关注的问题。
2.低温对混凝沉淀工艺的影响
2.1低温影响混凝剂的活性
水处理工艺中，向原水投加的无机盐混凝剂为高分子聚合物，遇水后经水解产生带电荷离子，与原水中杂质颗粒相作用，破坏其稳定性，使颗粒间发生凝聚和絮凝反应。混凝剂的水解是吸热过程，当水温低于5℃时，水解变得极为缓慢，大大降低了混凝剂活性。
2.2低温影响原水中杂质颗粒间的碰撞反应和矾花的沉降性
水温降低后，水的粘滞性变大，密度、浮力相应变大，水中杂质颗粒的布朗运动减弱、水化作用增强，彼此的碰撞几率减小，粘附性能下降，不利于脱稳和脱稳后的凝聚反应。另外，低温使絮凝反应生成的矾花偏小易浮，沉淀速度降低，易造成澄清池出浊较高。
2.3低温造成澄清池反应室的矾花性状变差
水温降低后，水的动力粘滞系数变大，澄清池搅拌机在相同转速条件下搅拌提升所产生的水的剪切力变大，易将反应室絮凝形成的矾花搅碎，导致矾花的形态、吸附性、沉降性变差，整个活性泥渣层活性变差，影响絮凝效果。
2.4低温易造成水温不均影响混凝
受气温和光照影响，原水水温在降低过程中易出现较大波动，造成澄清池中水温不均匀，低温原水易滞留澄清池下层，相对高温原水易进入澄清池上层，造成反应室内原水中杂质颗粒混凝不均匀，部分杂质颗粒未达到设计混凝反应时间便从分离区流出，导致出浊偏高。不同温度的原水还易在池底产生过大紊流和层流，将已经沉淀的泥渣冲刷起来，影响澄清池的沉淀效果。
3.应对低温的工艺调整措施
3.1提高药剂投加量
适当提高聚合铁盐投加量可使原水中产生更多带电荷离子，增加与水中杂质颗粒的碰撞，使其脱稳，有利于颗粒间的凝聚和絮凝反应。适当加大聚丙烯酰胺的投加量，对处理低温高浊原水尤其重要，此类有机高分子助凝剂与聚合铁盐共同作用，形成长链高分子聚合物，起到吸附架桥作用，强烈吸附原水中各种杂质颗粒，使初步凝聚起来的细小矾花进一步絮凝，形成粗大、密实的矾花，有利于活性泥渣的形成和矾花的沉降。
3.2调整澄清池搅拌機转速
夏秋季节，提升搅拌机转速一般在850转/分钟。冬季在保证澄清池二反室沉降比不下降的前提下，可根据水温变化情况，适当调整澄清池提升搅拌机的转速，使之逐步降到670转/分钟。这样可有效降低水的剪切力，使澄清池反应室形成的矾花不易被搅碎，增强活性泥渣的有效性，改善接触絮凝效果。
3.3控制澄清池排泥，保持二反室活性泥渣的合理沉降比
冬季低温使水的粘滞性、密度、浮力增大，夏季能够正常沉淀的泥渣颗粒此时易浮到水面，造成澄清池出浊上升。因而冬季运行时，特别是处理低温高浊原水时，宜适当强化排泥，使二反室保持合理的沉降比。沉降比过高，反应室活性泥渣的量和浓度较大，不易沉淀的泥渣颗粒通过分离区流出，造成出浊较高；沉降比过低，反应室活性泥渣的量和浓度较小，降低与水中杂质颗粒的接触絮凝，不利于澄清池的混凝反应。一般来说，冬季二反室沉降比应控制在10-13之间为宜。
3.4降低运行负荷及改善原水水质
为尽可能减小原水对澄清池运行的冲击，保持运行和出浊稳定，应尽量降低澄清池单池运行负荷，并根据原水浊度、流量和水温等情况及时调整加药量、排泥周期和搅拌机转速。同时积极采取有效措施，改善原水水质。比如，原水低温高浊时，适当掺加部分调蓄水库水，或多用调蓄水库水，降低原水浊度，尽量避免直接使用黄河直供水。
4.结语
冬季低温虽不是工艺运行难点，但也确实对稳定运行造成不利影响，如药耗增加、个别时段出浊不稳定并偏高。随着对冬季工艺运行状况地深入研究和探索，通过合理调整运行方式，一定能有效克服低温带来的不利影响，使工艺运行更加稳定、可靠，进一步提高净水工艺的水处理能力。
参考文献
[1]李桂兰，张守德，陈海霞，杨桔材：机械搅拌澄清池处理低温低浊水的应用研究，《工业水处理》，2012年12期；
[2]王海虹，杨妍：低温低浊水处理工艺研究进展，《农技服务》，2007年09期；
[3]李军，赵世杰：机械加速澄清池的运行管理，《包钢科技》，？2001年04期。
作者简介
作者姓名：田晓萌职务：副主任职称：助理工程师 出生年月：1982.02
工作单位：山东省淄博市引黄供水管理局
[关键词]澄清池 低温 混凝 工艺调整
中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）20-0389-01
机械搅拌澄清池是集混凝、反应、沉淀于一体的净水构筑物，工作原理为，原水加药反应产生微絮体，与池内泥渣进行接触絮凝，形成大的矾花，经沉淀、分离，达到净化处理原水的目的。淄博市引黄供水工程现已建成运行的机械搅拌澄清池共两个系列（Ⅲ、Ⅳ系列），每个系列由4个澄清池及中间的配水井组成，澄清池单池直径21m、设计流量1450m3/h。工程现主要以黄河水为水源，使用的混凝剂为聚合硫酸铁，助凝剂为聚丙烯酰胺。
1.低温水的特点
低温水包括低温低浊水和低温高浊水，低温低浊水主要指冬季水温在0～4℃，浊度低于30NTU的地表水。低温低浊水具有温度低、浊度低、耗氧量低、粘度大等特点，因其含有的颗粒数量少，颗粒间发生碰撞的机会少，使得发生混凝的机率降低，净化处理难度较大，且对净水工艺中澄清池的稳定运行造成影响，成为给水处理行业中备受关注的问题。
2.低温对混凝沉淀工艺的影响
2.1低温影响混凝剂的活性
水处理工艺中，向原水投加的无机盐混凝剂为高分子聚合物，遇水后经水解产生带电荷离子，与原水中杂质颗粒相作用，破坏其稳定性，使颗粒间发生凝聚和絮凝反应。混凝剂的水解是吸热过程，当水温低于5℃时，水解变得极为缓慢，大大降低了混凝剂活性。
2.2低温影响原水中杂质颗粒间的碰撞反应和矾花的沉降性
水温降低后，水的粘滞性变大，密度、浮力相应变大，水中杂质颗粒的布朗运动减弱、水化作用增强，彼此的碰撞几率减小，粘附性能下降，不利于脱稳和脱稳后的凝聚反应。另外，低温使絮凝反应生成的矾花偏小易浮，沉淀速度降低，易造成澄清池出浊较高。
2.3低温造成澄清池反应室的矾花性状变差
水温降低后，水的动力粘滞系数变大，澄清池搅拌机在相同转速条件下搅拌提升所产生的水的剪切力变大，易将反应室絮凝形成的矾花搅碎，导致矾花的形态、吸附性、沉降性变差，整个活性泥渣层活性变差，影响絮凝效果。
2.4低温易造成水温不均影响混凝
受气温和光照影响，原水水温在降低过程中易出现较大波动，造成澄清池中水温不均匀，低温原水易滞留澄清池下层，相对高温原水易进入澄清池上层，造成反应室内原水中杂质颗粒混凝不均匀，部分杂质颗粒未达到设计混凝反应时间便从分离区流出，导致出浊偏高。不同温度的原水还易在池底产生过大紊流和层流，将已经沉淀的泥渣冲刷起来，影响澄清池的沉淀效果。
3.应对低温的工艺调整措施
3.1提高药剂投加量
适当提高聚合铁盐投加量可使原水中产生更多带电荷离子，增加与水中杂质颗粒的碰撞，使其脱稳，有利于颗粒间的凝聚和絮凝反应。适当加大聚丙烯酰胺的投加量，对处理低温高浊原水尤其重要，此类有机高分子助凝剂与聚合铁盐共同作用，形成长链高分子聚合物，起到吸附架桥作用，强烈吸附原水中各种杂质颗粒，使初步凝聚起来的细小矾花进一步絮凝，形成粗大、密实的矾花，有利于活性泥渣的形成和矾花的沉降。
3.2调整澄清池搅拌機转速
夏秋季节，提升搅拌机转速一般在850转/分钟。冬季在保证澄清池二反室沉降比不下降的前提下，可根据水温变化情况，适当调整澄清池提升搅拌机的转速，使之逐步降到670转/分钟。这样可有效降低水的剪切力，使澄清池反应室形成的矾花不易被搅碎，增强活性泥渣的有效性，改善接触絮凝效果。
3.3控制澄清池排泥，保持二反室活性泥渣的合理沉降比
冬季低温使水的粘滞性、密度、浮力增大，夏季能够正常沉淀的泥渣颗粒此时易浮到水面，造成澄清池出浊上升。因而冬季运行时，特别是处理低温高浊原水时，宜适当强化排泥，使二反室保持合理的沉降比。沉降比过高，反应室活性泥渣的量和浓度较大，不易沉淀的泥渣颗粒通过分离区流出，造成出浊较高；沉降比过低，反应室活性泥渣的量和浓度较小，降低与水中杂质颗粒的接触絮凝，不利于澄清池的混凝反应。一般来说，冬季二反室沉降比应控制在10-13之间为宜。
3.4降低运行负荷及改善原水水质
为尽可能减小原水对澄清池运行的冲击，保持运行和出浊稳定，应尽量降低澄清池单池运行负荷，并根据原水浊度、流量和水温等情况及时调整加药量、排泥周期和搅拌机转速。同时积极采取有效措施，改善原水水质。比如，原水低温高浊时，适当掺加部分调蓄水库水，或多用调蓄水库水，降低原水浊度，尽量避免直接使用黄河直供水。
4.结语
冬季低温虽不是工艺运行难点，但也确实对稳定运行造成不利影响，如药耗增加、个别时段出浊不稳定并偏高。随着对冬季工艺运行状况地深入研究和探索，通过合理调整运行方式，一定能有效克服低温带来的不利影响，使工艺运行更加稳定、可靠，进一步提高净水工艺的水处理能力。
参考文献
[1]李桂兰，张守德，陈海霞，杨桔材：机械搅拌澄清池处理低温低浊水的应用研究，《工业水处理》，2012年12期；
[2]王海虹，杨妍：低温低浊水处理工艺研究进展，《农技服务》，2007年09期；
[3]李军，赵世杰：机械加速澄清池的运行管理，《包钢科技》，？2001年04期。
作者简介
作者姓名：田晓萌职务：副主任职称：助理工程师 出生年月：1982.02
工作单位：山东省淄博市引黄供水管理局