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摘 要:斜管堵塞不畅,沉淀池斜管支架腐蚀严重,存在垮塌隐患,使沉淀池斜管对水体的阻力减少,使反应时间较改造改造前有所缩短,改善沉淀池斜管水力条件,加大出水量,达到了满足设计负荷及保障水质的目的。本文先对改造工作的背景以及内容、技术参数进行探讨,并进一步对改造后的运行数据进行分析。
关键词:超负荷;斜管;集水槽
中图分类号:TU991.23 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)26-0182-02
引 言
由于斜管沉淀池的体积、占地相对较少,并且沉淀的效率较高,在一些中小型的水厂中有着广泛的应用。相比于平流沉淀池而言,斜管沉淀池的优势较为明显。但是,斜管沉淀池沉淀效率的影响因素也比较多,比如斜管的倾斜角度、长度以及管径大小、进水方式等因素,都将对效率造成直接的影响。因而,在进行传统斜管沉淀池改造工作时,要对上述因素进行综合分析,有针对性的开展改造工作。
1 改造背景
昆明市东郊某水厂水源来自2个水库和周边3个分散水源,设计供水规模8万m3/日,分一、二、三期建设完毕。工艺采用:配水井→穿孔旋流反应池→斜管沉淀池→虹吸滤池→清水池→市政管网。
自2013年以来,宝象河水厂都是超负荷运行(2013年进厂原水量2921.79万m3,2014年进厂原水量3286.52万m3),2015年担负主供水厂的任务。
随着经济社会的不断发展,居民的生活质量逐步提升,因而人民的用水需求以及对于质量的要求也在不断的提高,这就促使水厂需要根据市场需求状况以及自身的状况进行改造工作。如果再沿用传统的水处理工艺,必将无法适应当代供水要求。一般而言,导致沉淀池积泥的原因主要包含以下几点:①原水出现变化导致沉淀池中沉淀物的增多。近几年来,由于受到经济社会发展的影响,周围原水受到了不同程度的污染,因为原水水质的不断恶化,将导致净水剂的不断更换,同时还需要进行大量的投药工作。这样一来,将导致沉淀物的增多。②一些水厂吸泥机的吸泥口存在着不规范的问题,进而导致了吸泥的效率降低。此外,一些设备距离沉淀池底的距离比较大,对于吸程方面不能达到沉淀池的底部位置,从而导致排泥的效果降低,使得斜管沉淀池底部存在大量的积泥。③刮泥死角问题的存在,也是导致积泥问题加剧的一个原因。水厂生产工作需要经过以下流程:原水引入到混合池,之后再穿孔旋流絮凝池,随后进入到斜管沉淀池中。从斜管沉淀池出来后,要进入到敞开式无阀滤池以及清水池,最终才能提供给用户。这一过程中,需要按照要求适时的向原水中加入一定量的净水剂与消毒剂。
对于水厂沉淀池而言,主要采用传统设计的方式,集水方式使用的是混凝土集水槽加PVC锯齿堰板,沉淀池自运行至今已有18年之久。对于PVC锯齿堰板和斜管而言,已经出现了严重的老化问题,并且其表层存在着破损严重的现象。此外,斜管堵塞不畅,对于胶体颗粒以及杂质沉淀将会造成一定的影响,进而导致沉淀后水浊度增高,加重了滤池负担,从而对出厂水水质构成威胁。并且,沉淀池斜管支架腐蚀严重,存在垮塌隐患。
之所以斜管沉淀池能够得到广泛的应用,主要是由于以下几点原因:首先,斜管沉淀池进行沉淀处理,有着良好的社会效益与经济效益,并且投资较少,沉淀工作简单、易行。斜管沉淀池所用到的设备种类不多,并且对于设备没有过于严格的要求,这就不会提升改造工作的难度。其次,斜管沉淀池的处理效果好,并且滤池的过滤周期相对较长。相比于传统的气浮池而言,沉淀池的这一优势极为明显。此外,斜管沉淀池的运用比较合理灵活,对于不同原水水质有着较强的适应能力。
2 改造内容
在进行斜管沉淀池的改造设计工作时,要加强沉淀设备的更新与优化,进而提升设备的工作性能和使用效果,确保相关设备可以起到良好的泥水分离目的。这样一来,将有效提升沉淀的效果。水的浊度可以用来表征水中所含泥沙的数量,要想降低水的浊度,就要将水和泥沙分离开,之后再将分离后得到的水进一步供给用户。在这一过程中,如何提升泥沙的分离效果就成为了改造工作的一个重点。通过使用不同种类的设备,可以使设备的不同性能得到充分的利用。在进行改造工作时,要确保相关设备能够稳定、高效的运行。此外,改造工作中还要对斜管沉淀池的长和宽比例进行分析,对于管道的直径的选取和布水区高度等因素进行研究,以此为基础来进行沉淀池改造工作。改造前要制定详尽的改造計划,具体实施过程中要严格按照设计方案进行改造。
改造过程中,通过进行现场的实际踏勘,并且结合水厂的运行现状,明确了要根据水厂原有的设计图进行相应的改造工作。同时,改造工作中还要对构筑物进行局部的修缮。总体而言,改造工程的主要内容包含以下几点:①要进行原钢筋混凝土集水槽的拆除,并且要进行不锈钢集水槽的更换;②要进行斜管、斜管支架的更换,同时还要对构筑物四周的栏杆进行拆除,并且要更换成不锈钢栏杆;在进行构筑物的局部修缮工作时,对于构筑物进行了局部的粉刷工作。其中,具体的改造内容如下:
(1)更换老工艺沉淀池斜管以及支架。
(2)更换集水槽,将原来钢筋混凝土集水槽更换为不锈钢集水槽。
(3)对反应池池壁内部进行平整、粉刷处理。
(4)对反应池及沉淀池斗底进行清淤、疏通。
(5)更换原老工艺构筑物的防护栏杆。
(6)对滤池配水槽顶部加盖密封。
(7)滤池配水槽末端加装排水管道。
(8)现场在线仪表间、水路及电路安装。
3 主要技术参数
一方面,改造过程中对于斜管、支架的改造按照原设计进行更换;
另一方面,对于原来的钢筋混凝土集水槽而言,要将其更换为不锈钢集水槽,在进行集水槽孔眼数量的验算工作时,具体步骤如下所示:
一组沉淀池流量Q=10000m3/d=10000×1.1/24×3600=0.127m3/s 孔径25mm
每根集水槽水量q=0.127/10=0.0127m3/s
每孔流量q1=μω
=0.62×0.000491×9.81×0.14
=0.0003673m3/s
每根集水槽孔眼数=βq/q1
=1.2×0.0127/0.0003673
=41.5个≈42个
此外,不锈钢栏杆的改造图下:
不锈钢栏杆的参数:栏杆高度1.1m,立杆间距:1.2m,横杆间距0.3m。
材质:SS201。
扶手:?准63,壁厚1.5mm。
立杆:?准50,壁厚,2.0mm。
横杆:?准35,壁厚1.5mm。
4 改造后的运行数据
改造后的运行数据如表1~4所示:其中,表1为改造前后运行数据对比表,表2为反应时间对比,表3、4为同期滤前水浊度对比。
这一改造工程于2015年11月底基本完毕,并且在2015年的12月9日工艺全线投入使用。通过改造之后,沉淀池斜管水力条件得到有效的改善,并且加大了出水量;同时,对于反应池、沉淀池的水力条件也得到了有效的改善,由于改造工作中更换了原来老化、堵塞严重的斜管,因而水利条件得到了显著的改善。此外,改造后的沉淀池斜管对于水体的阻力明显减少,进而使得反应时间较改造前有了一定程度的缩短,这对于产量的提升有着重要意义,同时也有利于排放水处理过程中产生的相应沉积物;改造过程中,通过对滤池配水槽顶部进行加盖密封处理,进而减少了外界环境对于水处理的影响;通过安装不锈钢栏杆,减少了每年的水厂防腐工作量;通过在滤池配水槽的末端加装了相应的排水管道,使得维护工人的劳动强度得到降低。总之,经过此次改造不仅改善工艺运行条件,而且使水厂工作环境更加整洁、美观。通过上述明显的变化可以看出,经过改造后的斜管沉淀池有了良好的使用效果,这表明改造工作已经取得了初步的效果。其中,图1为工程改造前与改造后的情况对比。
5 结束语
出厂时的水浊度将会对供水的质量产生直接的影响,采用传统斜管沉淀池进行原水处理,虽然可以实现泥水的分离,并且可以起到一定的净水效果,但是已经不能满足目前的供水要求。通过对传统工艺進行改造,进而形成改进型的斜管沉淀池,并将其用作水泥分离工作,这样一来就可以有效提升泥水分离的效率和质量,并且可以使同时沉淀的泥浆得到及时的排除,这对于提升水质有着重要的意义,因而在进行水厂改造工作时要对这一问题引起重视。
参考文献
[1]《室外给水设计规范》(GB50013-2006).
[2]上海市政工程设计研究院.给水排水设计手册(第3册)-城镇给水[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
[3]严煦世,范瑾初.给水工程(第四版).中国建筑工业出版社,1999.
[4]陆在宏,陈咸华,叶 辉.给水厂排泥水处理及污泥处置利用技术.北京:中国建筑工业出版社,2015.
收稿日期:2018-7-2
关键词:超负荷;斜管;集水槽
中图分类号:TU991.23 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)26-0182-02
引 言
由于斜管沉淀池的体积、占地相对较少,并且沉淀的效率较高,在一些中小型的水厂中有着广泛的应用。相比于平流沉淀池而言,斜管沉淀池的优势较为明显。但是,斜管沉淀池沉淀效率的影响因素也比较多,比如斜管的倾斜角度、长度以及管径大小、进水方式等因素,都将对效率造成直接的影响。因而,在进行传统斜管沉淀池改造工作时,要对上述因素进行综合分析,有针对性的开展改造工作。
1 改造背景
昆明市东郊某水厂水源来自2个水库和周边3个分散水源,设计供水规模8万m3/日,分一、二、三期建设完毕。工艺采用:配水井→穿孔旋流反应池→斜管沉淀池→虹吸滤池→清水池→市政管网。
自2013年以来,宝象河水厂都是超负荷运行(2013年进厂原水量2921.79万m3,2014年进厂原水量3286.52万m3),2015年担负主供水厂的任务。
随着经济社会的不断发展,居民的生活质量逐步提升,因而人民的用水需求以及对于质量的要求也在不断的提高,这就促使水厂需要根据市场需求状况以及自身的状况进行改造工作。如果再沿用传统的水处理工艺,必将无法适应当代供水要求。一般而言,导致沉淀池积泥的原因主要包含以下几点:①原水出现变化导致沉淀池中沉淀物的增多。近几年来,由于受到经济社会发展的影响,周围原水受到了不同程度的污染,因为原水水质的不断恶化,将导致净水剂的不断更换,同时还需要进行大量的投药工作。这样一来,将导致沉淀物的增多。②一些水厂吸泥机的吸泥口存在着不规范的问题,进而导致了吸泥的效率降低。此外,一些设备距离沉淀池底的距离比较大,对于吸程方面不能达到沉淀池的底部位置,从而导致排泥的效果降低,使得斜管沉淀池底部存在大量的积泥。③刮泥死角问题的存在,也是导致积泥问题加剧的一个原因。水厂生产工作需要经过以下流程:原水引入到混合池,之后再穿孔旋流絮凝池,随后进入到斜管沉淀池中。从斜管沉淀池出来后,要进入到敞开式无阀滤池以及清水池,最终才能提供给用户。这一过程中,需要按照要求适时的向原水中加入一定量的净水剂与消毒剂。
对于水厂沉淀池而言,主要采用传统设计的方式,集水方式使用的是混凝土集水槽加PVC锯齿堰板,沉淀池自运行至今已有18年之久。对于PVC锯齿堰板和斜管而言,已经出现了严重的老化问题,并且其表层存在着破损严重的现象。此外,斜管堵塞不畅,对于胶体颗粒以及杂质沉淀将会造成一定的影响,进而导致沉淀后水浊度增高,加重了滤池负担,从而对出厂水水质构成威胁。并且,沉淀池斜管支架腐蚀严重,存在垮塌隐患。
之所以斜管沉淀池能够得到广泛的应用,主要是由于以下几点原因:首先,斜管沉淀池进行沉淀处理,有着良好的社会效益与经济效益,并且投资较少,沉淀工作简单、易行。斜管沉淀池所用到的设备种类不多,并且对于设备没有过于严格的要求,这就不会提升改造工作的难度。其次,斜管沉淀池的处理效果好,并且滤池的过滤周期相对较长。相比于传统的气浮池而言,沉淀池的这一优势极为明显。此外,斜管沉淀池的运用比较合理灵活,对于不同原水水质有着较强的适应能力。
2 改造内容
在进行斜管沉淀池的改造设计工作时,要加强沉淀设备的更新与优化,进而提升设备的工作性能和使用效果,确保相关设备可以起到良好的泥水分离目的。这样一来,将有效提升沉淀的效果。水的浊度可以用来表征水中所含泥沙的数量,要想降低水的浊度,就要将水和泥沙分离开,之后再将分离后得到的水进一步供给用户。在这一过程中,如何提升泥沙的分离效果就成为了改造工作的一个重点。通过使用不同种类的设备,可以使设备的不同性能得到充分的利用。在进行改造工作时,要确保相关设备能够稳定、高效的运行。此外,改造工作中还要对斜管沉淀池的长和宽比例进行分析,对于管道的直径的选取和布水区高度等因素进行研究,以此为基础来进行沉淀池改造工作。改造前要制定详尽的改造計划,具体实施过程中要严格按照设计方案进行改造。
改造过程中,通过进行现场的实际踏勘,并且结合水厂的运行现状,明确了要根据水厂原有的设计图进行相应的改造工作。同时,改造工作中还要对构筑物进行局部的修缮。总体而言,改造工程的主要内容包含以下几点:①要进行原钢筋混凝土集水槽的拆除,并且要进行不锈钢集水槽的更换;②要进行斜管、斜管支架的更换,同时还要对构筑物四周的栏杆进行拆除,并且要更换成不锈钢栏杆;在进行构筑物的局部修缮工作时,对于构筑物进行了局部的粉刷工作。其中,具体的改造内容如下:
(1)更换老工艺沉淀池斜管以及支架。
(2)更换集水槽,将原来钢筋混凝土集水槽更换为不锈钢集水槽。
(3)对反应池池壁内部进行平整、粉刷处理。
(4)对反应池及沉淀池斗底进行清淤、疏通。
(5)更换原老工艺构筑物的防护栏杆。
(6)对滤池配水槽顶部加盖密封。
(7)滤池配水槽末端加装排水管道。
(8)现场在线仪表间、水路及电路安装。
3 主要技术参数
一方面,改造过程中对于斜管、支架的改造按照原设计进行更换;
另一方面,对于原来的钢筋混凝土集水槽而言,要将其更换为不锈钢集水槽,在进行集水槽孔眼数量的验算工作时,具体步骤如下所示:
一组沉淀池流量Q=10000m3/d=10000×1.1/24×3600=0.127m3/s 孔径25mm
每根集水槽水量q=0.127/10=0.0127m3/s
每孔流量q1=μω
=0.62×0.000491×9.81×0.14
=0.0003673m3/s
每根集水槽孔眼数=βq/q1
=1.2×0.0127/0.0003673
=41.5个≈42个
此外,不锈钢栏杆的改造图下:
不锈钢栏杆的参数:栏杆高度1.1m,立杆间距:1.2m,横杆间距0.3m。
材质:SS201。
扶手:?准63,壁厚1.5mm。
立杆:?准50,壁厚,2.0mm。
横杆:?准35,壁厚1.5mm。
4 改造后的运行数据
改造后的运行数据如表1~4所示:其中,表1为改造前后运行数据对比表,表2为反应时间对比,表3、4为同期滤前水浊度对比。
这一改造工程于2015年11月底基本完毕,并且在2015年的12月9日工艺全线投入使用。通过改造之后,沉淀池斜管水力条件得到有效的改善,并且加大了出水量;同时,对于反应池、沉淀池的水力条件也得到了有效的改善,由于改造工作中更换了原来老化、堵塞严重的斜管,因而水利条件得到了显著的改善。此外,改造后的沉淀池斜管对于水体的阻力明显减少,进而使得反应时间较改造前有了一定程度的缩短,这对于产量的提升有着重要意义,同时也有利于排放水处理过程中产生的相应沉积物;改造过程中,通过对滤池配水槽顶部进行加盖密封处理,进而减少了外界环境对于水处理的影响;通过安装不锈钢栏杆,减少了每年的水厂防腐工作量;通过在滤池配水槽的末端加装了相应的排水管道,使得维护工人的劳动强度得到降低。总之,经过此次改造不仅改善工艺运行条件,而且使水厂工作环境更加整洁、美观。通过上述明显的变化可以看出,经过改造后的斜管沉淀池有了良好的使用效果,这表明改造工作已经取得了初步的效果。其中,图1为工程改造前与改造后的情况对比。
5 结束语
出厂时的水浊度将会对供水的质量产生直接的影响,采用传统斜管沉淀池进行原水处理,虽然可以实现泥水的分离,并且可以起到一定的净水效果,但是已经不能满足目前的供水要求。通过对传统工艺進行改造,进而形成改进型的斜管沉淀池,并将其用作水泥分离工作,这样一来就可以有效提升泥水分离的效率和质量,并且可以使同时沉淀的泥浆得到及时的排除,这对于提升水质有着重要的意义,因而在进行水厂改造工作时要对这一问题引起重视。
参考文献
[1]《室外给水设计规范》(GB50013-2006).
[2]上海市政工程设计研究院.给水排水设计手册(第3册)-城镇给水[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
[3]严煦世,范瑾初.给水工程(第四版).中国建筑工业出版社,1999.
[4]陆在宏,陈咸华,叶 辉.给水厂排泥水处理及污泥处置利用技术.北京:中国建筑工业出版社,2015.
收稿日期:2018-7-2