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摘要:澄清池是集混凝、反应、沉淀于一体的净水构筑物,它是给水处理中最常见的水处理设施之一;而机械加速澄池以其处理效率高、适应性强,对处理高浊度水有一定适应性等优点,成为托电对黄河水进行二次净化的必然选择。
关键词:机械加速澄清池运行;管理控制;
一、澄清池工作原理
采用混凝沉淀法去除水中悬浮颗粒的工艺包括水和药剂的混合,反应以及絮凝体与水的分离三个阶段,澄清池是将这三个过程集于一个构筑物中完成的一种特殊形式的设施。澄清池的工作原理是:原水在澄清池中由下向上流动,澄清池中有一层呈悬浮状态的泥渣,泥渣层由于重力作用在上升水流中处于动态平衡状态;当原水中的悬浮颗粒与混凝剂作用而形成的微小絮凝体随水流通过泥渣层时,在运动中与泥渣层相对较大的泥渣接触碰撞就被吸附在泥渣颗粒表面而迅速除去,使水获得澄清;清水经由澄清池上部的清水槽被收集排出。因此,保持悬浮状态的、浓度稳定且均匀分布的泥渣区是保证澄清池处理效果的关键,也是所有澄清池的共同特点;根据泥渣与原水的接触方式,澄清池可分为泥渣循环分离型和悬浮泥渣过滤型两种类型。机械加速澄清池属于泥渣循环分离型,它是借助机械抽升作用,使泥渣在垂直方向不断循环,捕捉原水中形成的絮凝体,并在分离区加以分离;其特点是充分利用已形成泥渣的活性,增加碰撞机会,强化碰撞几率,提高处理设备的功能。在机械加速澄清池中心安装有机械搅拌设备,上部为提升叶轮,下部为搅拌浆。两者安装在同一轴上;提升叶轮将混合泥水提升至第二反应室,而搅拌浆使第一混合反应室的泥渣循环流动与拟处理原水进行混合和反应。
2、机械加速澄清池运行管理与控制
1.先应及时掌握原水水质及其变化情况,以便根据不同的水质情况准确地确定凝聚剂的投加量和使用好必需的助凝剂。为此,运行人员对原水浊度、PH值、碱度等都必须定时进行测定,通常每班应测定l一2次。如果原水水质变化较大时,1一2小时就应测定一次,根据测定结果,及时调整药剂投量。每次测定都应作好数据记录,以便总结经验,找出规律。机械加速澄清池是依靠活性泥渣的接触吸附作用使水澄清,因此,保持泥渣的活性和适宜的浓度,对澄清池运行效果具有十分重要的意义。在实际运行中,投药后的原水经进水管、配水槽进入第一混合反应室中,与回流泥渣混合并完成药剂与水的混合和反应过程;混合泥水从池中心提升至第二反应室,继续完成混凝过程;然后经由导流筒进入分离富完成泥水分离过程。对于具体的澄清池而言,处理效果取决于搅拌强度、回流泥渣量及其浓度;搅拌强度以药剂与水完全混合而叉不打碎絮凝体为好,回流泥渣量可通过调整提升叶轮的转数或叶轮的高度占来控制,一般为处理原水流量3.5倍,而泥渣浓度可通过调整回流量或调整排泥量来控制。因此,合理调整机械搅拌设备的运行参数可以控制机械加速澄清池的运行效果。泥渣的活性可通过观察进行判断。如果泥渣颗粒粗大,疏松多孔,色泽较浅,则活性好,吸附力强;反之,若颗粒细小,密实,色泽较深,则泥渣已经老化,必须及时排出池外。泥渣浓度以2500—5000mg/1为宜,因为测定水中泥渣的重量浓度费时费工.对指导运转管理已失去其实际意义。
2.出水浊度超标原因分析及采用的措施。根据对机械加速澄清池的运行情况以及出水质状况的分析,得出影响机械加速澄清池澄清效果的主要因素有:原水的浊度及温度、原水的进水压力、处理负荷(水量)、混凝剂的质量及其投加量、泥渣排放量及排泥周期。拟处理的原水浊度一般在100—200(NTU)之间,它取决于黄河水的浊度和一次沉淀净化效率,当原水浊度变化时,若不相应调整药剂投加量或澄清池的运行参数,则无法保证出水水质;当原水的温度小于5℃时,水中悬浮颗粒呈胶体状,现有处理工艺的效果极差,应采用改变水处理工艺、增加助凝剂等措施才能解决。拟处理的原水来自托电的黄河水管网,其供水压力的波动范围为0.08一0.2MPa,由于黄河水进澄清池之前无稳压设备,所以管网压力波动将直接影響澄清池的出水效果。若混凝剂质量差(有效成分偏低)以及混凝剂投加量偏小均直接影响絮凝效果,其出水水质必然超由于澄清水供冶炼、轧钢等多个用户,且备用户的用水量并不均衡,而澄清池后的清水池由于其容积小,难以起到蓄水调节作用,因此给水厂的澄清工序经常处于不均衡负荷状态,即澄清池的处理水量经常处于变化状态。这就要求及时调整机械加速澄清池的运行参数。澄清池的排泥影响着澄清池中泥渣层的浓度,而泥渣浓度与第二反应室的泥水沉降比有关,沉降比太小应提高回流比,减少排泥量,沉降比太大应降低回流比,增大排泥量。当澄清池的处理水量处于不均衡状态下,必须相应调整排泥量及排泥周期。综上所述,在诸多影响因素中,除冬季低温低浊水的处理,需采取改变水处理工艺,增投助凝剂等措施外;其他的影响因素均是由于澄清池的实际运行与设计参数(如处理水量、提升水量、叶轮提升高度等)有差异所致.应采取及时调整机械加速澄清池的运行参数的办法来解决。其中,回流量和搅拌强度应随进水水质和处理水量的变动而调整,相应的混凝剂投加量和排泥方式可以依据有关理论计算由澄清池岗位人工控制。这样,机械加速澄清池出水超标的状况将得到极大的改善。
3.最佳投药量实验。在烧杯中加入200mL原水,慢速搅拌,每次增加0.5mL混凝剂投加量,直至出现矾花为止,这时的混凝剂量作为形成矾花的最小投加量。分别用量筒量取1000mL原水水样倒入6个六联搅拌仪专用烧杯内,置于实验搅拌机平台上。根据得出的形成矾花最小混凝剂投加量,取其1/4作为1号烧杯的混凝剂投加量,取其2倍作为6号烧怀的混凝剂投加量,用依次增加混凝剂投加量相等的方法求出2-5号烧杯混凝剂投加量,把混凝剂分别加入1一6号烧杯对应的加药管中。启动搅拌机,快速搅拌30s、转速的300r/ min ;中速搅5分钟,转速约150r/ min ;慢速搅拌10分钟、转速约50r/ min ;沉淀15分钟。搅拌过程中,注意观察并记录“矾花”形成的过程,“矾花”形成的快慢、外观、大小、密实程度、下沉快慢等。水样静沉时,维续观察并记录“矾花”沉淀的过程,并进行记录。以投药量为横座标,以剩余浊度为纵座标,绘制混凝曲线图。根据6个水样所测得的剩余浊度值,以及对水样混凝沉淀观察记录的分析,从混凝曲线图对最佳投药量作出判断。实验注意实项。注意事项:寻找最小混凝剂投加量时,缓慢加入混凝剂同时密切观察烧杯内水样的变化,尽量寻找刚出现矾花时用的混凝剂量。
每批取原水水样要尽量一次量取,以减少取样浓度上的误差。换不同混凝剂进行实验时都要测试原水浊度,用熬馏水对加药管进行清洗。加药的药液量少时,要掺点蒸馏水,以免沾在试管上的药液过多,影响投药量的精确度。在测定水的浊度、用注射针筒抽吸上清液时,不要扰动底部沉淀物。同时,各烧杯抽吸的时间问隔尽量减小。
结束语:在实际生产中,不仅注意工艺操作判断失误带来的不利影响,更应注重设备、设施的日常维护保养等方面。人员的技术素质和管理也占据相当重要的一环,只有把各个环节有机的结合起来充分发挥作用,才能保证机械加速澄清池稳定的运行发挥最大作用。
参考文献
[1]中国建筑工业出版社,同济大学.给水工程[M].2019.30l一307.312.
关键词:机械加速澄清池运行;管理控制;
一、澄清池工作原理
采用混凝沉淀法去除水中悬浮颗粒的工艺包括水和药剂的混合,反应以及絮凝体与水的分离三个阶段,澄清池是将这三个过程集于一个构筑物中完成的一种特殊形式的设施。澄清池的工作原理是:原水在澄清池中由下向上流动,澄清池中有一层呈悬浮状态的泥渣,泥渣层由于重力作用在上升水流中处于动态平衡状态;当原水中的悬浮颗粒与混凝剂作用而形成的微小絮凝体随水流通过泥渣层时,在运动中与泥渣层相对较大的泥渣接触碰撞就被吸附在泥渣颗粒表面而迅速除去,使水获得澄清;清水经由澄清池上部的清水槽被收集排出。因此,保持悬浮状态的、浓度稳定且均匀分布的泥渣区是保证澄清池处理效果的关键,也是所有澄清池的共同特点;根据泥渣与原水的接触方式,澄清池可分为泥渣循环分离型和悬浮泥渣过滤型两种类型。机械加速澄清池属于泥渣循环分离型,它是借助机械抽升作用,使泥渣在垂直方向不断循环,捕捉原水中形成的絮凝体,并在分离区加以分离;其特点是充分利用已形成泥渣的活性,增加碰撞机会,强化碰撞几率,提高处理设备的功能。在机械加速澄清池中心安装有机械搅拌设备,上部为提升叶轮,下部为搅拌浆。两者安装在同一轴上;提升叶轮将混合泥水提升至第二反应室,而搅拌浆使第一混合反应室的泥渣循环流动与拟处理原水进行混合和反应。
2、机械加速澄清池运行管理与控制
1.先应及时掌握原水水质及其变化情况,以便根据不同的水质情况准确地确定凝聚剂的投加量和使用好必需的助凝剂。为此,运行人员对原水浊度、PH值、碱度等都必须定时进行测定,通常每班应测定l一2次。如果原水水质变化较大时,1一2小时就应测定一次,根据测定结果,及时调整药剂投量。每次测定都应作好数据记录,以便总结经验,找出规律。机械加速澄清池是依靠活性泥渣的接触吸附作用使水澄清,因此,保持泥渣的活性和适宜的浓度,对澄清池运行效果具有十分重要的意义。在实际运行中,投药后的原水经进水管、配水槽进入第一混合反应室中,与回流泥渣混合并完成药剂与水的混合和反应过程;混合泥水从池中心提升至第二反应室,继续完成混凝过程;然后经由导流筒进入分离富完成泥水分离过程。对于具体的澄清池而言,处理效果取决于搅拌强度、回流泥渣量及其浓度;搅拌强度以药剂与水完全混合而叉不打碎絮凝体为好,回流泥渣量可通过调整提升叶轮的转数或叶轮的高度占来控制,一般为处理原水流量3.5倍,而泥渣浓度可通过调整回流量或调整排泥量来控制。因此,合理调整机械搅拌设备的运行参数可以控制机械加速澄清池的运行效果。泥渣的活性可通过观察进行判断。如果泥渣颗粒粗大,疏松多孔,色泽较浅,则活性好,吸附力强;反之,若颗粒细小,密实,色泽较深,则泥渣已经老化,必须及时排出池外。泥渣浓度以2500—5000mg/1为宜,因为测定水中泥渣的重量浓度费时费工.对指导运转管理已失去其实际意义。
2.出水浊度超标原因分析及采用的措施。根据对机械加速澄清池的运行情况以及出水质状况的分析,得出影响机械加速澄清池澄清效果的主要因素有:原水的浊度及温度、原水的进水压力、处理负荷(水量)、混凝剂的质量及其投加量、泥渣排放量及排泥周期。拟处理的原水浊度一般在100—200(NTU)之间,它取决于黄河水的浊度和一次沉淀净化效率,当原水浊度变化时,若不相应调整药剂投加量或澄清池的运行参数,则无法保证出水水质;当原水的温度小于5℃时,水中悬浮颗粒呈胶体状,现有处理工艺的效果极差,应采用改变水处理工艺、增加助凝剂等措施才能解决。拟处理的原水来自托电的黄河水管网,其供水压力的波动范围为0.08一0.2MPa,由于黄河水进澄清池之前无稳压设备,所以管网压力波动将直接影響澄清池的出水效果。若混凝剂质量差(有效成分偏低)以及混凝剂投加量偏小均直接影响絮凝效果,其出水水质必然超由于澄清水供冶炼、轧钢等多个用户,且备用户的用水量并不均衡,而澄清池后的清水池由于其容积小,难以起到蓄水调节作用,因此给水厂的澄清工序经常处于不均衡负荷状态,即澄清池的处理水量经常处于变化状态。这就要求及时调整机械加速澄清池的运行参数。澄清池的排泥影响着澄清池中泥渣层的浓度,而泥渣浓度与第二反应室的泥水沉降比有关,沉降比太小应提高回流比,减少排泥量,沉降比太大应降低回流比,增大排泥量。当澄清池的处理水量处于不均衡状态下,必须相应调整排泥量及排泥周期。综上所述,在诸多影响因素中,除冬季低温低浊水的处理,需采取改变水处理工艺,增投助凝剂等措施外;其他的影响因素均是由于澄清池的实际运行与设计参数(如处理水量、提升水量、叶轮提升高度等)有差异所致.应采取及时调整机械加速澄清池的运行参数的办法来解决。其中,回流量和搅拌强度应随进水水质和处理水量的变动而调整,相应的混凝剂投加量和排泥方式可以依据有关理论计算由澄清池岗位人工控制。这样,机械加速澄清池出水超标的状况将得到极大的改善。
3.最佳投药量实验。在烧杯中加入200mL原水,慢速搅拌,每次增加0.5mL混凝剂投加量,直至出现矾花为止,这时的混凝剂量作为形成矾花的最小投加量。分别用量筒量取1000mL原水水样倒入6个六联搅拌仪专用烧杯内,置于实验搅拌机平台上。根据得出的形成矾花最小混凝剂投加量,取其1/4作为1号烧杯的混凝剂投加量,取其2倍作为6号烧怀的混凝剂投加量,用依次增加混凝剂投加量相等的方法求出2-5号烧杯混凝剂投加量,把混凝剂分别加入1一6号烧杯对应的加药管中。启动搅拌机,快速搅拌30s、转速的300r/ min ;中速搅5分钟,转速约150r/ min ;慢速搅拌10分钟、转速约50r/ min ;沉淀15分钟。搅拌过程中,注意观察并记录“矾花”形成的过程,“矾花”形成的快慢、外观、大小、密实程度、下沉快慢等。水样静沉时,维续观察并记录“矾花”沉淀的过程,并进行记录。以投药量为横座标,以剩余浊度为纵座标,绘制混凝曲线图。根据6个水样所测得的剩余浊度值,以及对水样混凝沉淀观察记录的分析,从混凝曲线图对最佳投药量作出判断。实验注意实项。注意事项:寻找最小混凝剂投加量时,缓慢加入混凝剂同时密切观察烧杯内水样的变化,尽量寻找刚出现矾花时用的混凝剂量。
每批取原水水样要尽量一次量取,以减少取样浓度上的误差。换不同混凝剂进行实验时都要测试原水浊度,用熬馏水对加药管进行清洗。加药的药液量少时,要掺点蒸馏水,以免沾在试管上的药液过多,影响投药量的精确度。在测定水的浊度、用注射针筒抽吸上清液时,不要扰动底部沉淀物。同时,各烧杯抽吸的时间问隔尽量减小。
结束语:在实际生产中,不仅注意工艺操作判断失误带来的不利影响,更应注重设备、设施的日常维护保养等方面。人员的技术素质和管理也占据相当重要的一环,只有把各个环节有机的结合起来充分发挥作用,才能保证机械加速澄清池稳定的运行发挥最大作用。
参考文献
[1]中国建筑工业出版社,同济大学.给水工程[M].2019.30l一307.312.