復(fù)合式平流沉淀池的運(yùn)行及管理

摘 要：文章主要論述復(fù)合式平流沉淀池運(yùn)行管理中出現(xiàn)的問題以及相應(yīng)的處理措施。

關(guān)鍵詞：復(fù)合式平流沉淀池；問題；措施

蘭州威立雅水務(wù)集團(tuán)制水公司第二水廠有平流沉淀站一座，日總供水量30萬噸/天。該站有復(fù)合式平流沉淀池四座，每組池子分為兩格，池子單體長(zhǎng)度103米。每個(gè)池子分為四個(gè)區(qū)：進(jìn)水區(qū)、反應(yīng)區(qū)、沉淀區(qū)、沉淀區(qū)、出水區(qū)。

水處理所加藥劑為PAFC（聚合氯化鋁鐵），依靠6臺(tái)隔膜式計(jì)量泵并聯(lián)運(yùn)行把藥劑打到各個(gè)單池中去。加藥管道為并聯(lián)運(yùn)行環(huán)形管網(wǎng)。

進(jìn)水區(qū)藥液和原水經(jīng)過兩級(jí)機(jī)械攪拌，充分混合后，進(jìn)入反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)區(qū)藥水混合物經(jīng)過充分反應(yīng)，形成礬花，進(jìn)入沉淀區(qū)，沉淀區(qū)雜質(zhì)進(jìn)充分沉淀后，水體得到凈化，出水水質(zhì)達(dá)到濁度為3～5NTU的要求后，跌水堰出水，經(jīng)直徑1000mm的出水管進(jìn)入過濾站，具體工藝流程見示意圖。

自2002年投產(chǎn)以來，復(fù)合式平流沉淀池運(yùn)行及管理我們遇到了很多問題，對(duì)于這些問題也采取了相應(yīng)管理及技術(shù)措施。保證了平流沉淀池的可靠運(yùn)行，近十年沉淀站運(yùn)行一直相當(dāng)平穩(wěn)，出水水質(zhì)較好，礬基等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較輻復(fù)流沉淀池較好。現(xiàn)把管理運(yùn)行中我們遇到的問題及相應(yīng)處理措施論述如下，給類似條件的工藝運(yùn)行提供參考和經(jīng)驗(yàn)。

平流沉淀池進(jìn)水區(qū)主要靠直徑1400mm的進(jìn)水管進(jìn)水，藥劑投加依照設(shè)計(jì)主要靠布置于攪拌混合池壁的環(huán)形穿孔管投加。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)藥劑的投加不能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。后經(jīng)檢查研究發(fā)現(xiàn)主要原因有兩個(gè)：第一，穿孔管穿孔孔徑太小。穿孔管孔徑大約為5mm左右，藥劑經(jīng)常堵塞孔眼，藥劑投加不到原水中去，加藥量不能滿足生產(chǎn)需要。

第二，容易產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象。因?yàn)榭偧铀幑芫€為環(huán)形管網(wǎng)，當(dāng)一個(gè)池子的加藥管破漏需要停池檢修時(shí)，由于環(huán)形穿孔管安裝高度較低，容易產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象。該池穿孔管加藥因虹吸現(xiàn)象的產(chǎn)生加藥停不了，加藥量不好控制，從而對(duì)別的池子加藥及運(yùn)行產(chǎn)生影響。不利于生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

為此，我們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)中取消了這套系統(tǒng)，改為加藥管通過混合池壁直接加藥，改造過程中提高了加藥管的安裝高度，做到了停池后該池子的加藥管管口就暴露在空氣中，消除了虹吸現(xiàn)象的發(fā)生。改裝過后加藥系統(tǒng)運(yùn)行良好。

按照設(shè)計(jì)混合攪拌系統(tǒng)為二級(jí)串聯(lián)機(jī)械攪拌，但在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)一級(jí)攪拌即能滿足混合需要，所以我們一直采取一級(jí)機(jī)械攪拌運(yùn)行，這樣大大節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用。

出水經(jīng)充分混合后進(jìn)入反應(yīng)段。反應(yīng)區(qū)共分為三個(gè)工作區(qū)：一反區(qū)，二反區(qū)，三反區(qū)。每個(gè)反應(yīng)區(qū)都有數(shù)個(gè)波形板反應(yīng)器。在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)一反區(qū)前端兩個(gè)格子的排泥管經(jīng)常堵塞。后經(jīng)研究觀察發(fā)現(xiàn)，堵塞原因主要主要為以下兩個(gè)原因：第一，大的塑料等垃圾及樹枝在此段沉淀，堵塞穿孔管。相鄰波形板安裝間距為10cm左右，這種構(gòu)造的特殊性決定了大的垃圾不能隨水流流入下一工序，所以大塊的垃圾在此段容易積聚，堵塞穿孔管。第二，由于來水水質(zhì)的特殊性決定的。我廠沉淀站的來水是由經(jīng)一級(jí)沉淀后黃河原水。這種水體的特殊性在于泥沙含量比較大，泥沙比重比較大。所以泥沙進(jìn)入反應(yīng)段后，泥沙即進(jìn)行沉淀，來水濁度高，泥沙量太大，就容易把穿孔管堵死。

發(fā)現(xiàn)穿孔管堵塞，應(yīng)對(duì)這種問題，我們目前采取的措施為：第一在反應(yīng)區(qū)前面加設(shè)格柵，對(duì)大塊垃圾人工清理，防止大塊垃圾進(jìn)入反應(yīng)段。第二，對(duì)于已經(jīng)發(fā)現(xiàn)堵塞很嚴(yán)重的穿孔管，提起相應(yīng)的波形板反應(yīng)器板箱，對(duì)該段積聚的泥沙進(jìn)行清除，沉淀下來的大塊垃圾清理，堵塞穿孔管疏通，堵塞孔眼泥沙清除。

在實(shí)際云中發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)反應(yīng)段相對(duì)于生產(chǎn)實(shí)際要求有點(diǎn)過長(zhǎng)，水流進(jìn)入三反區(qū)前藥劑反應(yīng)即充分進(jìn)行，到達(dá)三反區(qū)后所進(jìn)行的水處理過程基本為沉淀作用。導(dǎo)致反應(yīng)區(qū)出水花墻前跌水區(qū)大量積泥，影響該區(qū)正常出水，目前我們采取措施為每一年停池清淤一次，用高壓水沖洗清除。想在該區(qū)池底也采取穿孔管排泥但因池子結(jié)構(gòu)上的要求而沒有得到實(shí)施。建議類似池子在構(gòu)建設(shè)計(jì)時(shí)即把穿孔排泥管加上，或采用其他形式排泥措施，從而節(jié)省大量運(yùn)行管理費(fèi)用。

針對(duì)這個(gè)問題，我們也做了相應(yīng)的試驗(yàn)：采取了拆除4#沉淀池三反區(qū)的部分波形板反應(yīng)器，增加水體流速，減少水體在反應(yīng)區(qū)的停留時(shí)間。從而減少該區(qū)的積泥量。但是發(fā)現(xiàn)被拆除的4#池積泥量確實(shí)減少了，但是出水水質(zhì)則較其他波形板反應(yīng)器沒有被拆除的1#～3#池較差。后經(jīng)總結(jié)發(fā)現(xiàn)波形板反應(yīng)器的存在大大減緩了水流速度，水體停留時(shí)間增大。對(duì)于沉淀區(qū)長(zhǎng)度不足，有很大的補(bǔ)助作用。在建設(shè)場(chǎng)地受限，長(zhǎng)度不足時(shí)可以考慮采用該種方法彌補(bǔ)沉淀區(qū)長(zhǎng)度不足的問題。

反應(yīng)段出水進(jìn)入沉淀段。沉淀段是水流停留時(shí)間最長(zhǎng)的區(qū)域，積泥量也最大。此區(qū)排泥主要靠虹吸式刮泥桁車排泥。在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)前端積泥量相對(duì)較大，后段積泥量相對(duì)較少。對(duì)于此種情況建議刮泥桁車變速運(yùn)行：在積泥量比較大的前段沉淀區(qū)停留時(shí)間長(zhǎng)些，排泥時(shí)間長(zhǎng)些；積泥量比較少的后段則運(yùn)行的快些。

另外發(fā)現(xiàn)由于水流在此區(qū)流速很慢，池面停留灰塵，影響感官效果。對(duì)于此種情況我們采取人工高壓水流沖洗，人工集中清撈垃圾的方法解決。但是此種方法耗費(fèi)大量人力、物力，勞動(dòng)強(qiáng)度很大，且處理不徹底，有死區(qū)存在。為此我們做出了整改方案：利用桁車現(xiàn)有潛水泵提供水源，桁車行走提供動(dòng)力的自動(dòng)噴淋沖洗系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)浮沉垃圾的自動(dòng)掃洗，并在池壁增設(shè)溢流管收集排出得表面帶浮沉水。相信該方案實(shí)施后，會(huì)從根本解決此類問題的存在。

針對(duì)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的吸泥桁車吸泥立管堵塞問題，我們則采取了加強(qiáng)運(yùn)行管理的方式予以解決。在運(yùn)行中要求員工每次排泥必須要求觀察到每根虹吸排泥管都要出清水時(shí)，排泥桁車方可停止運(yùn)行。

對(duì)于沉淀段末端為增加沉淀時(shí)間，提高出水水質(zhì)而設(shè)置的斜板反應(yīng)區(qū)。運(yùn)行比較平穩(wěn)，排泥也采用穿孔管排泥。

出水區(qū)采用跌水堰出水，跌水高度1米左右，主要為滿足水利條件需求。該區(qū)目前為格柵板覆蓋，做到了運(yùn)行時(shí)安全經(jīng)濟(jì)可靠。

復(fù)合式平流沉淀池運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)具有運(yùn)行平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)、管理簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。雖有很多問題出現(xiàn)，但是經(jīng)過處理后還是具有其他形式其他沉淀構(gòu)筑物所不具有的優(yōu)點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]姜乃昌.流體力學(xué).

[2]中國建筑工業(yè)出版社.給水工程.