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1、澄清池增设斜管运行情况的总结吴建华武汉高新热股份有限公司 邮编 ：430073摘要：介绍利用机械加速澄清池改造为斜管澄清池后，对改善出水水质的有关情况，以达到进一步降低澄清水中的有机物含量的目的。关键词： 澄清池；斜管；有机物 1、系统概况武汉高新热电股份有限公司位于东湖高新技术开发区，装有两套 WGZ-130/9.8-2 型双筒立式旋风炉及 C25-883/098- 型抽凝发电机组，于 1999 年月 11 月正式投产运行。化学水处理系统设计以庙山开发区汤逊湖为取水水源。安装有两套母管制一级固定床除盐装置加混床，前置预处理有两台 320T/H 机械搅拌泥渣循环式澄清池（无刮泥装置） ，通过两
2、级清水池后，再经两台纤维球过滤器（机械搅拌反洗） ，将浊度降至 2.0F.T.U，然后进入阳床。2、改造前存在的问题2.1 当澄清池流量控制在 100T/H 左右时，出水中仍夹杂有许多细小矾花，经两级清水池进一步自然澄清，该水池每季度需进行一次人工清池。2.2 本公司的循环水池补水直接来自澄清池出口，全厂转动机械用工业冷却水也直接来自循环水池。几年来，给水泵及球磨机等设备的工业水系统出现堵塞现象，检修频繁。水管中清除异物多为淤泥且部分管道出现减薄、穿孔等问题。2.3 纤维球过滤器的运行周期短，出力严重不足，长期采用两台并列运行，且出水水质差，导致阳床的小反洗时间过长，大反洗周期短，年耗酸量增加
3、。2.4 近年来发现阴床的树脂已呈深褐色，再生失败率增加，运行周期有所减小。2004 年 8 月委托武汉大学动力与机械学院对#1 阴床的树脂按火力发电厂水处理用离子交换树脂报废标准DL/T673-1999 中附录 A 火力发电厂离子交换器中离子交换树脂的采样方法，在不同层面分别采取了 39 个树脂样。按 DL/T807-2002 附录 C使用过的树脂中有机物含量的测定对除压脂层以外的各层树脂样各取 5ml 充分混合反洗后，量取 50ml 阴树脂样测得其 COD（Mn）值为 757.6mg/l，结论为因湖水有机物含量偏高，澄清池内配装置简陋，导致有机物去除率低，该树脂已主要受有机物污染，但未达到
4、报废标准（CODMn2500 mg/l） 。3、改造方案的选择为防止阴树脂受污染程度加剧，进一步减少树脂的使用寿命，武汉大学动力与机械学院提出了以下三种方案：3.1 在澄清池中加装斜管，提高沉淀效率，改善水质，在水中加入次氯酸钠，维持终端余氯在0.2-0.5 mg/l，然后在过滤器后加活性炭过滤设备去除余氯。将混凝聚合铝改为聚合铝铁，以提高对有机物的去除率。3.2 建议对阴树脂进行加热再生，以提高硅和有机物的去除率。3.3 在澄清池后加超滤膜过滤器。综合考虑现场实际及运行存在的主要问题，我们认为控制余氯增加活性炭过滤设备后，增加了系统的操作及改动的复杂程度；将聚合铝改为聚合铝铁，其货源供应市场
5、小，且增加运行成本。所以，在澄清池中增加斜管，即可降低澄清水中的悬浮颗粒物的含量，减少有机物繁殖的菌种源且有利于循环水及工业水的水质改善。4、斜管沉淀及其设备改造后的情况简介据有关资料介绍斜管沉淀技术是根据美国人哈真（Hazen）提出的“颗粒沉降速度与沉淀面积有关，而与池深无关”的浅层沉淀的原理，1945 年由甘布（Camp）提出了层格沉淀池方案，1964 年汉逊(Hanson)发展为“斜管沉淀”的设计池型，在国内首先由中国市政工程中南设计院于1969 年开始进行试验研究，于 1972 年在武汉国棉一厂建成第一座出力为 2 万 m3/d 的斜管沉淀池效果十分明显，于是开始在全国的给水水厂工程中
6、被推广应用。各类沉淀池其结构组成一般划分为进口装置、沉淀区、集泥排泥区、出口装置四个部分，只是各部分的衔接关系不同而已。根据经混凝后的水流与泥流的方向不同，可分为异向流斜板斜管沉淀池，同向流斜板沉淀池，横向流（或侧向流）斜板沉淀池。本公司是在机械加速澄清池的清水分离区中安装了由武汉塑料十一厂生产的乙丙共聚蜂窝斜管，属于异向流斜管沉淀。4.1 斜管沉淀的基本特点斜管沉淀池可以看成由若干个宽度很窄，深度很浅的沉淀单元所组成。根据现有研究资料的介绍，一般将雷诺数（Re=uR/v=惯性力/粘滞力）500 时属于紊流态，紊流会产生一种混合搅伴作用，可把悬浮颗粒物从浓度大的区域带到浓度低的区域，使沉淀过程
7、延长。而斜管沉淀池将一般沉淀池的横断面分成无数个容积相等的沉淀区，其大大减小了水力半径R=BH/B+2h=池宽*池深/（池宽+2*池深），是降低雷诺数，使被处理水在沉淀池中形成层流状态的关键因素。因沉降深度的缩小而缩短了沉淀时间，从而也增加了澄清设备的表面负荷（m 3/h.m2） ，提高了设备出力。4.2 澄清池改造的基本概况4.2.1 原澄清池没有刮泥装置，第一反应室中的积泥，在定期的边斗排泥及底部排泥操作中，不能被有效的清除。每年需进行 2-3 次人工清泥。否则，第一反应室伞形板下的泥渣回流槽，将被一米左右厚的淤泥所堵塞，恶化运行工况。安装斜管后，人工清泥将无法进行。4.2.2 所以安装斜
8、管前，在第一反应室伞形板下缘，泥渣回流槽以上安装了环形冲泥喷咀（分为四段）接入 0.8Mpa 的消防水源。4.2.3 在泥渣分离室斜面的最上缘安装承载蜂窝斜管的底网托架，其设计安装图纸由武塑十一厂提供，之后在托架上依次将 35*0.45*60，500*500*1000 的乙丙共聚蜂窝斜管密实的摆放平整后，每若干块为一组，用尼龙绳固定在底网托架上，防止在运行中斜管被浮起，改造后于 2005年 4 月 25 日正式投产。5、改造后的运行情况及存在的问题5.1 澄清池出水水质明显改善，出水中不再有肉眼可见的细小矾花，出水中的有机物去除率，改造前平均为 19.5mgu/l，改造后为 41.88%。日
9、期 3 月 31 日 4 月 21 日 5 月 19 日 6 月 14 日 7 月 7 日澄清池进水（mgo 2/l） 3.16 2.78 2.78 3.26 5.97澄清池出水（mgo 2/l） 2.53 2.25 1.68 2.24 2.7去除率（%） 19.94 19.06 39.57 31.29 54.78平 均（%） 19.5 41.885.2 纤维过滤器的月反洗台次明显减少月 份 1 2 3 4 5 6台 次 22 21 16 10 6 6运行条件说明：1-5 月为一炉一机运行，6 月为两炉两机运行；1-3 月为供暖期，化学制水量大，4-6 月非供暖期；1-4 月为改造前，5-6
10、月为改造后。5.3 澄清池聚合铝的月投加量减少2005 年 2004 年 2003 年月 份1 2 3 4 5 6 8 10 11聚合铝用量（T） 1.525 1.375 1.475 1.350 1.2 1.55 1.875 2.1 1.875平 均 1.431 1.2 1.55 1.952005 年 1-5 月为一炉一机运行，改造前的月投加量平均为 1.431 吨，改造后的五月份投加量为1.2 吨，减少量为 16.14%。2005 年 6 月份为两炉两机运行，制水量增加。与气候条件相近且为两炉两机运行的 2003 年 10月、11 月及 2004 年 8 月相比减少量为 20.51%。5.4
11、 夏季高温期间，澄清池加装斜管以前，藻类物生长主要集中在潜孔式环形集水槽内、外侧。加装斜管后发现集水槽内外藻类物附着量较少，但斜管出水口有许多藻类生长物，在逐渐增多，且斜管出水面上有几大块集中生长的藻类已将斜管出水口遮挡。为解决在斜管出水口及斜管出口面上的藻类生长问题，在第二反应室内试投入约 25Kg 以十二烷基二甲基胺与氯化苄合成的杀菌灭藻剂，2 小时以后观察未见有效果，而在之后的五小时内，从潜孔中流出的澄清水在集水槽中有许多气泡。为解决斜管上藻类的生长问题，目前我们采用每 15d 停池，降水位至斜管出水口以下，用压力水逆斜管出水口方向进行冲洗。之后，进行一次底部排污。6.运行评价改造后的机
12、械加速斜管澄清池，效果明显，基本达到了预期的要求。澄清池聚合铝的投加量，根据目前的年平均供水负荷，每年可减量 3.74.0t 。纤维过滤器的月平均反洗台次的减少，节约了自用水量，减轻了员工的劳动强度及设备的磨损。由于改造后澄清池的表面负荷加大，当中转泵（供水泵）调节到最大出力时，澄清池也未出现过“翻池”现象，使澄清池自投产以来，首次达到在额定出力下运行时，仍能保证出水水质合格。澄清池出水 COD 的去除率由 19.5，提高到 41.98，为缓解阴树脂的污染，降低锅炉给水的有机物含量，提供了有利的条件。参考文献1 许保玖 给水处理 中国建筑工业出版社 1978 年2 武汉水利电力学院电厂化学教研室编 热力发电厂水处理 1984 年
