《北京第九水厂的沉淀池改造.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京第九水厂的沉淀池改造.doc（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、ACTIFLO 微砂加重絮凝斜管高效沉淀技术 - 北京第九水厂的沉淀池改造张素霞1龚宇喆2徐扬1刘永康1解乃菊1吴勤2邢晋武2丁明亮2陈晓华2（1 北京市自来水集团有限责任公司，北京 100031 2 威立雅水系统北京代表处，北京100027）摘要 针对北京市第九水厂原水低温低浊及高藻类浓度的水质情况和出水要求，综合考虑实际工程情况和远期水质状况，北京自来水集团决定采用法国OTV先进的ACTIFLO高效沉淀池工艺对九厂二期A处理线沉淀池进行改造，改造后处理能力由原来的每天25万吨提高到34万吨，工艺调试期间的运行记录表明，ACTIFLO高效沉淀池对难处理的密云水库低浊度，高藻类的原水有稳定且良
2、好的处理效果。关键词ACTIFLO高效沉淀池微砂斜板沉淀ACTIFLO High Efficiency Lamella Settler with Micro-sand Ballasted Floc Technology Beijing No.9 DWTP Settling Process RefurbishmentABSTRACTFocusing on the raw water characteristics (low turbidity, low temperature and high algae concentration) and treated water quality requ
3、irement, and considering the real construction condition and future raw water quality of Beijing No.9 DWTP, Beijing Water Works Group Co., LTD decided to use French advanced ACTIFLO High Efficiency Lamella Settler as the new settling process. After the refurbishment work, the settling capacity is in
4、creased from 250,000 m3/d to 340,000 m3/d. The records of commissioning showed that ACTIFLO High Efficiency Settler has a good performance to treat the raw water with low turbidity and high algae.KEYWORDSACTIFLO High Efficiency Settler Actisand Lamella settling ACTIFLO工艺简介沉淀技术是将可沉淀的悬浮物从水中分离出去的工艺。对每种
5、悬浮物的沉淀都遵循了可计算悬浮物沉降速度的斯托克斯公式。对斜板沉淀池来说，哈真速度和在沉淀池内的停留时间是计算沉淀池尺寸最常用的参数。但是，每类斜板沉淀池都有镜向流速(表面负荷)和哈真流速的比率，因此可以说斜板沉淀池的大小是根据镜向流速计算的。通过投加混凝和絮凝剂可加速悬浮物的自然沉淀。在搅拌器的机械作用下，通过投加混凝剂可以打乱水中胶体悬浮物的静电平衡。同样在在搅拌器的机械作用下，通过投加絮凝剂有利于悬浮物的附着并形成较重的絮体，这样就更优化了沉淀。在众多的沉淀技术中，ACTIFLO沉淀技术结合了： 重力絮凝将悬浮物附着在微砂上，然后在高分子协助剂的作用下聚合成易于沉淀的絮凝物。 斜板沉淀技
6、术大大提高了水的循环速度，因此减少了沉淀池底部的面积。微砂絮凝和斜板（管）沉淀均以被法国OTV公司广泛运用，这两种技术原理的相互结合大大加快了沉淀速度和减少了絮凝时间。ACTIFLO技术已被运用了数十年并被证明其工艺是行之有效和可靠的，包括应用在以下这些通常被认为难于处理的特殊情况下： 河水由于洪水而会导致突发的浊度和悬浮物浓度的升高，这种情况会在传统的沉淀工艺和污泥层工艺中引发问题； 低温而导致的絮凝困难； 原水中有高色度和低浊度而引发的轻微絮化； 藻类生长旺盛的原水。和污泥床工艺不同的是，ACTIFLO工艺的性能不会受到温度的快速改变而受到影响；这点已经在加拿大的两个并列的全规模的实际运行
7、设施（微砂加速沉淀对比污泥层沉淀）中得到证明。与气浮工艺相比较，ACTIFLO工艺具有良好的去除藻类的能力。在英国的业绩中，藻类浓度高达25,000个ml，去除率根据不同原水为85到95%，。在巴黎的Neuilly sur Marne厂中，藻类的去除率在log2.0-log3.5。去除率高是因为如下两个原因: 与带有微砂的浆液混合可以机械破坏（或打断）藻类细胞； 微砂的加速沉淀可以使本可能漂浮的藻类（如一些青绿藻类）沉淀下来。因为微砂的悬浮作用，ACTIFLO工艺可以产生稳定的沉淀效果甚至在进水的水质变化非常剧烈的情况下亦可。例如：Marne河的浊度在洪水时可高达400NTU，经过该工艺沉淀后
8、（Neuilly-sur-Marne）的水的浊度小于1NTU；在马来西亚的Selangor，当进水中的浊度在两个小时内从500NTU变化到1,500NTU时，其沉淀后出水的浊度保持在23NTU。在相近的情况下，污泥层工艺可能需要数小时去产生反应，因为污泥层工艺的凝聚性能需要一定的时间恢复。采用ACTIFLO工艺，只需要十分钟就可以完成絮凝，只需要少于20分钟的沉淀就可以获得良好的处理水水质。微砂加速沉淀工艺运行非常灵活，该工艺的开启和关闭相对简单，可以应付处理流量有很大变化的情况。对于处理水质，则可以通过调节微砂的回流率来迎合原水水质的突变（如浊度峰值的产生）。调节微砂的回流率可以通过调节回流
9、泵工作的台数来实现。北京第九水厂改造工程二期A系列北京第九水厂日处理能力为1,500,000 m3，是北京市最为重要的饮用水水厂之一。第九水厂的水源来自北京市密云水库。考虑到北京市水源紧缺的问题，第九水厂亦可定期引入河北水源，远期将处理南水北调水源，。下表汇总了密云水库6年的重要水质参数表1：密云水库水质水样名称 1998年1999年2000年2001年2002年2003年取样日期平均值平均值平均值平均值平均值平均值检验项目计算单位浑浊度NTU1.961.381.071.101.722.8水温76811810嗅和味土腥味2级土腥味2级土腥味2级土腥味2级土腥味2级土腥味2级色度5668710溶
10、解性固体总量毫克升211205205199215214藻类万个升68.2198.0167.0294.2249.2401.2细菌总数cfu毫升112532总大肠菌群cfu升00132由上表可以得出结论：密云水库的原水特性是低温低浊，且藻类较多，属于处理难度较大的原水。第九水厂二期A系列原有的侧向流斜板沉淀池的处理效果并不十分理想，对于浊度的去除率仅在20%到40%左右，个别情况下甚至会出现原水通过沉淀池后浊度反而增加的现象。因此，为满足沉淀池出水的要求，第九水厂迫切需要对原有沉淀池加以改造。另外，由于第九水厂采用预处理构筑物与后续滤池合建的方式，因此新的沉淀池可使用空间受到限制，大大增加了改造的
11、困难程度，并且新的工艺必须顾及所有的上游及下游的现有构筑物（例如：进水分配井和煤滤池）。本次第九水厂的改造工程针对的是二期A系列的反应沉淀工序，综合考虑密云水库的原水水质， ACTIFLO沉淀池能够最大限度的满足所有的实际工程情况，例如可使用空间有限，目前到未来的水质变化，严格的出水水质要求，藻类的去除等，使用ACTIFLO工艺不需要对现有构筑物进行大规模的变动和改造，并留有适当的挖潜发展的可能。改建完成之后，第九水厂二期A系列的处理能力会从现有的250,000 m3/d 增至340,000 m3/d ，处理能力增加36%。并保证处理后水质满足下表的规定：表2：ACTIFLO出水保证值进水浊度
12、 NTUACTIFLO出水浊度0100 1100500 25001000 210002000 32000300095%第九水厂的改造工程采用4组ACTIFLO沉淀池，其原理图如下：图1：ACTIFLO沉淀池原理图每组ACTIFLO均由下列部分组成：混凝池混凝过程的动力学过程非常短，铝盐和氯化铁投加到混凝池中并因为搅拌的能量从而可以保证一个快速和完全的扩散作用。混合池的容积可以保证在最大流量时的停留时间为3分钟。投加池粒径大约为80100m的微砂投加到投加池中，微砂持续更新已达到： 增加凝聚的几率, 保证合适的片状体以增加它们的增长速率和重量。另外，对于通常由于低温水或泥浆水而导致的絮凝困难，微
13、砂可以显著的增大反应范围而得到良好的处理效果。在投加池中，水的搅拌是迅速和猛烈的。投加池的尺寸可以保证在最大流量时停留时间为3分钟。熟化絮凝池熟化阶段的作用是为了形成大的絮凝体。絮凝是一个物理机械过程，该过程由于分子间的作用力和物理搅拌作用而增强絮凝体的生长。 食品等级阴离子高分子电解质的投加可以通过吸附，电性中和和颗粒之间的架桥作用来促进絮凝体生成。得益于微砂的加速絮凝，在相同的沉淀性能下，其速度梯度相当于10倍的传统的絮凝工艺。高的絮凝动力效用导致在搅拌时间有限和絮凝体积的有限的情况下颗粒间碰撞机率的增加。柔和的搅动水体防止打断絮体。在该阶段中尽管其搅动强度小于先前的混凝阶段，但也足够能保
14、持絮体的悬浮。 图2：熟化池中的絮体熟化池的尺寸能满足在最大流量时其停留时间为8分钟。沉淀池沉淀效果的提高是基于： 微砂加速沉淀； 斜板的逆向流系统。每隔沉淀池都安装有塑料（食品等级）蜂窝状的斜管模块。在絮凝后，水进入沉淀池的底部然后从斜板底部向上方流动至渠道。颗粒和絮体沉淀在斜板的片板上并由于重力的作用滑下。由于大的镜向速率和斜板的60度倾斜可以形成一个连续自刮的过程。所以在斜板上没有絮体的积累。由于很好的水力条件，经验成熟的斜管尺寸及材质的选择，由熟化池产生的矾花质密易沉淀，由于沉淀池内污泥收集区的独特设计， 图3：斜板模块大部分污泥在未进入斜管区时已沉淀下来，污泥不会大量的累积以至堆积在斜管内，会自滑至沉淀池的底部，所以ACTIFLO沉淀池的斜管不需要如普通斜管沉淀池那样经常的停产冲洗。沉淀后的上清夜经由分布在斜板沉淀池顶部的集水槽收集后，进入后续滤池进行进一步处理。北京第九水厂的沉淀区表面负荷为42.5 m3/m2/h微砂和污泥的排除以及泥沙分离微砂加速沉淀的污泥沉淀在斜板沉淀池的底部。一个旋转的带有刮板把沉淀的微砂和污泥混合物刮向中心坑中。污泥循环泵一天24小时连续抽取集中在中
