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浅论提高水力循环澄清池净化低浊度水的方法 |
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| 浅论提高水力循环澄清池净化低浊度水的方法 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 10:30:15  |
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张国辉 马奎
巨化集团公司热电厂 浙江 衢州 324004
水力加速循环澄清池是一种泥渣循环分离型澄清池，其适用条件为进水悬浮物含量小于2000mg／L，当水源条件发生变化时，短期小于5000mg／L的水质。水力加速循环澄清池结构简单，无机械搅拌设备，投资不大，在运行中维护工作量小，因此它应用较为普遍。然而正因为水力加速循环澄清结构上的特点，在运行中它对水质变化、水量变化、温度变化的适应性比较差，与机械搅拌等其它类型澄清池相比，它的投药量较大，并且当运行条件突变时，易影响水的净化效果。
1 水力循环澄清池的运行情况
我厂有2台设计能力为320t／h的水力加速循环澄清池，生水水质及经澄清池处理后清水水质对比情况如表1所示。
因生水浊度、碱度、全固形物较小，多年来我厂2台澄清池在运行中存在的主要问题有：
（1）设备无法满负荷运行。当设备运行负荷达220 m3／h以上时，清水区会出现大量矾花，出水水质迅速变坏，澄清池在较短的时间内翻池。此时清水区上升流速为0．7 mm／s。
（2）设备的预处理效果不够理想。生水进入澄清池后所形成的矾花颗粒较小。经第一反应室取样发现，大量矾花不容易沉降，在雨水较少的秋冬二季，甚至会出现部分矾花上浮，不能沉降等现象。此时澄清池出水的浊度较大，硅胶的去除能力也有所降低。
（3）设备的运行不够稳定。因生水碱度较小，在运行中澄清池在进水管路中除了投加碱式氯化铝外，还需投入一定量的助疑剂NaOH。当系统的负荷发生变化而进行加药量的相应调整，或者是当药箱中的药液进行配制补充时，因上述二种药液的比例易发生变化，澄清池清水的pH值会产生较大的波动，从而影响了生水的净化效果。
2 改进的对策
鉴于水力加速澄清池在低浊度水处理过程中所暴露出的缺点，在通常情况可采取以下一些办法给予弥补，以改进水力循环澄清池的反应条件，达到改善其低浊度水的净化效果。
2．1 设备方面
（1）保护第一反应室内的矾花。如果进水的压力和喷嘴流速过高，会将已形成的粗颗料矾花打碎，从而明显地影响澄清池的净化效果。因此，可通过适当增大喷嘴直径的方法达到这一目的。我厂澄清池喷嘴的流速在7．3 m／s左右，而在设计中喷嘴流速的数据一般取7～8 m／s，资料表明，如果将喷嘴的流速降低到6．0 m／s左右，既能够提高澄清池的出力，还能够改善水的净化效果。
（2）增加水力循环澄清池的反应时间。对于低浊度水而言，它带入的泥渣十分有限，在运行中，澄清池形成的矾花颗粒相对较小，整个反应、分离区域内矾花的密度不够大，因而需要澄清池能够提供一个较大的反应及分离场所，以便增加池子的反应和分离时间。有资料介绍，第一反应室和第二反应室采用较低流速；减少喉管长度；加大扩管的角度；增大出口垂直部分高度；加大第二反应室高度等措施皆十分有效。但是上述措施应该在设计中就加以考虑。澄清池的第一反应室出口和第二反应室流速为6．5 mm／s；喉管长度为2．22 m；扩管角度为14．6°；第二反室高度仅1．60 m；这些参数并不适合低浊度水的净化与处理，但如果要改进这些参数，需要有一定的停运时间作保证。
（3）改进活性泥渣的回流条件。运行经验表明，升高喉管的高度，加大活性泥渣的回流比，对提高水的净化效果十分有利。因此，如果在澄清池底部增伞形板；将泥斗底部与喷嘴之间接通等，可以使原有设备的活性泥渣回流条件得到一定改观。
（4）改善澄清池的分离装置。增加原有斜管的长度，减少斜管的小孔直径，可有效地改善澄清池的分离效果。如果澄清池中的梯子内侧未装有斜管，在运行中就会使这块地方容易跑矾花，因此在安装斜管时，应注意不应有盲区。
2．2 运行方面
（1）选用聚合度较大的水处理药剂。聚合度越大，分子量就越大，水处理药剂水解后形成的矾花吸附力就越强，吸附量会更大，它适合低浊度水的处理。
（2）添加合适的助凝剂以增加水的净化效果。为了提高设备的负荷，在低浊度生水的情况下，一般选用聚丙烯酰胺作为助凝剂比较有效。
（3）适时地投加活性粘土。当天气持续放睛，河水浊度减少时，每周定期投加些活性粘土，它能使澄清池的运行稳定性大大加强，水的净化效果更会提高。
3 技术改进实施与效果
因我厂澄清池的停用检修时间受用汽、用水情况的限制，所以，在大修中不能对2台澄清池做全面的技术改造，根据实际情况，对澄清池设备和运行工况逐步作了以下几个方面的改进：
（1）将喷嘴直径由Φ125 mm改为Φ133 mm，使喷嘴的流速由原来的7．1 m／s降低为6．5 m／s。
（2）将1号澄清池斜管长度由原来的877 mm提高到1000 mm。
（3）更换了新的水处理药剂，经与原处理药剂对比试验发现，质量较好的聚合氯化铝更加适应低浊度，低碱度水的处理要求，在运行中2台澄清池可在清水pH值为6．5～7．0的条件下稳定运行，而不必象以往那样必须将清水的pH值调至7．2～8．0。大大减少了助凝剂工业碱的耗用量。
（4）澄清池定期投加粘土。一般情况下，天睛时每周投加一次。
（5）在生水浊度较低，矾花不易不沉时，除适当投加粘土外，在运行排泥的指标控制上，将二室沉降比由5 min调整至8 min，以更加精确地模拟澄清池中矾花的实际沉降效果。
（6）在运行中投加一定量的聚丙烯酰胺助凝剂，此改善水质净化效果。
经过上述技术改进后，澄清池低浊度水净化效果有了明显的改善，特别是澄清池投加聚丙烯酰胺助凝剂以后，设备的最大出力可由来的220t／h提高到360t／h左右，并且胶体硅去除率上升28个百分点。目前2台澄清池运行稳定性好，不会象以前那样经常翻池，由于助剂NaOH使用量减少，每年还可节约生产费用2．5万元左右。
4 结束语
因资金、场地、检修时间等客观条件的限制，我厂2台澄清池在技术改进上还有一些工作没有完成，如对2号澄清池的斜管进行更新，以增加其长度，减小小孔直径；降低第二反应室与分离室之间壁体流通截面的高度等。还有待于进一步的完善。近年来国内预处理技术有了很大的发展，出现许多更为高效实用的新型澄清池设备，如：网格反应气浮池、微涡流循环澄清池等，使用和设计单位可根据具体情况进行调研和选用。
参考文献
[1] 冯敏主编．工业水处理技术．海洋出版社1992
[2] 金熙等编．工业水处理技术问答及常用数据．（第二版）化学工业出版社
[3] 能源部西安热工研究所．热工技术手册．（电厂化学）水利电力出版社
[4] DL／T5068－1996火力发电厂化学设计技术规程．中国电力出版社
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