浅论提高水力循环澄清池净化低浊度水的方法
2008-01-18 13:59:16 来源:
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电力18讯: 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
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
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