水力循環(huán)澄清池改造設(shè)計及實踐

1、水力循環(huán)澄清池改造設(shè)計及實踐 胡鋒平方永中江立文程繼曾廖春年馬道木提要:介紹了上饒鐵路東門給水所160m3/h水力循環(huán)澄清池的改造設(shè)計。按設(shè)計要求，單池產(chǎn)水量由160m3/h提高到320m3/h。經(jīng)過兩年多的運行表明：改造后的水力循環(huán)澄清池出水濁度比未改造的160m3/h水力循環(huán)澄清池出水濁度低，穩(wěn)定在8 度以下，且耐沖擊負荷能力加強。上饒鐵路東門給水所的給水改擴建工程是將原1.2萬m3/d的供水規(guī)模擴建成2萬m3/d，(主要工程內(nèi)容為將兩座單池水量160m3/h的水力循環(huán)澄清池改造成單池水量為320m3/h，增加一座320m3/h重力式無閥濾池)。該工程竣工后已穩(wěn)定運行兩年多，效果明顯。本文

2、介紹水力循環(huán)澄清池改造設(shè)計的主要技術(shù)內(nèi)容及運行管理情況。 1水力循環(huán)澄清池改造設(shè)計 1.1改造設(shè)計思路 為克服傳統(tǒng)水力循環(huán)澄清池的缺點，提高產(chǎn)水量及改造后的水力循環(huán)澄清池對水質(zhì)、水量的適應(yīng)性，本水力循環(huán)澄清池的改造設(shè)計主要從以下幾方面著手：(1)提高混凝效果。水力循環(huán)澄清池主要依靠活性泥渣層的接觸絮凝作用達到澄清效果，在改造時，增加網(wǎng)格絮凝過程，提高脫穩(wěn)顆粒碰撞引起的絮凝作用。(2)提高沉淀效果。傳統(tǒng)水力循環(huán)澄清池沉淀區(qū)的上升流速為1mm/s，通過增加斜管，提高分離區(qū)的上升流速為2.5mm/s3.0mm/s。(3)提高容積有效利用率，延長絮凝和沉淀時間。如降低回流比(改造后回流比按12進行設(shè)計

3、)；通過延長第二絮凝區(qū)與沉淀區(qū)之間的隔墻以提高絮凝區(qū)和沉淀區(qū)的有效容積利用率；縮短喉管長度，使喉管周圍的容積得到有效利用。 1.2改造后的工作原理 投加混凝劑的原水，經(jīng)管道混合后，從池底進入，先經(jīng)噴嘴噴入喉管，在喉管下部喇叭口附近形成真空吸入活性懸浮泥渣，原水與回流泥渣在喉管中快速混合，進入第一絮凝室和第二絮凝室。在第一、第二絮凝室中完成絮凝過程，一方面，通過接觸絮凝，脫穩(wěn)雜質(zhì)被活性泥渣阻留下來，另一方面，當(dāng)水流通過網(wǎng)格時，相繼收縮、擴大、形成渦流，通過小旋渦加速顆粒碰撞，形成絮凝體。第二絮凝室的泥水混合物通過斜管沉淀區(qū)，泥水分離后，清水經(jīng)集水槽收集進入重力式無閥濾池；而分離后的活性泥渣，一部

4、分通過回流進入第一絮凝室，另一部分剩余泥渣通過排泥斗排放。 1.3改造設(shè)計要點 (1)反應(yīng)筒型式的改變，原反應(yīng)筒為倒錐體，改為柱體加錐體(如圖1)，增加絮凝區(qū)的容積，標準圖中反應(yīng)筒尺寸為d2 100mm350mm，h3800mm，改造后的反應(yīng)筒尺寸：柱體部分為d2100mm，h3200mm，倒錐體部分為d2 100mm350mm， h1 750mm。經(jīng)改造后，絮凝區(qū)容積增大。 圖1水力循環(huán)澄清池改造示意：自水流方向增加網(wǎng)格層數(shù) (2)第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)增設(shè)網(wǎng)格，網(wǎng)格采用截面積bh30mm20mm的松木條，以3毛竹釘固定，網(wǎng)格共11層，分四段。第一段一層，網(wǎng)眼凈空尺寸為20mm 20mm(1

5、層)；第二段4層，網(wǎng)眼凈空尺寸為25mm25mm(25層)；第三段4層，網(wǎng)眼凈空尺寸為30mm30mm(69層)；第四段2層，網(wǎng)眼凈空尺寸為35mm35mm(1011層)。 (3)沉淀區(qū)增設(shè)聚氯乙稀斜管，孔徑為25mm，壁厚0.5mm，長1000mm，傾角60。以提高沉淀區(qū)的沉淀效果(沉淀區(qū)的上升流速設(shè)計為2.0mm/s)。 (4)縮短喉管長度，傳統(tǒng)水力循環(huán)澄清池水流在喉管中停留時間為0.5s0.7s，本設(shè)計采用0.1s，喉管長度由1 350mm改為250mm，可增加絮凝區(qū)體積。 (5)噴嘴出口流速較傳統(tǒng)水力循環(huán)澄清池出口流速(7m/s)低，噴嘴出口直徑為150mm，出口流速5.3m/s，降低

6、了能耗。 (6)沉淀區(qū)與反應(yīng)區(qū)間的隔墻向下延長1m，以增加反應(yīng)區(qū)與沉淀區(qū)的容積，提高澄清區(qū)的容積利用率。 (7)改變集水槽尺寸(圖中未示出)。環(huán)形集水槽由230mm436mm改為300mm436mm，總集水槽由310mm436mm改為600mm436mm。 (8)水力循環(huán)澄清池進水管(除池底以下的進水管dn250不變)出水管管徑改為dn300。池底以下的進水管dn250不變，這考慮兩方面的原因：一有利于混合，另改變管徑，施工困難。 (9)排泥裝置采用原設(shè)計不變。 2運行情況分析 東門給水所水源取自信江，進水濁度在10度700度，本工程于1996年在一座澄清池改造完畢后投入運行，經(jīng)兩年多的運行，投藥量平均為7mg/l，產(chǎn)水量比改造前增加了一倍以上，出水濁度比該廠另一座未經(jīng)改造的澄清池低，均在8度以下，并且未由于水質(zhì)水量變化，發(fā)生過翻池現(xiàn)象而影響供水，相反，未改造的水力循環(huán)澄清池卻發(fā)生過翻池現(xiàn)象，說明改造后的水力循環(huán)澄清池對水量、水質(zhì)的適應(yīng)能力較強。 3運行中存在的問題及解決方法 網(wǎng)格上滋生藻類及通過吸水管進入的懸浮物經(jīng)過一段時間的運行之后，堵塞最下層網(wǎng)格( 圖1 中第一層)，由于網(wǎng)格孔眼尺寸逐漸增大，對其它層網(wǎng)格影響不大，在設(shè)計時在反應(yīng)筒倒錐體段開設(shè)人孔，每年放空清孔12次。藻類生長旺季，可在泵前加氯以控制藻類生長，減輕網(wǎng)格堵塞。 4結(jié)束語 東門給水所水力循