機(jī)械攪拌加速澄清池跑礬花的原因及對(duì)策

機(jī)械攪拌加速澄清池跑礬花的原因及對(duì)策摘要：跑礬花是機(jī)械攪拌加速澄清池在水處理過(guò)程中經(jīng)常碰到的現(xiàn)象，其成因較為復(fù)雜，處理較為棘手。本方通過(guò)運(yùn)用改進(jìn)型方杯攪拌試驗(yàn)準(zhǔn)確地模擬測(cè)試生產(chǎn)工藝，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的方法找出加速池跑礬花的成因，并找出相對(duì)成熟的應(yīng)對(duì)方法。關(guān)鍵詞：機(jī)械攪拌加速澄清池、跑礬花、磁力攪拌試驗(yàn)、應(yīng)對(duì)方法1引言機(jī)械攪拌加速澄清池跑礬花是多數(shù)水處理車間經(jīng)常碰到的問(wèn)題，加速池中礬花大量上浮進(jìn)入清水槽，會(huì)引進(jìn)加速池水處理效果降低，出水水質(zhì)超標(biāo)，嚴(yán)重影響加速池的正常運(yùn)行。傳統(tǒng)方法是采用沖洗加速池的方法、雖一時(shí)有效，但不久就會(huì)重新跑礬花，大量沖洗不僅提高了水耗、電耗，而且在保證供水量的情況下，輪流沖洗加速池，必將增加其它運(yùn)行加速池的負(fù)荷，從而使跑礬花更加明顯，跑礬花現(xiàn)象得不到根本有效的解決。準(zhǔn)確分析加速池跑硯花的成因，并找出有效的應(yīng)對(duì)措施，保障加速池經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行是火電廠水預(yù)處理車間亟需解決的問(wèn)題。方杯攪拌試驗(yàn)在我公司生產(chǎn)過(guò)程中，攪拌試驗(yàn)常用室內(nèi)燒杯小樣試驗(yàn)，得到的結(jié)果往往與生產(chǎn)實(shí)際不符，不能有效指導(dǎo)生產(chǎn)，這主要是因?yàn)槭褂脻{板圓杯的水力條件與生產(chǎn)實(shí)際中的水力條件差異較大。為此、我們參考《城市供水行業(yè)2000年技術(shù)進(jìn)步發(fā)展規(guī)劃》上提供的較先進(jìn)的改進(jìn)型方杯試驗(yàn)，成功地用方杯和磁力攪拌器模擬生產(chǎn)實(shí)際，對(duì)加速池混凝沉淀效果進(jìn)行了測(cè)定，從中找出礬花上浮的成因。2.1攪拌試驗(yàn)過(guò)程攪拌實(shí)驗(yàn)是在DBJ一621型定時(shí)變速攪拌器上進(jìn)行，每次實(shí)驗(yàn)水樣量為500m1,水樣取自我公司水預(yù)處理車間加速池入口。操作程序?yàn)樵诳焖贁嚢柘峦都泳酆狭蛩徼F棍凝劑，反應(yīng)2rain后，繼續(xù)攪拌8min,靜沉15min后于距上液面約3cm處吸取部分清液測(cè)定剩余濁度。并測(cè)定泥渣沉降比。濁度用GDS—3型光電渾濁度儀測(cè)定，以蒸餾水的濁度為零基準(zhǔn)。對(duì)比各種方式下的余濁及泥渣沉降比，找出余濁高、泥渣沉降比高的原因。相同加藥量下不同攪拌轉(zhuǎn)速試驗(yàn)對(duì)比依據(jù)多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，我公司水預(yù)處理加速池加藥量在10mg/1左右，故試驗(yàn)時(shí)聚鐵加藥量控制在10mg/1，選定6種不同轉(zhuǎn)速進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：轉(zhuǎn)速(r/min)2040506080100余濁(FTU)252014101523泥渣沉降比62%43%20%15%22%46%圖1余濁及泥渣沉降比隨攪拌轉(zhuǎn)速變化趨勢(shì)圖相同攪拌轉(zhuǎn)速下不同加藥量試驗(yàn)依據(jù)相同加藥量下不同轉(zhuǎn)速的試驗(yàn)可以看出，攪拌轉(zhuǎn)速在60r/min左右時(shí)混凝效果最佳，余濁低，磯花下沉速度快。故在第二項(xiàng)試驗(yàn)中，將攪拌速度控制在60r/min,選定6種不同的加藥量進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：加藥量(mg/1)258101215余濁(FTU)30221581324泥渣沉降比65%39%22%14%20%43%圖2余濁及泥渣沉降比隨加藥量變化趨勢(shì)圖試驗(yàn)結(jié)果及討論：通過(guò)以上兩組試驗(yàn)，可以清楚地看出攪拌速度、加藥量對(duì)混凝效果的影響。從余濁以及泥渣沉降比上可以分析跑磯花的成因：余濁大、泥渣沉降比高說(shuō)明泥渣沉降速度慢，磯花容易上浮，造成跑磯花現(xiàn)象；相反，余濁小、泥渣沉降比低，說(shuō)明混凝效果好，泥渣沉降速度快，不會(huì)造成跑磯花現(xiàn)象。對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行分析后，總結(jié)引起加速池跑磯花現(xiàn)象的主要因素有下面幾點(diǎn)：2.4.1混合因素在整個(gè)工藝流程中，混合是第一步，混凝劑通過(guò)加藥設(shè)備加入到源水中，經(jīng)水力自身作用和靜態(tài)混合器混合后，然后進(jìn)入反應(yīng)池中，這一步是至關(guān)重要的一步，能否混合完全及混合完全的時(shí)間將直接影響到下面反應(yīng)和沉淀的效果。在第一組試驗(yàn)中，控制加藥量一致，通過(guò)攪拌速度來(lái)改變混合條件和反應(yīng)條件，我們可以清楚地看攪拌轉(zhuǎn)速在50r/min以下時(shí)，混合不充分，余濁明顯偏大，泥渣沉降比偏高，容易造成跑磯花的現(xiàn)象。但攪拌轉(zhuǎn)速高過(guò)80r/min后，攪拌太強(qiáng)，生成的磯花會(huì)被打碎，影響混凝效果，造成余濁上升，泥渣沉降比升高，極易造成跑磯花現(xiàn)象，十分不經(jīng)濟(jì)。故控制合理的攪拌轉(zhuǎn)速是確保加速池穩(wěn)定運(yùn)行的重要一環(huán)。反應(yīng)因素水進(jìn)入反應(yīng)池中后。由于混凝刑的脫紊和架橋作用，水中顆粒不斷碰撞、接觸，逐步形成磯花，在混合不充分的情況下，這一過(guò)程進(jìn)行得較為緩慢，形成的磯花細(xì)而小，雖然通過(guò)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間和沉淀時(shí)間，可彌補(bǔ)一些混合不足的影響，但在實(shí)際生產(chǎn)中是不易實(shí)現(xiàn)的。但通過(guò)改造反應(yīng)池，反應(yīng)池中顆粒間碰撞機(jī)會(huì)增加，將顯著提高反應(yīng)效果。加藥量因素從第二組試驗(yàn)可以看出，在相同的攪拌轉(zhuǎn)速下，加藥量的大小對(duì)混凝反應(yīng)影響很大，加藥量低于8mg/l時(shí)，磯花形成密集細(xì)小，反應(yīng)池出水進(jìn)入分離區(qū)后，局部密度相近，近似均勻水體，引起擁擠沉淀，易出現(xiàn)跑磯花現(xiàn)象。而加藥量大于12mg/l后，余濁明顯上升，導(dǎo)致在分離區(qū)中繼形成磯花，而造成跑磯花可能性較大，給人一種磯花較好，沉不下去的現(xiàn)象。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐國(guó)電靖遠(yuǎn)發(fā)電有限公司供水車間共有5臺(tái)機(jī)械攪拌加速澄清池，規(guī)格為直徑29米，水處理能力1800m3h，攪拌機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍0-1250r/min。自投產(chǎn)運(yùn)行以來(lái)，曾多次出現(xiàn)絮體突然上浮聚集于池面并進(jìn)入清水池的跑礬花現(xiàn)象，對(duì)加速池的穩(wěn)定運(yùn)行和出水水質(zhì)造成很大的影響。在試驗(yàn)室方杯試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，來(lái)印證方杯試驗(yàn)的結(jié)論，更進(jìn)一步分析礬花上浮的原因，從而確定合理的應(yīng)對(duì)措施。攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)混凝效果的影響對(duì)應(yīng)第一組方杯試驗(yàn)，保持5臺(tái)加速池加藥量一定，為10mg/l，5臺(tái)攪拌機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速依次調(diào)整為：#1200r/min，#2400r/min，#3600r/min，#4800r/min，#51000r/min，每臺(tái)加速池的進(jìn)水量保持相同為1000m3/h，進(jìn)水濁度為50FTU。1小時(shí)后測(cè)量各加速池出水濁度及二反應(yīng)室10min泥渣濃度，數(shù)據(jù)如下表：加速池#1#2#3#4#5濁度(FTU)352281626泥渣濃度0.5%2%12%6%1.5%從測(cè)量數(shù)據(jù)可以看出，與第一組方杯試驗(yàn)結(jié)果是吻合的，在加藥量恒定的條件下，#3加速池?cái)嚢柁D(zhuǎn)速適中，出水水質(zhì)最好，分離區(qū)清水層厚度達(dá)1米以上，二反應(yīng)室泥渣形成速度快，礬花顆粒大而且沉降速率高，混凝效果相當(dāng)好。而#1、2加速池因攪拌轉(zhuǎn)速偏小，藥劑混合反應(yīng)不充分，二反應(yīng)室泥渣形成速度慢，礬花形成細(xì)小，分離區(qū)清水層與礬花沉降層區(qū)分不明顯，出水水質(zhì)超標(biāo)。#5加速池在進(jìn)水量為1000m3/h條件下攪拌機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速偏高，二反應(yīng)室泥渣形成速度雖然快，但被速度偏高的槳片及水流打碎，觀察分離區(qū)礬花間十分透明，礬花與清水間界限也十分明確，但礬花沉降速度很慢，大部分礬花隨水流進(jìn)入清水池形成典型的跑礬花現(xiàn)象。加藥量對(duì)混凝效果的影響對(duì)應(yīng)第二組方杯試驗(yàn)，保持5臺(tái)加速池?cái)嚢铏C(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速在600-700r/min之間，將5臺(tái)加速池加藥量依次調(diào)整為：#12mg/l,#25mg/l,#38mg/l,#410mg/l,#515mg/l，每臺(tái)加速池的進(jìn)水量保持相同為1000m3/h，進(jìn)水濁度為50FTU。1小時(shí)后測(cè)量各加速池出水濁度及二反應(yīng)室10min泥渣濃度，數(shù)據(jù)如下表：加速池#1#2#3#4#5濁度(FTU)302010828泥渣濃度1%4%9%13%14%第二次實(shí)踐的數(shù)據(jù)和第二次方杯試驗(yàn)結(jié)果也十分相近，#1、2加速池加藥量不足，泥渣濃度低，出水水質(zhì)差。#3、4加速池加藥量適中，泥渣形成快，出水水質(zhì)好。而#5加速池加藥量過(guò)大，雖然二反應(yīng)室泥渣濃度高，但形成的礬花比較松散，不易沉淀，出水水質(zhì)反而升高超標(biāo)。其他原因分析在多年的運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)了因系統(tǒng)調(diào)整等原因引起的加速池跑礬花現(xiàn)象，一并進(jìn)行分析，完善應(yīng)對(duì)策略。藻類對(duì)混凝效果的影響夏季原水中藻類含量較高，藻類代謝產(chǎn)生的有機(jī)物中的酸性物質(zhì)與混凝劑（聚合硫酸鐵）的水解產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，生成的物質(zhì)附著在絮體顆粒的表面，阻礙了顆粒相互碰撞和結(jié)合，形不成比較大的礬花，影響了混凝效果。水體溫差的影響加速池的進(jìn)水來(lái)自輻流式沉淀池的出水，夏季進(jìn)水量偏小或系統(tǒng)短時(shí)停運(yùn)時(shí)，原水在輻沉池中停留時(shí)間太長(zhǎng)，曝曬時(shí)間長(zhǎng)導(dǎo)致水溫上升，有時(shí)可高出加速池內(nèi)水溫6°C以上，高溫水進(jìn)入加速池后因水的密度不同導(dǎo)致加速池局部形成短流現(xiàn)象和異重流現(xiàn)象，池水的嚴(yán)重對(duì)流導(dǎo)致大量礬花上浮，形成跑礬花現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)加速池會(huì)嚴(yán)重翻池，出現(xiàn)出水濁高于進(jìn)水濁度的現(xiàn)象。4.3水量調(diào)整影響加速池正常運(yùn)行時(shí)，突然增大進(jìn)水量，會(huì)使加速池分離區(qū)水流上升流速突然增大，原礬花沉降速率不能短時(shí)間內(nèi)加大，短時(shí)間內(nèi)水流上升流速會(huì)大于原礬花的沉降速率，礬花被大量抬升上浮，形成跑礬花現(xiàn)象。4.4排泥的影響有欠排泥與過(guò)排泥兩種情況。欠排泥時(shí)，二反應(yīng)室泥渣濃度過(guò)高，加速池底部積泥太多，積泥堵塞回流縫，使分離區(qū)泥渣不能進(jìn)入一反應(yīng)室循環(huán)反應(yīng)，破壞了加速池正常的水流環(huán)境，使分離區(qū)泥渣只有隨水流進(jìn)入清水池。過(guò)排泥時(shí)，不但將底部死泥排走，而且將大量的活性泥渣排走，使二反應(yīng)室泥渣濃度大大降低，礬花量降低后變得細(xì)小松散、不易沉降，混凝效果大大降低。采取的對(duì)策根據(jù)方杯試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐結(jié)論以及生產(chǎn)運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出機(jī)械攪拌加速澄清池跑礬花的應(yīng)對(duì)措施。5.1控制攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速在合理范圍內(nèi)機(jī)械攪拌加速澄清池的進(jìn)水來(lái)自輻流式沉淀池的出口，故一般情況下濁度變化不大，正常在20-50FTU之間，故根據(jù)進(jìn)水量的大小控制好攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速是穩(wěn)定運(yùn)行的重要措施，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速由攪拌機(jī)的提升流量來(lái)決定，對(duì)應(yīng)為3-5倍的進(jìn)水量為攪拌機(jī)原提升流量，型號(hào)不同的攪拌機(jī)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速不同，一般情況下攪拌機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制在400-800r/min內(nèi)，進(jìn)水量大時(shí)轉(zhuǎn)速高，進(jìn)水量小時(shí)轉(zhuǎn)速低?？茖W(xué)合理投加混凝藥劑加速池的加藥量與進(jìn)水量、進(jìn)水濁度、二反應(yīng)室泥渣濃度有關(guān)，根據(jù)上述三者的變化科學(xué)合理地投加藥劑，是穩(wěn)定加速池運(yùn)行的關(guān)鍵。若進(jìn)水濁度較低，為了形成所需泥渣濃度，則可減少進(jìn)水量，增大劑投加量，必要時(shí)，可向第二反應(yīng)室中投加助劑或黃土。加速池需要增加或減少水量時(shí)，應(yīng)提前調(diào)整藥劑投加量，然后再按要求調(diào)整水量。二反應(yīng)室泥渣沉降比降低時(shí)應(yīng)立即增大藥劑投加量。合理安排排泥加速池進(jìn)行科學(xué)合理泥，使泥渣保持一定的濃度和活性，保持泥渣的吸附能力，才能保障加速池出水水質(zhì)合格加速池二反應(yīng)室沉降比達(dá)15%時(shí)，加速池即可排泥，使加速池二反應(yīng)室泥渣沉降比保持在10-15%之內(nèi)。加速池二反應(yīng)室沉降比雖然小于15%，但排泥間隔達(dá)天時(shí)，加速池即可排泥。。防止欠排和過(guò)排現(xiàn)象的發(fā)生。為了保證回流縫暢通，檢查底部積泥及水下設(shè)備，加速池應(yīng)每?jī)蓚€(gè)月應(yīng)放空沖洗檢查一次。其他方面的措施原水進(jìn)入加速池之前在輻沉池投加助凝劑消除藻類的影響，提高混凝效果；水量調(diào)整要循序漸進(jìn)，切忌突然增大進(jìn)水量，尤其是水體溫差較大時(shí)更要逐步少量增加進(jìn)水量，防止水體擾動(dòng)出現(xiàn)跑礬花甚至翻池現(xiàn)象；改造加速池構(gòu)筑物，減少構(gòu)筑物窗戶，避免日光偏曬引起加速池局部水對(duì)流，造成礬花流失。結(jié)束語(yǔ)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)室方杯試驗(yàn)與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際實(shí)踐，我們比較成功地分析出機(jī)械攪拌加速澄清池跑礬花的原因，找出了相對(duì)成熟的應(yīng)對(duì)措施，已于2008年下半年至今年上半年應(yīng)用于我公司的生產(chǎn)實(shí)際，從近一年來(lái)的應(yīng)用效果看，成功地