關(guān)于澄清池的技術(shù)改造和運(yùn)營(yíng)管理
摘要：本文就如何對(duì)水旋澄清池進(jìn)行技術(shù)改造、加強(qiáng)運(yùn)營(yíng)管理，有效提高水旋澄清池的高濁度處理能力進(jìn)行的有效嘗試進(jìn)行了總結(jié)，通過(guò)進(jìn)行技術(shù)改造和加強(qiáng)運(yùn)營(yíng)管理，使原蘭州鐵路水廠的澄清池對(duì)高濁度水的處理能力由設(shè)計(jì)的40000NTU提高到100000NTU，有效提高了原蘭州地區(qū)不間斷供水能力。
關(guān)鍵詞：水旋澄清池；高濁度處理；技術(shù)改造；運(yùn)營(yíng)管理
1 前言
水旋澄清池具有占地面積小、處理效果好的特點(diǎn)，特別適用于西北地區(qū)河流所特有的夏季高濁度、冬季低溫度、低濁度且濁度范圍變化大的特點(diǎn)。蘭州地區(qū)水源改造時(shí)由于受到場(chǎng)地限制，在改造時(shí)廢棄原有的無(wú)閥濾池，改建了三座水旋澄清池，自1988年投運(yùn)至2008年4.28日停產(chǎn)，為蘭州地區(qū)供水發(fā)揮了極大作用，原設(shè)計(jì)處理能力為40000NTU（實(shí)際運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)為35000NTU）[1]，1998年前在夏季高濁時(shí)因無(wú)法處理多年采用停止處理的狀態(tài)，多次造成蘭州地區(qū)因夏季高濁度多次停水。筆者和原水廠工程技術(shù)人員經(jīng)過(guò)多年不懈努力，多次進(jìn)行技術(shù)改造，使該澄清池處理能力達(dá)到100000NTU，有效減少了因高濁度造成的停水狀況，為蘭州地區(qū)供水提高了保障能力，現(xiàn)將采取的改造措施提供如下，希望能為水旋澄清池運(yùn)營(yíng)提供一定參考：
2 改造
2.1增設(shè)PVC斜管，增加接觸時(shí)間，提高去除率
為了有效增加藥液與源水的接觸停留時(shí)間，藥劑與源水形成大顆粒礬花后有效去除泥沙，在澄清池上部清水區(qū)增設(shè)鋼制骨架承力層，將一米長(zhǎng)正六角形無(wú)毒聚氯乙烯塑料斜板粘接成蜂窩狀塊體，粘接后的斜管按照600夾角滿池均勻分布于承力層上，有效增加了源水與藥液的接觸面積進(jìn)而提高了沉淀面積[2]，經(jīng)實(shí)測(cè)采取該措施后澄清池的高濁處理能力由實(shí)際運(yùn)營(yíng)的35000NTU提高到設(shè)計(jì)能力40000NTU，出水濁度全部﹤20NTU，初步提高了運(yùn)營(yíng)能力。
2.2增設(shè)加藥點(diǎn)，靈活調(diào)節(jié)運(yùn)行方式
在南濱河路（規(guī)劃607#路）在2001年改造擴(kuò)建時(shí)利用管路改移時(shí)機(jī)，在揚(yáng)水管出口80米后、文丘里管加藥點(diǎn)前端70米處增加投藥點(diǎn)三個(gè)（聚合鋁、陽(yáng)離子（凈水靈）、聚丙烯酰胺（3#藥）各一個(gè)），在低濁度和高濁度時(shí)采用前、中（文丘里管處）、后加藥點(diǎn)（澄清池中心筒內(nèi)）分別投加不同藥劑改善源水與藥劑的混合反應(yīng)能力，有效提高澄清池的處理能力，具體投加順序如下：
2.2.1加藥點(diǎn)的變化
濁度3000-10000NTU，前加藥點(diǎn)加聚合鋁，澄清池中心筒加3#藥；濁度≥10000NTU，前加藥點(diǎn)加3#藥，澄清池中心筒加凈水靈。高濁情況下（濁度≥30000NTU），采用3#+凈水靈+3#的投藥方式較理想；
2.2.2濁度≥10000NTU時(shí)，根據(jù)濁度變換加藥點(diǎn)后，必須運(yùn)行2小時(shí)后觀察加藥效果，嚴(yán)禁頻繁更換加藥點(diǎn)。
2.2.3低濃度藥劑的水處理效果比高濃度的效果好，并且水處理差別很大；在水力條件好、源水低于15000NTU的情況下，先加凈水靈的效果優(yōu)于先加3#藥的效果，并且水體內(nèi)懸浮物較少；
2.2.43#藥濃度2‰的效果好于3‰的效果，同樣高濁度處理水時(shí)，凈水靈最高濃度使用8%左右即可；
2.2.53#藥的投加量要嚴(yán)格控制，不能盲目加大3#藥的投加量，嚴(yán)格按照規(guī)范規(guī)定水處理工藝中3#藥的投加量投加：正常使用1mg/l；非正常使用2mg/l;
2.3提高進(jìn)水流速，藥劑充分混合反應(yīng)
原設(shè)計(jì)施工時(shí)原水進(jìn)水管為DN300鑄鐵管，進(jìn)入池壁后原水呈自由落體狀進(jìn)入澄清池，不能很好的發(fā)揮藥液的混合反應(yīng)，沒(méi)有真正起到水旋作用，在澄清池清洗發(fā)現(xiàn)這一情況后經(jīng)共同分析，采用∮325鋼管向∮168鋼管逐步漸縮方式延長(zhǎng)進(jìn)水管繞中心筒至澄清池中部，加長(zhǎng)鋼管22米。在流量不變的情況下，流速增加3倍以上，更加充分的增加了藥劑與原水的混合能力，并使澄清池內(nèi)混合液明顯出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，有效提高了處理能力，這一改造在2004年7月1日濁度在70000NTU時(shí)沒(méi)有發(fā)生翻池現(xiàn)象（澄清池超出處理能力無(wú)法處理現(xiàn)象），有效證明了改造效果。
2.4排泥系統(tǒng)自動(dòng)化，降低職工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高排泥效果
蘭州鐵路水廠的澄清池采用人工手動(dòng)排泥，池上工作人員觀察到需要排泥時(shí)通知池下工作人員開(kāi)啟、關(guān)閉排泥閥進(jìn)行排泥作業(yè)，由于澄清池較高（池頂距地面11米），加上高濁度期間三個(gè)澄清池中部、底部均需反復(fù)排泥才能保證正常處理，由于上下聯(lián)系不便，加上池下人員疲于奔命，導(dǎo)致“翻池”現(xiàn)象連續(xù)發(fā)生，一旦發(fā)生翻池，一座澄清池在兩個(gè)小時(shí)左右才能恢復(fù)正常處理，恢復(fù)后處理不及時(shí)陷入再次翻池的尷尬局面，造成高濁度期間停水的反復(fù)發(fā)生，針對(duì)這一現(xiàn)象采取了如下改造措施。
2.4.1將既有的暗桿閘閥改為膜片式水力排泥閥，減少了開(kāi)、關(guān)閥時(shí)間，提高了嚴(yán)密性，每個(gè)閥的開(kāi)啟、關(guān)閉用時(shí)減少了2/3，有效提高了工作效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。
2.4.2將上清液引入壓力罐，有效保證了水力排泥閥的用水需求，杜絕了過(guò)水能力不足時(shí)壓力罐無(wú)水，排泥閥不能打開(kāi)的問(wèn)題。
2.4.3排泥閥實(shí)現(xiàn)集中自動(dòng)控制，濁度低于10000NTU時(shí)采取中控室遠(yuǎn)程控制，濁度高于10000NTU時(shí)采取澄清池就地控制，實(shí)現(xiàn)自控后澄清池操作人員由原來(lái)的3人/池改為1人/池，不但實(shí)現(xiàn)了正常處理，而且大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。在2004年春季改造完畢后經(jīng)歷了2004年7月劉家峽大面積塌方后造成的連續(xù)7日濁度在70000NTU以上，2005、2006年7月更是經(jīng)受了100000NTU的高濁度處理考驗(yàn)，證明以上改造措施確實(shí)提高了澄清池的處理能力，確保了蘭州鐵路地區(qū)不間斷供水。
3優(yōu)化運(yùn)行程序，確保正常處理
3.1定期檢修
3.1.1澄清池每月定檢一次，檢修項(xiàng)目按104#部令第107條執(zhí)行。
3.1.2每年4、10月清理積泥，每次6天（2天/池）。
3.1.3斜管表面及管內(nèi)沉積產(chǎn)生的絮凝泥渣每月（夏季5-10月）用高壓水槍沖洗一次。
3.1.4四年更換一次PVC斜管，斜管長(zhǎng)1米，夾角600。
3.2運(yùn)行狀態(tài)
3.2.1運(yùn)行前：取源水做出水質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告（濁度、顆粒組成膠體顆粒性質(zhì)、溶解物及含量、PH值、堿度、水溫等），用不同的藥劑做投藥攪拌沉降實(shí)驗(yàn)，以確定最佳混凝劑投加量。
3.2.2初次運(yùn)行：空池啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，進(jìn)水量控制為設(shè)計(jì)水量的1/2-1/3，混凝劑投加量為正常投加量的1.5-2倍，必要時(shí)可投加黏土以促進(jìn)泥渣快速形成（一般需要2-3小時(shí)）。當(dāng)出水濁度降至20NTU以下，再將進(jìn)水量逐漸加大（每次增加水量不宜超過(guò)設(shè)計(jì)水量的20%，水量增加間隔不小于1小時(shí)），藥量逐漸降至實(shí)驗(yàn)值。
3.2.3當(dāng)停用8-24小時(shí)后，重新運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)必須先開(kāi)啟底部排泥閥排出少量泥渣，并控制進(jìn)水量和投加正常運(yùn)轉(zhuǎn)值1.2倍的投藥量，使底部泥渣松動(dòng)活化，然后調(diào)整到正常水量的2/3運(yùn)轉(zhuǎn)，待出水水質(zhì)穩(wěn)定后，再逐漸降低加藥量，增大進(jìn)水量直至正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
3.2.4停池超過(guò)3天，必須將池體存泥放空，以免泥渣固結(jié)、腐化變質(zhì)影響下次運(yùn)行。
3.2.5正常運(yùn)行
3.2.5.1每小時(shí)對(duì)源水、出水濁度化驗(yàn)一次，算出投藥量并執(zhí)行。
3.2.5.2每天交接班時(shí)必須對(duì)底部排泥閥松動(dòng)一次，以防重顆粒固結(jié)。
3.2.5.3中部排泥閥當(dāng)泥水濃度達(dá)到130-150kg/m3，對(duì)稱排泥，各閥開(kāi)啟時(shí)間總計(jì)1分鐘，排泥不得排至斜管以下。
3.2.5.4澄清池高濁期嚴(yán)禁頻繁倒泵且不得冒水，如二泵貯水到上限（850m3）時(shí)，車(chē)間調(diào)度通知?dú)飧〖訌?qiáng)反沖洗。
3.3運(yùn)行中產(chǎn)生的反�，F(xiàn)象及處理方法
3.3.1投藥量不足（投藥系統(tǒng)堵塞），或源水堿度過(guò)低，則出現(xiàn)下述情況：分離室清水區(qū)中出現(xiàn)細(xì)小絮狀物上升，出水水質(zhì)渾濁。
處理方法：
A、關(guān)小進(jìn)水閥門(mén)；
B、增加投藥量；
C、通過(guò)浮子流量計(jì)觀測(cè)投藥管是否堵塞；
D、如堿度過(guò)低，則投加石灰或純堿；
3.3.2排泥量不足將出現(xiàn)下述情況
（1）混凝室內(nèi)中心筒泥渣濃度過(guò)高（泥渣沉降比15-20%）。
�。�2）分離室中泥渣層逐漸升高，出水水質(zhì)渾濁。
�。�3）濃縮區(qū)內(nèi)排出的泥渣含水量很低，泥渣沉降比超過(guò)80%。
處理方法：縮短排泥周期或加長(zhǎng)排泥歷時(shí)。
3.3.3投藥量過(guò)大將有下列情況：當(dāng)池面水有大顆粒礬花普遍上浮而顆粒間仍透亮。
處理方法：適當(dāng)降低投藥量。
3.3.4在正常溫度下，清水區(qū)中有大量氣泡出現(xiàn)，原因是投加堿量過(guò)多、泥渣回流不暢或排泥不及時(shí)，沉積池底日久腐化形成大塊松散腐積物夾帶氣體上漂池面。
處理方法：底部排泥。
3.3.5清水區(qū)中礬花明顯上升，甚至引起翻池情況，原因是：進(jìn)水量超過(guò)設(shè)計(jì)流量過(guò)多，上升流速大于0.87mm/s。
處理方法：減少進(jìn)水量，測(cè)上升流速小于0.87mm/s。
以上是筆者和原蘭州鐵路水廠工程技術(shù)人員、凈化運(yùn)用人員總結(jié)的澄清池改造、運(yùn)營(yíng)的一些經(jīng)驗(yàn)，不妥之處敬請(qǐng)批評(píng)指正�！�
參考文獻(xiàn)：
[1]新建鐵路給水工程蘭州站地區(qū)給水工程施工設(shè)計(jì)總說(shuō)明書(shū)。蘭州:鐵道部第一勘測(cè)設(shè)計(jì)院:1986[2]中國(guó)建筑工業(yè)出版社.《給水工程》（第三版）嚴(yán)熙世.范瑾初主編.1995
