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隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展,原水水質(zhì)不斷惡化,飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的大幅提升以及日益陳舊的產(chǎn)水設(shè)備設(shè)施,給水廠飲用水生產(chǎn)帶來了很大的壓力和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為保證出廠水水質(zhì)合格,需要采取優(yōu)化藥劑投加及產(chǎn)水設(shè)備設(shè)施等技術(shù)改造手段。國內(nèi)某水廠通過在斜管沉淀池加裝表面沖洗設(shè)備的技術(shù)改造,有效改善了出水水質(zhì)。 原有斜管沉淀池出現(xiàn)的問題及分析 該水廠采用常規(guī)水處理工藝,即混凝-沉淀-過濾。過濾是*關(guān)鍵的工藝環(huán)節(jié),因?yàn)樗潜WC出廠水濁度指標(biāo)合格的*后一道屏障,一旦濾池截留效果差,就會(huì)造成濾后水濁度升高,若無法及時(shí)采取補(bǔ)救措施,將直接影響出廠水濁度指標(biāo)的完成率。因此,在生產(chǎn)運(yùn)行中將風(fēng)險(xiǎn)控制點(diǎn)前移至沉淀環(huán)節(jié),通過合理的投藥和科學(xué)的運(yùn)行管理使其無論在超負(fù)荷運(yùn)行,還是在原水水質(zhì)不佳的情況下均能充分發(fā)揮作用。但是在日常生產(chǎn)運(yùn)行當(dāng)中發(fā)現(xiàn),蜂窩斜管沉淀池出水水質(zhì)不佳,水中含有細(xì)小的絮體,通過監(jiān)測濁度指標(biāo)也發(fā)現(xiàn)沉后水濁度較大,出水濁度普遍大于2NTU,個(gè)別時(shí)段大于5NTU。這樣就會(huì)給后續(xù)過濾工藝環(huán)節(jié)帶來處理負(fù)擔(dān),增加出廠水水質(zhì)超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)。此外,還發(fā)現(xiàn)蜂窩斜管沉淀池在運(yùn)行一段時(shí)間后,就會(huì)在斜管頂部沉積一層厚厚的絮體,堵塞斜管,通過分析可知是由以下原因造成:
(1)受“短流”現(xiàn)象的影響。蜂窩斜管沉淀池前部的反應(yīng)池為水力雙層回轉(zhuǎn)式反應(yīng)池,初始設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)水量已與實(shí)際運(yùn)行條件差別較大,故造成反應(yīng)效果不佳,而沉淀池的處理效果與反應(yīng)效果有較大的關(guān)系,且蜂窩斜管沉淀池與前部反應(yīng)池在寬度上不對(duì)等,造成進(jìn)入沉淀池的水流分配不均,局部出現(xiàn)“短流”現(xiàn)象,使絮體的穩(wěn)定性受到影響,前部已經(jīng)形成的絮體容易重新破碎成細(xì)小絮體。
(2)高處理負(fù)荷的影響。近年來隨著水廠處理水量的逐漸增加,沉淀池長時(shí)間處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),池內(nèi)水流上升流速較大,這樣就使一些不穩(wěn)定的絮體隨水流上升。而在這些隨水流上升的不穩(wěn)定絮體中,較輕的部分就會(huì)隨水流進(jìn)入出水集水槽,從而進(jìn)入濾池,而較重的部分就會(huì)重新下沉堆積在斜管的頂部,堵塞斜管,減小沉淀池有效沉淀面積,進(jìn)一步增大其表面負(fù)荷,導(dǎo)致沉淀池的運(yùn)行陷入惡性循環(huán)狀態(tài)。 技術(shù)改造措施 在實(shí)施技術(shù)改造之前,針對(duì)斜管沉淀池斜管頂端積泥嚴(yán)重的問題,采取的主要措施為停池采用人工表面沖洗,即利用中低水量供水時(shí)間段將沉淀池停池,人工利用消防水帶,對(duì)沉淀池的每一區(qū)域進(jìn)行表面沖洗。這樣做的弊端主要有以下兩點(diǎn): ①影響正常的生產(chǎn)運(yùn)行。每次停池沖洗到恢復(fù)正常運(yùn)行的時(shí)間為8 h,停池期間,其他沉淀池水量增加,致使表面負(fù)荷增大,影響出水水質(zhì)。此外,沖洗結(jié)束后,需要盡快使停池的沉淀池恢復(fù)運(yùn)行,由于進(jìn)入池體的水流速度較大,所以容易擾動(dòng)部分底泥,從而影響水質(zhì)。 ②耗費(fèi)人力物力。每次停池表面沖洗需要兩名人員,且一般安排在夜間作業(yè),勞動(dòng)強(qiáng)度較大,對(duì)于人力的損耗也較大。經(jīng)過統(tǒng)計(jì),停池表面沖洗時(shí)每組沉淀池的排水量約2000m3,增加了水廠的自用水率。針對(duì)沉淀池停池表面人工沖洗帶來的弊端,設(shè)想如果能在沉淀池日常自動(dòng)排泥的同時(shí),對(duì)斜管沉淀池表面進(jìn)行沖洗,那么可同時(shí)解決上述的兩點(diǎn)弊端。 為此,對(duì)排泥車進(jìn)行了技術(shù)改造,在排泥車一側(cè)加裝了主干管和支管并將其用軟管與高壓水管相連,這樣排泥車在日常自動(dòng)排泥時(shí),加裝在其上的塑料管可以隨之同時(shí)對(duì)斜管頂端的積泥進(jìn)行表面沖洗。改造完畢后,經(jīng)過一段時(shí)間的試運(yùn)行,發(fā)現(xiàn)了兩點(diǎn)問題: ①加裝的管道管徑較小,致使沖洗水量較小,沖洗不徹底; ②單側(cè)加裝管道,使表面沖洗區(qū)域具有一定的局限性,存在死角,不能使全池得到有效沖洗。 對(duì)此,水廠采取進(jìn)一步改造,加大了沖洗主管和支管的管徑,并在排泥車雙側(cè)安裝管道。但是改造后的運(yùn)行效果表明,同時(shí)開啟雙側(cè)管道會(huì)使沖水水壓不足,故而又加裝了節(jié)制閥門,使雙側(cè)沖洗管道分離,交替采用雙側(cè)管道對(duì)沉淀池表層進(jìn)行沖洗。因此,上述問題均可得到有效解決。 技術(shù)改造完成后,對(duì)改造效果進(jìn)行了評(píng)估。首先,改造后的蜂窩斜管沉淀池出水水質(zhì)較改造前有了明顯的改善。改造前,沉淀池出水濁度不穩(wěn)定,有時(shí)高達(dá)5NTU,在經(jīng)過停池人工表面沖洗后出水濁度可短時(shí)間維持在2NTU以下,而在改造后沉淀池出水濁度基本穩(wěn)定在2NTU以下。