水力循环澄清池改造设计及实践

水力循环澄清池改造设计及实践 胡锋平方永中江立文程继曾廖春年马道木提要:介绍了上饶铁路东门给水所160m3/h水力循环澄清池的改造设计。按设计要求，单池产水量由160m3/h提高到320m3/h。经过两年多的运行表明：改造后的水力循环澄清池出水浊度比未改造的160m3/h水力循环澄清池出水浊度低，稳定在8 度以下，且耐冲击负荷能力加强。上饶铁路东门给水所的给水改扩建工程是将原1.2万m3/d的供水规模扩建成2万m3/d，(主要工程内容为将两座单池水量160m3/h的水力循环澄清池改造成单池水量为320m3/h，增加一座320m3/h重力式无阀滤池)。该工程竣工后已稳定运行两年多，效果明显。本文介绍水力循环澄清池改造设计的主要技术内容及运行管理情况。 1水力循环澄清池改造设计 1.1改造设计思路 为克服传统水力循环澄清池的缺点，提高产水量及改造后的水力循环澄清池对水质、水量的适应性，本水力循环澄清池的改造设计主要从以下几方面着手：(1)提高混凝效果。水力循环澄清池主要依靠活性泥渣层的接触絮凝作用达到澄清效果，在改造时，增加网格絮凝过程，提高脱稳颗粒碰撞引起的絮凝作用。(2)提高沉淀效果。传统水力循环澄清池沉淀区的上升流速为1mm/s，通过增加斜管，提高分离区的上升流速为2.5mm/s3.0mm/s。(3)提高容积有效利用率，延长絮凝和沉淀时间。如降低回流比(改造后回流比按12进行设计)；通过延长第二絮凝区与沉淀区之间的隔墙以提高絮凝区和沉淀区的有效容积利用率；缩短喉管长度，使喉管周围的容积得到有效利用。 1.2改造后的工作原理 投加混凝剂的原水，经管道混合后，从池底进入，先经喷嘴喷入喉管，在喉管下部喇叭口附近形成真空吸入活性悬浮泥渣，原水与回流泥渣在喉管中快速混合，进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过程，一方面，通过接触絮凝，脱稳杂质被活性泥渣阻留下来，另一方面，当水流通过网格时，相继收缩、扩大、形成涡流，通过小旋涡加速颗粒碰撞，形成絮凝体。第二絮凝室的泥水混合物通过斜管沉淀区，泥水分离后，清水经集水槽收集进入重力式无阀滤池；而分离后的活性泥渣，一部分通过回流进入第一絮凝室，另一部分剩余泥渣通过排泥斗排放。 1.3改造设计要点 (1)反应筒型式的改变，原反应筒为倒锥体，改为柱体加锥体(如图1)，增加絮凝区的容积，标准图中反应筒尺寸为D2 100mm×350mm，H3800mm，改造后的反应筒尺寸：柱体部分为D2100mm，H3200mm，倒锥体部分为D2 100mm×350mm， H1 750mm。经改造后，絮凝区容积增大。 图1水力循环澄清池改造示意：自水流方向增加网格层数 (2)第一反应区和第二反应区增设网格，网格采用截面积B×H30mm×20mm的松木条，以3毛竹钉固定，网格共11层，分四段。第一段一层，网眼净空尺寸为20mm ×20mm(1层)；第二段4层，网眼净空尺寸为25mm×25mm(25层)；第三段4层，网眼净空尺寸为30mm×30mm(69层)；第四段2层，网眼净空尺寸为35mm×35mm(1011层)。 (3)沉淀区增设聚氯乙稀斜管，孔径为25mm，壁厚0.5mm，长1000mm，倾角60°。以提高沉淀区的沉淀效果(沉淀区的上升流速设计为2.0mm/s)。 (4)缩短喉管长度，传统水力循环澄清池水流在喉管中停留时间为0.5s0.7s，本设计采用0.1s，喉管长度由1 350mm改为250mm，可增加絮凝区体积。 (5)喷嘴出口流速较传统水力循环澄清池出口流速(7m/s)低，喷嘴出口直径为150mm，出口流速5.3m/s，降低了能耗。 (6)沉淀区与反应区间的隔墙向下延长1m，以增加反应区与沉淀区的容积，提高澄清区的容积利用率。 (7)改变集水槽尺寸(图中未示出)。环形集水槽由230mm×436mm改为300mm×436mm，总集水槽由310mm×436mm改为600mm×436mm。 (8)水力循环澄清池进水管(除池底以下的进水管DN250不变)出水管管径改为DN300。池底以下的进水管DN250不变，这考虑两方面的原因：一有利于混合，另改变管径，施工困难。 (9)排泥装置采用原设计不变。 2运行情况分析 东门给水所水源取自信江，进水浊度在10度700度，本工程于1996年在一座澄清池改造完毕后投入运行，经两年多的运行，投药量平均为7mg/L，产水量比改造前增加了一倍以上，出水浊度比该厂另一座未经改造的澄清池低，均在8度以下，并且未由于水质水量变化，发生过翻池现象而影响供水，相反，未改造的水力循环澄清池却发生过翻池现象，说明改造后的水力循环澄清池对水量、水质的适应能力较强。 3运行中存在的问题及解决方法 网格上滋生藻类及通过吸水管进入的悬浮物经过一段时间的运行之后，堵塞最下层网格( 图1 中第一层)，由于网格孔眼尺寸逐渐增大，对其它层网格影响不大，在设计时在反应筒倒锥体段开设人孔，每年放空清孔12次。藻类生长旺季，可在泵前加氯以控制藻类生长，减轻网格堵塞。 4结束语 东门给水所水力循环澄清池改造工程单池改造投资24万元，产水量由160m3/h提高到320 m3/h。出水浊度较该厂未改造的160m3/h水力循环澄清池出水浊度低，稳定在8度以下，对水质水量的适应性加强，占地面积小，投资少。 参考文献