平流沉淀池集水槽工艺改造研究

平流沉淀池集水槽工艺改造研究常颖陈慧仪张绍辉谢小东何秀贞(广州市自来水公司，广州510160)摘要主要针对平流沉淀池末端跑矾花的工艺问题，通过对集水槽内沉后水浊度及孔口流量的变化进行分析，提出了对平流沉淀池集水槽孔口进行变径的工艺改造建议。关键词平流沉淀池集水槽沉后水浊度平流沉淀池以其对原水变化的适应性强、工作稳定可靠、操作管理方便、造价低等优点，被广泛采用。其沉淀效率主要取决于前面良好的混凝单元效果及沉淀池本身的实际水流条件[1]。随着水质标准的提高，对沉淀处理效果的要求也在逐步提高，各水厂对沉后水浊度控制目标给出了进一步明确的规定[2]。在沉后水浊度控制方面，适当的工艺构筑物改造对改善沉淀池的处理效果及提高处理能力是非常必要的[3“j。依据沉淀池的工艺及结构特点，池末端水面设有集水堰口出流，由于整个沉淀区的水需向集水堰口收缩集中，致使部分已沉降的矾花被上升水流带出，从而出现沉淀池末端跑矾花的现象，影响沉淀效果。1工艺改造背景广州市某水厂，混凝工艺采用聚氯化铝混凝剂，网格絮凝，絮凝时间14min。沉淀工艺共设8个沉淀池，平均每池处理水量5729m3／h，停留时间1．6h。沉淀池出水采用指形集水槽，一期(1“～48)每池16条11m长集水槽，设计负荷15．91m3／(m·h)；二期(5#～88)每池20条11m长集水槽，设计标为1NTU。在2005年4月6～8日，对水厂二期78沉淀池典型位置的3条集水槽的槽前、槽中、槽后的沉后水浊度进行了连续检测。试验期间原水水质及混凝工艺条件见表1。沉淀池中典型位置集水槽及取样点图17#沉淀池典型位置集水槽及取样点布设示意集水槽编号负荷12．78m3／(m·h)。沉淀池出水浊度的控制目图27#沉淀池典型位置集水槽槽前、槽中、槽后沉后水浊度4徐洪福．配水系统水质变化规律与水质模型研究：[学位论文]．哈尔滨：哈尔滨工业大学，20035NicholasBH，FangH，JohnRW，eta1．Bulkdecayofchlorineinwaterdistributionsystems．JourWaterResourcePlanningandManagement，2003，(1／2)：78～816周建华，赵洪宾，薛罡．配水管网中与有机物反应的余氯衰减动力学模型．环境科学，2003，24(3)：45～497SophieC，BernardBPaulmorelsimulationandcontrolofchlorinelevelsinwaterdistributionnetworks．JourWaterResourcePlanningandManagement，2003，(3／4)：135～1458袁一星，赵洪宾，赵明．给水管网生长环研究．哈尔滨建筑大学学报，1998，31(1)：72～769赵洪宾．给水管道的余氯消耗规律的初步研究．给水排水，1986，2(6)：11～15o通讯处：150090哈尔滨市南岗区海河路哈工大二区市政环境学院2624信箱电话：(0451)82291624E-mail：hitzhaozhiling@sohu．com收稿日期：2005—11—14收稿日期：2006—03—10给水排水V01．32No,5200639万方数据表1原水水质及混凝工艺条件处理水量矾耗堰上负荷浊度水温氨氮耗氧量溶解氧亚硝酸盐氮项目f时／h／mg／l。／m3／(m·h)／NTU／'c／mg／I。／mg／l。／mg／L／mg／l。数值414327．39．4213．5518．70．381．903．46O．08布设情况见图1(其他没有取样的集水槽未画出)。沉后水浊度的变化平均值见图2。图2反映了分别位于沉淀池左右两侧及中间位置的3条典型集水槽内沉后水浊度的沿程变化。由图2可以看出，3条集水槽的槽前、槽中、槽后的沉后水浊度表现出相同的变化规律，即槽前<槽中<槽后。而沉淀池的总待滤水浊度为1．56NTU，基本与槽后沉后水浊度相同。进一步分析图2数据还可知，3条典型集水槽槽前至槽中、槽中至槽后的沉后水浊度差值基本相同，平均为0．56NTU、0．18NTU，槽前至槽后沉后水浊度的总差值平均为0．74NTU。集水槽内沉后水浊度的沿程升高主要是从槽中部开始的，其上升幅度占到了总上升幅度的75．7％。从沉淀池运行效果分析，集水槽前端的浊度只有0．8NTU左右，而末端的出水浊度偏高，尤其是末端3～5cm范围内矾花上浮的现象比较严重，使总待滤水浊度超过1NTU。据有关资料介绍，平流沉淀池集水区矾花上浮是由于水力推流作用造成集水槽末端的集水流量比前端高，从而形成抽吸作用而带起矾花。针对上述问题，本文通过对典型位置集水槽的孔口流量进行检测，定量评价典型位置集水槽集水流量的变化情况，并结合平流沉淀池现行工艺条件下的集水特点，找出相应的工艺改