潜江市自来水公司水厂斜管沉淀池积泥原因分析及改进措施的探讨

CITYANDTOWNWATERSUPPLY·水处理技术与设备·城镇供水NO.3201411摘要：对于传统工艺的中小型水厂，在反应和沉淀建设、运行管理中，必须注重关键技术环节的掌握和改进，以提高供水质量，节能降耗，确保水质稳定，通过对实际制水生产过程长期的观测，计算和实验。本文提出了一系列经济有效的技术改进方案，在具体实施后取得了明显的经济效益，并总结了一定的经验，在此作一定探讨。关键词：反应池；斜管沉淀池；排泥系统；改进；关键技术；1.潜江市自来水公司水厂现状概述潜江市自来水公司现有水厂两座，即一水厂和二水厂，一水厂总设计规模为5万m3/d，其中一期规模1.5万m3/d，采用栅条絮凝池→斜管沉淀池→虹吸滤池的净水处理工艺。二期规模3.5万m3/d，采用栅条絮凝池→斜管沉淀池→无阀滤池的净水工艺，二水厂设计规模2.0万m3/d，采用栅条絮凝反应池→斜管沉淀池→无阀滤池的净水处理工艺。两座水厂均以汉江为水源。2.潜江市自来水公司水厂存在的问题根据目前两座水厂运行的实际情况，两座水厂的沉淀池积泥较多，平均积泥厚度为50~70cm，起端部积泥厚度最多达100~120cm，严重影响了制水量和水质处理效果。沉淀水浊度常常在10~12NTU左右，不仅加重了滤池负荷，而且增加洗池次数和洗池水量，经常出现排泥系统堵塞而运行2~3个月就需停产冲洗积泥，对生产运行造成影响。且排泥操作劳动强度大，历时长，以一水厂3.5万m3/d来说该池共有10个排泥闸阀，排泥周期为8h，每个每次延时5min，每排一次需50min。3.积泥严重造成排泥系统堵塞原因的分析及改进措施目前我司两座水厂内的三座沉淀池存在的积泥严重，排泥系统堵塞问题基本相同，就此问题相关人员到现场查看，围绕以上问题，我们首先就资料相对比较齐全的一水厂二期3.5万m3/d规模的栅条絮凝斜管沉淀池各方面的运行参数进行了理论计算复核，情况如下：按设计净化规模，取该水厂自用水量为8%，栅条絮凝斜管沉淀池均分为两个单元，并列运行，每个单元流量：Q=17500×1.08=18900m3/d=0.2188m3/s3.1絮凝时间复核现状絮凝池的有效容积为7.6m×4.46m×3.5m=118.6m3絮凝时间t=118.6÷0.2188=542s=9min根据《GB500B-2006室外给水设计规范》设计栅条的网格絮凝池时,絮凝时间宜为12~20min,该絮凝池絮凝时间比一般絮凝时间略少,因此实际运行情况不理想。3.2斜管沉淀池的面积：长×宽=8.9m×9.5m=84.55m2斜管结构系数取1.03则清水区有效面积:F=84.55÷1.03=82m2清水区上升流速：V=Q/F=0.2188÷82=0.00267m/s=2.7mm/s管内流速：V0=V/sin600=2.7/0.866=3.12mm/s根据《GB50013-2006室外给水设计规范》，斜管沉淀区液面负荷应按相似条件下的运行经验确定，可采用5.0~9.0m3/（m2.h）(即1.4~2.5mm/s)，经上述计算复核，该斜管沉淀池斜管区的管内上升流速稍偏大。3.3斜管内雷诺数及沉降速度的复核Re=RV0/υ潜江市自来水公司水厂斜管沉淀池积泥原因分析及改进措施的探讨何健陈建明朱晓奕（湖北省潜江市自来水公司，湖北潜江433100）DOI:10.14143/j.cnki.czgs.2014.03.010CITYANDTOWNWATERSUPPLY·水处理技术与设备·12城镇供水NO.32014R—水力半径R=d/4=30/4=0.75cmV0—斜管内流速，V0=0.312cm/sυ—水的运动粘度υ=0.01cm2/s(水温为20℃时)则雷诺数Re=R.V0/υ=(0.75×0.312)÷0.01=23.4沉淀时间：T=1000/3.12=320.5s=5.34min根据《GB50013-2006室外给水设计规范》，斜管沉淀池雷诺数一般小于500，沉淀时间一般在4~8min之间，经上述计算复核，该斜管沉淀池雷诺数及沉淀时间符合设计要求。3.4过渡区配水板处孔洞流速复核穿孔配水板的面积为:1.2×0.5=0.6m2，中开21个直径为100mm的孔洞。过渡区配水板处孔洞的流速：V1=Q/A=0.2188÷(16×21×3.14×0.052)=0.083m/s该流速高于上一级竖井内流速，不利于形成的絮体向沉淀区均匀扩散。3.5沉淀池进水断面流速复核沉淀池进水断面总面积为:S=1.1×9.51=10.46m2沉淀池进水断面流速:V2=Q/S=0.2188÷10.46=0.0209m/s根据对周边城镇水司及我司运行多年的测试，沉淀池进水断面流速低于0.018m/s时，沉淀池配水均匀性相对较好，该核算的沉淀池参数虽略大于0.018m/s,但属正常范围内。3.6沉淀池池