机械搅拌频率对混凝效果的影响研究

第33卷第1期2017年1月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVoI．33No．1Jan．2017机械搅拌频率对混凝效果的影响研究苏俊峰，邱治国，朱侃苏(济南泓泉制水有限公司玉清水厂，山东济南250117)摘要：济南市玉清水厂(规模为40×10m／d)采用常规处理工艺，原水浊度常年低于2．5NTU，为低浊度原水，在此条件下，研究机械搅拌混合阶段的搅拌频率对混凝效果的影响，进行周期性生产试验，得到了不同阶段的最佳机械搅拌频率和最优G值，并将其用于指导实际生产，将G值参数引入水厂Citect自动控制系统，实现了机械搅拌频率的自动控制。关键词：混凝；机械搅拌频率；G值；自动控制中图分类号：TU991文献标识码：C文章编号：1000—4602(2017)01—0068—03InfluenceofStirringFrequencyonCoagulationPerformanceSUJun—feng，QIUZhi—guo，ZHUKan—SU(YuqingWaterworks，JinanHongquanWaterProductionCo．Ltd．，Jinan250117，China)Abstract：JinanYuqingWaterworkswiththecapacityof40×10m／dadoptsconventionalprocessestotreatrawwaterwithturbidityofbelow2．5NTU．Underthiscondition，theinfluenceofstir-ring~equencyinmechanicalstirringandmixingphaseonthecoagulationperformancewasinvestigated．Periodicalproductiontestswereperformed，andtheoptimalmechanicalstirringfrequenciesandtheopti—malGvaluesindifferentphaseswereobtainedandusedtoguidethepracticalproduction．Theautomaticcontrolofmechanicalsti~ing~equencywasachievedusingGvalueparametersinCitectautomaticcontrolsystemforthewaterworks．Keywords：coagulation；mechanicalstirring~equency；Gvalue；automaticcontrol玉清水厂2001年7月建成供水，设计供水规模为40×10m／d。原水为黄河水，经玉清湖水库沉沙处理后进入水厂，原水浊度常年低于2．5NTU，为低浊水，水处理工艺为常规工艺，投加的混凝剂为聚合氯化铝铁(PAFC)。2011年10月在国家水专项示范工程项目中，玉清水厂进行了部分工艺升级改造，其中在1和2沉淀池前端增设机械搅拌混合池替代了原静态管道混合，同时把沉淀池尾端改造为气浮池。工艺流程如下：原水投加PAFC一机械搅拌池混合一折板反应池絮凝一平流沉淀池沉淀一气浮池曝气一砂滤池过滤一加氯消毒一清水池。笔者主要研究在低浊度情况下改变机械搅拌频率对混凝效果的影响，确定机械搅拌在不同水质条件下的最佳G值，在保证出水水质的前提下通过引入理论G值参数指导实际生产，完善自控程序，更好地控制机械搅拌频率和药剂的投加量，降低水处理成本，提高出水水质。1机械搅拌池设计概况机械搅拌池有效容积为40．5m，停留时间为33S，内装有一套搅拌机(功率为7．5kW)，设计转速为42r／min。搅拌混合阶段是影响后续絮凝效果的关键，而在机械混合池的设计资料中并未给出搅拌机各参数的具体设计依据，设计手册中也只是规定了搅拌机转速的范围。当水温、原水浊度等水质条件发生变化后，在确保现有混凝、沉淀工艺除浊效果的前提下，是否存在通过改变搅拌机转速、调整搅拌G值以降低矾耗的可能性，即不同的水质条件下，搅拌频率是否有一个最优值?为研究清楚此问·68·苏俊峰，等：机械搅拌频率对混凝效果的影响研究第33卷第1期题，水厂在2014年3月将机械搅拌池的搅拌装置由工频电机改为变频电机，同时提高电机功率至11kW，更换了减速机，使搅拌机叶轮转速由原来的42r／min改为0～110r／min可调。通过调节转速，以获得最优G值(既达到充分的混合效果又不使絮体破碎)，达到最好的混凝效果。2试验设计与结果分析水厂原水经过水库沉沙处理后，进水浊度比较稳定。在同一个试验周期中，控制沉淀池进水流量和加矾量基本不变，在高、低温期考察仅改变搅拌频率时混凝前后水质的变化情况。首先测试在不同搅拌频率下药剂混合效果的优