影響澄清池出水水質(zhì)的原因及解決措施

仲繼克

(黑龍江亞電鑫寶熱電有限公司,黑龍江齊齊哈爾 161041)

1 影響澄清池出水的原因分析

黑龍江亞電鑫寶熱電有限公司的化學(xué)澄清池是機(jī)械攪拌澄清池,使用的凝聚劑是聚合鋁(聚合氯化鋁),水源為嫩江水。2004年以前,在冬季低濁度期澄清池出水水質(zhì)經(jīng)常不合格;在洪水期,幾乎每年都出現(xiàn)澄清池出水水質(zhì)嚴(yán)重惡化現(xiàn)象,接著陽(yáng)床、陰床、混床在短時(shí)間內(nèi)失效;特別是陰床和混床,運(yùn)行周期大大縮短。直接影響到水、汽質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性。

1.1 水源水質(zhì)變化情況分析

全年各時(shí)期的水源水質(zhì)受季節(jié)和大量降雨情況的影響,變化非常明顯。根據(jù)北方的實(shí)際特點(diǎn),現(xiàn)將嫩江水以濁度為依據(jù),以1年為限,粗略地劃分為3個(gè)時(shí)期:洪水期、冬季低濁度期和全年的通常時(shí)期。

由表1可以看出,濁度和全硅隨季節(jié)和降雨等情況變化非常顯著,而且濁度很容易測(cè)出。以濁度為依據(jù),把表1中嫩江水濁度明顯變大的一段時(shí)間歸為洪水期;把1—3月和11月、12月歸為冬季低濁度期;其余各段時(shí)間歸為通常期。每年的嫩江水水質(zhì)隨季節(jié)等情況變化大致相同。

1.2 洪水期影響澄清池出水水質(zhì)的主要原因

1.2.1 運(yùn)行人員對(duì)聚合鋁劑量控制范圍不清楚

由于水源是江水,在洪水期,江水暴漲而變得異常渾濁,全硅、懸浮物、有機(jī)物、泥沙等含量大大增加,進(jìn)入澄清池的水(生水)水質(zhì)嚴(yán)重惡化,給澄清池的處理工作增加了難度。

以表1中2004年4月7日為例,這天的江水濁度為115.5mg/L、全硅為28.7mg/L,與2004年3月23日相比,4月份濁度是3月份的17.7倍,4月份全硅是3月份的2.6倍,其他各項(xiàng)指標(biāo)相差幅度并不是很大。如果不能及時(shí)加大聚合鋁劑量,仍以3月份時(shí)的控制標(biāo)準(zhǔn)投加,勢(shì)必造成聚合鋁劑量不夠,導(dǎo)致生水中的膠體、懸浮物不能與足夠的凝絮(聚合鋁在水中形成的物質(zhì))作用沉降而形成泥渣。在分離室中,沒(méi)有形成泥渣的那部分膠體和懸浮物不能和水充分分離,隨著水流進(jìn)入出水區(qū),導(dǎo)致澄清池出水水質(zhì)惡化。

1.2.2 排渣量不夠

生水中的膠體、懸浮物、泥沙等含量非常大,在澄清池中泥渣形成的速度非?？?排渣量跟不上就會(huì)出現(xiàn)渣層過(guò)高,導(dǎo)致澄清池出水水質(zhì)惡化。

1.3 低濁度期影響澄清池出水水質(zhì)的主要原因

從表1中可以看出,該時(shí)期江水濁度很小,很多時(shí)候江水的濁度都小于10mg/L,此時(shí)水源的濁度已經(jīng)低于澄清池出水的濁度標(biāo)準(zhǔn),但經(jīng)過(guò)加藥處理后,若調(diào)整不好,澄清池的出水濁度反而變大了,出現(xiàn)了出水不合格現(xiàn)象。在2004年以前,黑龍江亞電鑫寶熱電有限公司的#1和#2澄清池經(jīng)常出現(xiàn)這種情況。

(1)低濁度水較難處理。單個(gè)澄清池設(shè)計(jì)出力為320t/h,有效容積偏小,對(duì)處理低濁度水有一定的局限性(有待進(jìn)一步探討)。在該時(shí)期,澄清池渣位即使是在合適的位置,出水效果也未必能達(dá)到良好。但通過(guò)控制大排渣門(mén)和側(cè)排門(mén)已經(jīng)能夠解決這個(gè)問(wèn)題。

(2)在渣位過(guò)低時(shí),池中的活性泥渣量過(guò)少。由于處于低濁度期,形成泥渣的速度較慢,渣位過(guò)低時(shí),池中的活性泥渣量過(guò)少,參與混凝的效果較差。因此,澄清池的出水水質(zhì)較差。

(3)聚合鋁劑量過(guò)高。這種現(xiàn)象表現(xiàn)為:在澄清池的出水區(qū)中,透過(guò)光線(xiàn)能看到水中有絮狀物不斷上浮。這主要是生水濁度低,過(guò)量的聚合鋁所形成的凝絮,經(jīng)過(guò)吸附作用和網(wǎng)捕作用后,只有少量的膠體和懸浮物等與之結(jié)合,比較輕,不能形成較重的泥渣下沉,反而隨著水流上浮,導(dǎo)致澄清池出水不合格。

表1 2004—2005年嫩江水水質(zhì)情況

續(xù)表

(4)生水溫度低影響澄清池出水。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)證明,當(dāng)生水溫度在30～40℃時(shí),聚合鋁混凝效果比較好,當(dāng)生水溫度低于25℃時(shí),聚合鋁形成的凝絮碎小,溫度越低凝聚效果就越差,澄清池的出水水質(zhì)就越差。

(5)在低濁度期一味追求沉降比,反而影響對(duì)澄清池的調(diào)整(有待進(jìn)一步探討)。可以不測(cè)量沉降比。

1.4 通常時(shí)期影響澄清池出水水質(zhì)的主要原因

通常時(shí)期影響澄清池出水水質(zhì)的原因,也同樣適用于全年各時(shí)期。

(1)生水溫度過(guò)低,影響聚合鋁混凝效果,導(dǎo)致澄清池出水不合格。

(2)生水溫度在短時(shí)間內(nèi)變化過(guò)大,導(dǎo)致澄清池出水不合格。尤其是生水溫度由低溫突然大幅升高,會(huì)發(fā)生翻池現(xiàn)象,泥渣和懸浮物上涌,導(dǎo)致澄清池出水水質(zhì)惡化。這種情況持續(xù)時(shí)間不會(huì)很長(zhǎng),待生水溫度穩(wěn)定后,會(huì)逐漸恢復(fù)正常,但會(huì)產(chǎn)生下面的不良影響:懸浮物和一些泥渣會(huì)沉積在斜管上面,在增加負(fù)荷或溫度發(fā)生變化時(shí)很容易使出水不合格。

(3)聚合鋁劑量過(guò)高或過(guò)低,導(dǎo)致澄清池出水不合格。出現(xiàn)這種情況主要是沒(méi)有及時(shí)監(jiān)督生水的變化和沒(méi)有及時(shí)調(diào)整聚合鋁劑量,或者運(yùn)行人員不清楚相應(yīng)生水的聚合鋁劑量控制范圍。

(4)渣位過(guò)低導(dǎo)致澄清池出水水質(zhì)不合格。

(5)負(fù)荷變化過(guò)大或過(guò)于頻繁,導(dǎo)致澄清池出水水質(zhì)不合格。

(6)超負(fù)荷運(yùn)行導(dǎo)致澄清池出水水質(zhì)不合格。

(7)集水槽或斜管太臟,導(dǎo)致澄清池出水水質(zhì)不合格。

(8)有氣泡上浮,導(dǎo)致澄清池出水水質(zhì)不合格。主要是生水中帶有氣體沒(méi)除掉,氣體在池內(nèi)上浮時(shí)會(huì)使懸浮物上浮。曝氣器及風(fēng)機(jī)可能有缺陷

2 影響澄清池出水水質(zhì)的解決措施

2.1 洪水期影響澄清池出水水質(zhì)的主要解決措施

(1)運(yùn)行中,加強(qiáng)對(duì)生水濁度的監(jiān)督。尤其是在春季開(kāi)江之后,對(duì)生水濁度應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè),在監(jiān)測(cè)中能及時(shí)了解到江水的變化情況。當(dāng)濁度變化較大時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整聚合鋁劑量和排渣量。

(2)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定聚合鋁劑量的準(zhǔn)確范圍。根據(jù)江水的實(shí)際變化情況,通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定聚合鋁劑量的控制范圍,使運(yùn)行人員有明確標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)可以遵循,可以合理地調(diào)整聚合鋁劑量。

試驗(yàn)方法如下:以2004年8月11日做的試驗(yàn)為例進(jìn)行說(shuō)明,見(jiàn)表2。取7個(gè)1L的燒杯,分別編號(hào)1,2,3,4,5,6,7。在每個(gè)燒杯中倒入剛?cè)?lái)的生水1L,然后將各燒杯放在水浴鍋中,恒溫到35℃(模擬澄清池的生水溫度),加入稱(chēng)好的聚合鋁,同時(shí),對(duì)各燒杯內(nèi)的水樣進(jìn)行攪拌30s,然后仔細(xì)觀察。當(dāng)天的生水濁度為80.6mg/L、全硅為35.8mg/L。經(jīng)過(guò)試驗(yàn),可以確定聚合鋁劑量的控制范圍是70～90 mg/L。

表2 確定聚合鋁劑量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

(3)增加排渣量和排渣次數(shù)。洪水期要進(jìn)行大量排渣,不用擔(dān)心渣位過(guò)低和沒(méi)有活性泥渣。不用測(cè)量沉降比,要保持泥渣分離區(qū)取樣水清。

(4)保持連續(xù)排渣。大排渣門(mén)進(jìn)行定期排渣后,要保持一定的開(kāi)度,兼做連續(xù)排渣使用。兩側(cè)側(cè)排門(mén)也要保持一定開(kāi)度,兼做連續(xù)排渣使用,同時(shí),保持低渣位運(yùn)行。

2.2 低濁度期保證澄清池出水水質(zhì)的主要措施

(1)改進(jìn)對(duì)排渣門(mén)的控制。大排渣門(mén)定期進(jìn)行活動(dòng)門(mén),防止堵死,活動(dòng)門(mén)后關(guān)嚴(yán)。兩側(cè)側(cè)排門(mén)要保持一定開(kāi)度,兼做連續(xù)排渣使用。根據(jù)情況調(diào)節(jié)側(cè)排門(mén)的開(kāi)度(使側(cè)排門(mén)做連續(xù)排渣使用,對(duì)于全年各個(gè)時(shí)期保證澄清池出水效果良好都非常有效)。

(2)保持澄清池渣位不要過(guò)低。大排渣門(mén)定期活動(dòng)門(mén),活動(dòng)門(mén)時(shí)間要短,防止渣位過(guò)低,不用保持沉降比。

(3)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定聚合鋁劑量的準(zhǔn)確范圍。防止低濁期聚合鋁劑量過(guò)高,影響澄清池出水水質(zhì)。

(4)加強(qiáng)對(duì)生水溫度的控制。低濁度期控制生水溫度很重要。保證生水溫度為(35±1)℃或恒溫在30～40℃的某個(gè)數(shù)值,變化幅度應(yīng)控制在2～4℃。保證上述溫度并采取了2.1中第(1)項(xiàng)的控制措施后,多數(shù)情況下澄清池出水水質(zhì)會(huì)很好。

2.3 通常時(shí)期保證澄清池出水水質(zhì)的主要措施

通常時(shí)期影響澄清池的處理相對(duì)很容易調(diào)整。

(1)控制生水溫度為(35±1)℃或恒溫在30～40℃的某個(gè)值,控制變化幅度2～4℃。

(2)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定聚合鋁劑量的準(zhǔn)確范圍。

(3)控制澄清池渣位在合適位置。當(dāng)泥渣分離區(qū)取樣管出水渾濁時(shí),排渣排到取樣管水清。多用兩側(cè)側(cè)排門(mén)同時(shí)排渣并使側(cè)排門(mén)做連續(xù)排渣用,開(kāi)度根據(jù)實(shí)際調(diào)整。

(4)澄清池增減負(fù)荷時(shí),控制在原負(fù)荷的20%以?xún)?nèi),以防止破壞澄清池運(yùn)行工況,不要過(guò)于頻繁增減負(fù)荷。

(5)不要超負(fù)荷運(yùn)行。

(6)集水槽或斜管太臟時(shí),及時(shí)沖洗集水槽或斜管。

(7)設(shè)備有缺陷及時(shí)進(jìn)行處理。

3 結(jié)束語(yǔ)

洪水期和低濁度期是澄清池最難監(jiān)控和調(diào)整的時(shí)期,實(shí)際應(yīng)用證明,采取有效措施可有效解決這一難題。該問(wèn)題的解決,保障了澄清池的出水質(zhì)量,為后續(xù)水處理工藝設(shè)備減輕了負(fù)擔(dān),陽(yáng)床、陰床、混床的運(yùn)行周期明顯增加,酸、堿耗明顯降低。對(duì)于節(jié)能降耗、降低運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、防止離子交換樹(shù)脂被污染、保障水汽質(zhì)量等,具有重要意義。