機(jī)械加速澄清池?cái)嚢铇宓母脑?/h1>
2013-04-29 15:45:06錢曉瓊
建筑與文化 2013年8期
錢曉瓊
【摘 要】 建德市壽昌自來(lái)水廠是一家全民國(guó)有企業(yè)，源水取自新安江水系，處理規(guī)模5萬(wàn)噸/日。工藝采用傳統(tǒng)過(guò)濾沉淀加液氯消毒處理。本文針對(duì)機(jī)械加速沉清池?cái)嚢铇宕嬖趩?wèn)題提出了改進(jìn)和建議。
【關(guān)鍵詞】 機(jī)械加速沉清池 攪拌槳板 改造 水質(zhì)
一、前言
前言：機(jī)械加速澄清池（簡(jiǎn)稱機(jī)加池），屬于泥渣循環(huán)型澄清池，其回流泥量可以按要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)控制，加之泥渣回流量大，濃度高，所以對(duì)原水的水量、水質(zhì)的變化適應(yīng)性較強(qiáng)，在我國(guó)許多地方都有應(yīng)用。
機(jī)械加速澄清池（簡(jiǎn)稱機(jī)加池）屬于泥渣循環(huán)型澄清池，其回流泥渣量可以按要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)控制，加之泥渣回流量大，濃度高，所以對(duì)原水的水量、水質(zhì)的變化適應(yīng)性較強(qiáng)，在我國(guó)許多地方都有應(yīng)用。
沉降比是衡量機(jī)械加速澄清池運(yùn)行質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù)，一般機(jī)械加速澄清池在運(yùn)行過(guò)程中的沉降比控制在15%左右，而各地根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)沉降比的控制略有高低，在運(yùn)行中，沉降比過(guò)高，回流泥渣過(guò)多過(guò)濃，泥齡老化，活性降低，容易形成污泥沉積或凝聚性差，易引起翻池；沉降比過(guò)低，回流泥渣少，污泥活性沒(méi)有充分利用，結(jié)成的礬花細(xì)小，體輕，易引起跑花。因此，機(jī)械加速澄清池沉降比的高低，直接反映了沉清池的處理效率和出水水質(zhì)。
新安江壽昌自來(lái)水廠的源水取自新安江水系，常年濁度較低且比較穩(wěn)定，而色度、有機(jī)物較高，源水，該廠于1994年6月建設(shè)的直徑32mm的機(jī)械加速澄清池，設(shè)計(jì)能力為5萬(wàn)t/d（未加斜管），運(yùn)行以來(lái)沉降比一直很低，見(jiàn)表2，運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)礬花細(xì)小，不宜沉降，跑花現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，給運(yùn)行管理帶來(lái)一定困難。
二、原因分析
機(jī)械加速澄清池的沉降比，在外部環(huán)境基本相同的情況下，主要由兩個(gè)因素決定：一是泥渣的回流量和活性；二是回流泥渣與加礬原水的混合效果，這是相當(dāng)重要和關(guān)鍵的，如果回流的泥渣在第一反應(yīng)室中不能與加礬原水充分混合，而是在第一反應(yīng)中沉淀，即使最多的回流泥渣也起不了作用，難以形成較好的沉降比。異向流斜管水流速度與絮體下滑速度相差很小，導(dǎo)致不能耐負(fù)荷沖擊。水流經(jīng)斜管過(guò)程中，水的進(jìn)口端也是絮體的出口端，絮體在管內(nèi)堆積呈從上至下增多的狀態(tài)。水進(jìn)口端絮體量最多，占據(jù)了一定管截面積，此處水流速度最大，沿管長(zhǎng)方向水流速度呈遞減狀態(tài)，水流經(jīng)斜管是一個(gè)變速過(guò)程。由于進(jìn)口端水流速度最大，絮體滑出管口難度增加，當(dāng)管束中有一根管道發(fā)生堵塞時(shí)會(huì)導(dǎo)致其它管道中水的流速增加。當(dāng)大于絮體下滑速度時(shí)，其它管道產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，相繼出現(xiàn)堵塞和跑礬，出水濁度超標(biāo)，運(yùn)行狀態(tài)惡化的現(xiàn)象。
而水平管水流速不受絮體下滑速度的限制，隨著管道中水的流動(dòng)，絮體將沉淀下來(lái)并滑出排泥口，進(jìn)入滑泥道，脫離水流主體。水在流經(jīng)管道過(guò)程中流速基本是衡定的，絮體不會(huì)積聚而導(dǎo)致管截面積減小造成流速變化，有利于絮體的沉淀。當(dāng)流量在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化時(shí)，沉淀管也不會(huì)產(chǎn)生堵塞?；嗟酪部梢愿鶕?jù)進(jìn)水中懸浮物濁度高低來(lái)設(shè)計(jì)合適寬度。
異向流斜管在水流經(jīng)斜管過(guò)程中都存在一個(gè)問(wèn)題，即已經(jīng)沉淀下來(lái)的懸浮物始終與流動(dòng)的水流共存一個(gè)空間，已滑出管端的懸浮物也會(huì)被上升水流沖刷、擾動(dòng)，一是不利于懸浮物沿管（板）壁下滑，二是已經(jīng)沉淀下來(lái)的懸浮物將重新回到水流主體中，產(chǎn)生二次沉淀，即可逆沉淀。這也是造成沉淀效率不高的主要原因之一。
而水平管沉淀裝置，由于沉淀下來(lái)的懸浮物即使滑出了排泥口，與流動(dòng)的水流進(jìn)行了分離，沉淀下來(lái)的懸浮物與流動(dòng)的水流進(jìn)行了分離，沉淀下來(lái)的懸浮物與流動(dòng)的水流共存一個(gè)空間的時(shí)間很短，只有10秒鐘，而異向流斜管裝置中最頂端處沉淀下來(lái)的懸浮物與流動(dòng)的水流共存一個(gè)空間的時(shí)間需要1000秒鐘（按絮凝物從最頂端滑至出口處），水平管沉淀裝置的滑道長(zhǎng)度只有斜管的二十五分之一，從而避免了可逆沉淀現(xiàn)象的發(fā)生，提高了沉淀效率
三.槳板的安裝
為滿足氣水反沖洗布?xì)獠妓鶆虻囊?，槳板安裝后，普遍認(rèn)為達(dá)到水平誤差小于5mm，板與板嵌縫不漏氣漏水，能承受反沖洗的壓力為合格。
1、槳板鋪放
槳板安放前，根據(jù)槳板的設(shè)計(jì)標(biāo)高，用水準(zhǔn)儀在池壁中定出四點(diǎn)或八點(diǎn)，用墨線連成一周，再用水準(zhǔn)儀校核，確認(rèn)后，根據(jù)墨線標(biāo)高安放槳板，用角尺或平直鋁合金尺檢驗(yàn)板與板之間的水平度。槳板高度可以用木或鋼板楔形墊塊調(diào)整，知道滿足要求為止。
在確定澄清池的標(biāo)高同時(shí)，用水準(zhǔn)儀確定標(biāo)高，并打上墨線。完成后再校核，標(biāo)高誤差要求不大于5mm。
鋪放槳板時(shí)要預(yù)留一到二塊板空隙，以便在調(diào)整水平度時(shí)操作。
槳板鋪放、整平后、澄清池內(nèi)灌水至套管傷口約平齊為止，進(jìn)行槳板水平度的最后泡水校驗(yàn)。對(duì)不符合要求的，再作調(diào)整。
2、槳板嵌縫及固定
槳板放好后，槳板與擱梁（及支承梁）之間用水泥砂漿填塞。要求填滿槳板與擱梁間隙。最后一、二塊槳板用座漿法鋪放。
槳板拼縫的填充，用鑄鐵管接口的膨脹水泥作填料，經(jīng)過(guò)氣水空載試驗(yàn)，取得滿意結(jié)果。此材料低廉，供應(yīng)充足，方法間的、快速、方便。
3、槳板嵌縫的檢查
槳板拼縫用膨脹水泥填充后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的保養(yǎng)，可以用氣沖來(lái)試漏。
預(yù)埋套管用相配套的堵頭封堵，槳板上放入約2mm深的水讓池子進(jìn)氣，氣量從小到大逐漸增加，直到正常的氣反沖洗強(qiáng)度。這時(shí)漏氣很容易發(fā)現(xiàn)和辨認(rèn)。槳板拼縫處若漏氣，就會(huì)冒出氣泡，有漏氣處，應(yīng)重現(xiàn)修補(bǔ)。
4、槳板制作及鋪裝的體會(huì)
（1）可以用木模制作槳板，在制作過(guò)程中，不應(yīng)把槳板當(dāng)做一般的建筑預(yù)制塊來(lái)制造，二應(yīng)該捌槳板作為一種設(shè)備來(lái)制作，才能提高精度，符合要求。
（2）槳板的制作和鋪設(shè)，要對(duì)施工單位詳細(xì)交底，說(shuō)明情況，提出嚴(yán)格的要求，并且有明確的定量規(guī)定。在施工過(guò)程中，建設(shè)方會(huì)同施工單位專人監(jiān)督、執(zhí)行。
（3）槳板拼縫填充之前，應(yīng)泡水，并清掃干凈。
（4）只要準(zhǔn)備充分，建設(shè)方重視，施工單位仔細(xì)、認(rèn)真，槳板平整度的問(wèn)題能夠徹底解決，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
四.提高辦法和結(jié)果
根據(jù)以上分析，為了使機(jī)械加速澄清池第一反應(yīng)室內(nèi)攪拌所產(chǎn)生的速度梯度比較均勻和增大，使混合效果和反應(yīng)效果良好，提高沉降比，對(duì)機(jī)械加速澄清池的攪拌機(jī)槳板和回流縫進(jìn)行了改造。
增大回流縫，把原來(lái)25cm的回流縫增加到35cm左右，使泥渣更容易由池壁流入第一反應(yīng)室，增加了泥渣濃度，沉降比又明顯改善，
根據(jù)計(jì)算：最高流速為3.5mm/s，最低流速為2.5mm/s。異向流斜管流速都是在2.5-3.5mm/s之間選擇，最大也不能超過(guò)3.5mm/s，工程設(shè)計(jì)上斜管內(nèi)水的流速一般都選擇3mm/s。當(dāng)流速大于絮體下滑速度時(shí)，絮凝物就排不出，甚至“跑礬”。在設(shè)計(jì)時(shí)絮體下滑速度一般都選擇4mm/s，兩者的差值只有1mm/s左右，這也是造成異向流斜管操作彈性小的根本原因。回流縫切割后機(jī)械加速澄清池運(yùn)行參數(shù)
五、結(jié)論
（1）改造后機(jī)械加速澄清池的沉降比上升到10%左右，礬花容易形成，且比較穩(wěn)定，出水水質(zhì)也得到了改善。
（2）機(jī)械加速澄清池隨著池子直徑的增大，由攪拌機(jī)產(chǎn)生的再第一反應(yīng)室內(nèi)的速度梯度的不均勻性也增加，影響了混合效果和反映效果，因此，有必要增加攪拌機(jī)槳板的長(zhǎng)度和外徑，是速度梯度趨向均勻。
（3）機(jī)械加速澄清池?cái)嚢铏C(jī)的設(shè)計(jì)已有國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)沉清池的大小，特別是直徑較大的池子，來(lái)設(shè)計(jì)攪拌機(jī)槳板的尺寸，使攪拌產(chǎn)生的G值或GT值更均勻，將產(chǎn)生更好的反應(yīng)沉降效果。
參考文獻(xiàn)
[1] 《城市給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》
[2] 《給水處理理論》
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【關(guān)鍵詞】 機(jī)械加速沉清池 攪拌槳板 改造 水質(zhì)
一、前言
前言：機(jī)械加速澄清池（簡(jiǎn)稱機(jī)加池），屬于泥渣循環(huán)型澄清池，其回流泥量可以按要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)控制，加之泥渣回流量大，濃度高，所以對(duì)原水的水量、水質(zhì)的變化適應(yīng)性較強(qiáng)，在我國(guó)許多地方都有應(yīng)用。
機(jī)械加速澄清池（簡(jiǎn)稱機(jī)加池）屬于泥渣循環(huán)型澄清池，其回流泥渣量可以按要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)控制，加之泥渣回流量大，濃度高，所以對(duì)原水的水量、水質(zhì)的變化適應(yīng)性較強(qiáng)，在我國(guó)許多地方都有應(yīng)用。
沉降比是衡量機(jī)械加速澄清池運(yùn)行質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù)，一般機(jī)械加速澄清池在運(yùn)行過(guò)程中的沉降比控制在15%左右，而各地根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)沉降比的控制略有高低，在運(yùn)行中，沉降比過(guò)高，回流泥渣過(guò)多過(guò)濃，泥齡老化，活性降低，容易形成污泥沉積或凝聚性差，易引起翻池；沉降比過(guò)低，回流泥渣少，污泥活性沒(méi)有充分利用，結(jié)成的礬花細(xì)小，體輕，易引起跑花。因此，機(jī)械加速澄清池沉降比的高低，直接反映了沉清池的處理效率和出水水質(zhì)。
新安江壽昌自來(lái)水廠的源水取自新安江水系，常年濁度較低且比較穩(wěn)定，而色度、有機(jī)物較高，源水，該廠于1994年6月建設(shè)的直徑32mm的機(jī)械加速澄清池，設(shè)計(jì)能力為5萬(wàn)t/d（未加斜管），運(yùn)行以來(lái)沉降比一直很低，見(jiàn)表2，運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)礬花細(xì)小，不宜沉降，跑花現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，給運(yùn)行管理帶來(lái)一定困難。
二、原因分析
機(jī)械加速澄清池的沉降比，在外部環(huán)境基本相同的情況下，主要由兩個(gè)因素決定：一是泥渣的回流量和活性；二是回流泥渣與加礬原水的混合效果，這是相當(dāng)重要和關(guān)鍵的，如果回流的泥渣在第一反應(yīng)室中不能與加礬原水充分混合，而是在第一反應(yīng)中沉淀，即使最多的回流泥渣也起不了作用，難以形成較好的沉降比。異向流斜管水流速度與絮體下滑速度相差很小，導(dǎo)致不能耐負(fù)荷沖擊。水流經(jīng)斜管過(guò)程中，水的進(jìn)口端也是絮體的出口端，絮體在管內(nèi)堆積呈從上至下增多的狀態(tài)。水進(jìn)口端絮體量最多，占據(jù)了一定管截面積，此處水流速度最大，沿管長(zhǎng)方向水流速度呈遞減狀態(tài)，水流經(jīng)斜管是一個(gè)變速過(guò)程。由于進(jìn)口端水流速度最大，絮體滑出管口難度增加，當(dāng)管束中有一根管道發(fā)生堵塞時(shí)會(huì)導(dǎo)致其它管道中水的流速增加。當(dāng)大于絮體下滑速度時(shí)，其它管道產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，相繼出現(xiàn)堵塞和跑礬，出水濁度超標(biāo)，運(yùn)行狀態(tài)惡化的現(xiàn)象。
而水平管水流速不受絮體下滑速度的限制，隨著管道中水的流動(dòng)，絮體將沉淀下來(lái)并滑出排泥口，進(jìn)入滑泥道，脫離水流主體。水在流經(jīng)管道過(guò)程中流速基本是衡定的，絮體不會(huì)積聚而導(dǎo)致管截面積減小造成流速變化，有利于絮體的沉淀。當(dāng)流量在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化時(shí)，沉淀管也不會(huì)產(chǎn)生堵塞?；嗟酪部梢愿鶕?jù)進(jìn)水中懸浮物濁度高低來(lái)設(shè)計(jì)合適寬度。
異向流斜管在水流經(jīng)斜管過(guò)程中都存在一個(gè)問(wèn)題，即已經(jīng)沉淀下來(lái)的懸浮物始終與流動(dòng)的水流共存一個(gè)空間，已滑出管端的懸浮物也會(huì)被上升水流沖刷、擾動(dòng)，一是不利于懸浮物沿管（板）壁下滑，二是已經(jīng)沉淀下來(lái)的懸浮物將重新回到水流主體中，產(chǎn)生二次沉淀，即可逆沉淀。這也是造成沉淀效率不高的主要原因之一。
而水平管沉淀裝置，由于沉淀下來(lái)的懸浮物即使滑出了排泥口，與流動(dòng)的水流進(jìn)行了分離，沉淀下來(lái)的懸浮物與流動(dòng)的水流進(jìn)行了分離，沉淀下來(lái)的懸浮物與流動(dòng)的水流共存一個(gè)空間的時(shí)間很短，只有10秒鐘，而異向流斜管裝置中最頂端處沉淀下來(lái)的懸浮物與流動(dòng)的水流共存一個(gè)空間的時(shí)間需要1000秒鐘（按絮凝物從最頂端滑至出口處），水平管沉淀裝置的滑道長(zhǎng)度只有斜管的二十五分之一，從而避免了可逆沉淀現(xiàn)象的發(fā)生，提高了沉淀效率
三.槳板的安裝
為滿足氣水反沖洗布?xì)獠妓鶆虻囊?，槳板安裝后，普遍認(rèn)為達(dá)到水平誤差小于5mm，板與板嵌縫不漏氣漏水，能承受反沖洗的壓力為合格。
1、槳板鋪放
槳板安放前，根據(jù)槳板的設(shè)計(jì)標(biāo)高，用水準(zhǔn)儀在池壁中定出四點(diǎn)或八點(diǎn)，用墨線連成一周，再用水準(zhǔn)儀校核，確認(rèn)后，根據(jù)墨線標(biāo)高安放槳板，用角尺或平直鋁合金尺檢驗(yàn)板與板之間的水平度。槳板高度可以用木或鋼板楔形墊塊調(diào)整，知道滿足要求為止。
在確定澄清池的標(biāo)高同時(shí)，用水準(zhǔn)儀確定標(biāo)高，并打上墨線。完成后再校核，標(biāo)高誤差要求不大于5mm。
鋪放槳板時(shí)要預(yù)留一到二塊板空隙，以便在調(diào)整水平度時(shí)操作。
槳板鋪放、整平后、澄清池內(nèi)灌水至套管傷口約平齊為止，進(jìn)行槳板水平度的最后泡水校驗(yàn)。對(duì)不符合要求的，再作調(diào)整。
2、槳板嵌縫及固定
槳板放好后，槳板與擱梁（及支承梁）之間用水泥砂漿填塞。要求填滿槳板與擱梁間隙。最后一、二塊槳板用座漿法鋪放。
槳板拼縫的填充，用鑄鐵管接口的膨脹水泥作填料，經(jīng)過(guò)氣水空載試驗(yàn)，取得滿意結(jié)果。此材料低廉，供應(yīng)充足，方法間的、快速、方便。
3、槳板嵌縫的檢查
槳板拼縫用膨脹水泥填充后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的保養(yǎng)，可以用氣沖來(lái)試漏。
預(yù)埋套管用相配套的堵頭封堵，槳板上放入約2mm深的水讓池子進(jìn)氣，氣量從小到大逐漸增加，直到正常的氣反沖洗強(qiáng)度。這時(shí)漏氣很容易發(fā)現(xiàn)和辨認(rèn)。槳板拼縫處若漏氣，就會(huì)冒出氣泡，有漏氣處，應(yīng)重現(xiàn)修補(bǔ)。
4、槳板制作及鋪裝的體會(huì)
（1）可以用木模制作槳板，在制作過(guò)程中，不應(yīng)把槳板當(dāng)做一般的建筑預(yù)制塊來(lái)制造，二應(yīng)該捌槳板作為一種設(shè)備來(lái)制作，才能提高精度，符合要求。
（2）槳板的制作和鋪設(shè)，要對(duì)施工單位詳細(xì)交底，說(shuō)明情況，提出嚴(yán)格的要求，并且有明確的定量規(guī)定。在施工過(guò)程中，建設(shè)方會(huì)同施工單位專人監(jiān)督、執(zhí)行。
（3）槳板拼縫填充之前，應(yīng)泡水，并清掃干凈。
（4）只要準(zhǔn)備充分，建設(shè)方重視，施工單位仔細(xì)、認(rèn)真，槳板平整度的問(wèn)題能夠徹底解決，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
四.提高辦法和結(jié)果
根據(jù)以上分析，為了使機(jī)械加速澄清池第一反應(yīng)室內(nèi)攪拌所產(chǎn)生的速度梯度比較均勻和增大，使混合效果和反應(yīng)效果良好，提高沉降比，對(duì)機(jī)械加速澄清池的攪拌機(jī)槳板和回流縫進(jìn)行了改造。
增大回流縫，把原來(lái)25cm的回流縫增加到35cm左右，使泥渣更容易由池壁流入第一反應(yīng)室，增加了泥渣濃度，沉降比又明顯改善，
根據(jù)計(jì)算：最高流速為3.5mm/s，最低流速為2.5mm/s。異向流斜管流速都是在2.5-3.5mm/s之間選擇，最大也不能超過(guò)3.5mm/s，工程設(shè)計(jì)上斜管內(nèi)水的流速一般都選擇3mm/s。當(dāng)流速大于絮體下滑速度時(shí)，絮凝物就排不出，甚至“跑礬”。在設(shè)計(jì)時(shí)絮體下滑速度一般都選擇4mm/s，兩者的差值只有1mm/s左右，這也是造成異向流斜管操作彈性小的根本原因。回流縫切割后機(jī)械加速澄清池運(yùn)行參數(shù)
五、結(jié)論
（1）改造后機(jī)械加速澄清池的沉降比上升到10%左右，礬花容易形成，且比較穩(wěn)定，出水水質(zhì)也得到了改善。
（2）機(jī)械加速澄清池隨著池子直徑的增大，由攪拌機(jī)產(chǎn)生的再第一反應(yīng)室內(nèi)的速度梯度的不均勻性也增加，影響了混合效果和反映效果，因此，有必要增加攪拌機(jī)槳板的長(zhǎng)度和外徑，是速度梯度趨向均勻。
（3）機(jī)械加速澄清池?cái)嚢铏C(jī)的設(shè)計(jì)已有國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)沉清池的大小，特別是直徑較大的池子，來(lái)設(shè)計(jì)攪拌機(jī)槳板的尺寸，使攪拌產(chǎn)生的G值或GT值更均勻，將產(chǎn)生更好的反應(yīng)沉降效果。
參考文獻(xiàn)
[1] 《城市給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》
[2] 《給水處理理論》
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