一種機械攪拌澄清池改造方法探討

王超增

摘 要：以地表水為水源的火力發電廠，工業水處理系統一般使用澄清池去除水中的懸浮物和膠體，澄清池的攪拌機和刮泥機長時期浸泡在水中，容易發生設備銹蝕損壞，水下轉動設備銹蝕后檢修極不方便。本文針對澄清池一種改造方法進行有益探討。

關鍵詞：澄清池；改造；混凝；微渦旋

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）20-0078-01

1 背景介紹

某火力電廠3*650MW，工業水水源使用長江水、處理系統為2*800t/h機械攪拌澄清池，2005年投入商業運行，原機械攪拌澄清池攪拌機、刮泥機水下轉動部分銹蝕嚴重，設備故障頻發，設備故障檢修造成制水困難。而且電廠用水量增加，原機械攪拌澄清池制水量及水質已不能滿足生產需要，擬對機械澄清池進行改造。

為節省投資、節省占地面積，計劃采用某公司專利技術“高效環保節能型微渦旋流混合絮凝沉淀成套設備”和“高效節能微渦混凝沉淀澄清池”進行改造。本著簡便易行的原則，在不破壞整體外觀的情況下，通過對原機械攪拌澄清池進行容量達標升級改造，提高制水量，降低出水濁度，把最大制水量由800t/h提升至1000m3/h，出水濁度≤3NTU。

2 改造過程

從流程上看核心改造有進水部分改造和澄清池內部改造兩部分。

2.1 進水部分改造

拆除原進水加藥混合器，使用高效微渦混合器替代，同時把原進水管由Φ400更換為Φ600管路，把原進水調節閥位置向前移動50米。為強化微渦混合效果，高效微渦管式混合設備安裝在距離池體30米遠進水管處。新型高效微渦混合器內部安裝有多級高效渦輪導葉，當加有混凝劑的原水經過時，能夠產生多次流向方向的紊流和徑向方向渦流，藥劑和原水能夠迅速混合，有利于混凝劑水解產物擴散到水體各個宏觀部位；擴大進水管路口徑后，減緩進水流速，增加原水和藥劑進入澄清池前反應時間，能夠完全形成絮凝體，并且流速降低后和進水調節閥移至混合器前也可以避免破壞已經形成的絮凝體。

2.2 澄清池內部改造

（1）拆除攪拌機和刮泥機、蜂窩斜板。（2）制作安裝8套豐子型排泥管網，排泥管污泥全部匯集至底部新加裝的排水帽，然后和原排空管聯通，完成排泥系統改造。（3）在原進水三角槽出水口下方安裝四圈高效微渦翼片折板，利用鋼板把高效微渦翼片折板分割為16個區域，當加有混凝劑的原水經進水管路通入澄清池并通過進水三角槽均勻進入微渦翼片折板絮凝設備后能夠充分接觸反應，混凝劑和原水中懸浮物、膠體形成的絮凝體進一步長大、結實，達到從水體中沉降分離效果。（4）在第一反應室末段和第二反應室中心部位安裝絮凝網格，進一步捕捉還沒有沉降分離下來的絮凝礬花，強化絮凝效果。（5）在原澄清池的沉降分離區安裝復合矩形斜板，代替原來的蜂窩斜板，復合矩形斜板和蜂窩斜板比較，沉淀面積增加近四倍、無側向約束，排泥順暢，不會發生污泥堆積，能夠保障沉降后水體濁度≤3NTU。（6）為進一步保障整個澄清池截面出水，降低偏流，封堵原澄清池環形集水槽出水孔，輻射集水槽出水孔重新找水平。（7）其他部分改造：設備和支撐架的防腐、電氣設備拆除等不在此處累述。

3 改造后調試

因為沒有轉動設備，調試主要是確定針對不同出力情況下澄清池的最佳加藥量、每次排泥量（時間）、排泥周期進行調整試驗。

經過對6個進水量200t/h、300t/h、500t/h、600t/h、800t/h、1000t/h下多個運行參數的初步調試，確定了合理加藥量5.5-11mg/L（AL2O3）、排泥間隔4-2小時、每次排泥時長3-7分鐘。調試進行了21天，各工況出水水質滿足濁度≤3NTU的要求。

需要說明的是，這些運行參數是在2-3月份當時進水水質條件下試驗的結果，隨進水水質變化（如水溫12-15℃、原水濁度30-40NTU、pH值7.7-7.8、電導率315-330us/cm、有機物含量和重金屬含量等）或混凝劑品質改變時需要進行調整。

經過近21天調試，澄清池各種運行出力條件時，確保澄清池出水濁度在3mg/L以下，滿足工業水用水水質、水量需求。

4 設備改造后的運行

4.1 設備啟動

和原來正常啟動澄清池比較，稍作以下兩點不同：

（1）空池進水時，需防止大流量水壓對池體的沖擊，以小水量往澄清池中進水，建議進水流量200-300噸/小時，出水管溢流后按5-10%負荷逐漸提升流量到所需流量。（2）設備啟動初期混凝劑加藥量稍大于正常運行時加藥量，建議加藥量為正常值的1.1-1.2倍，有利于縮短出水合格時間。

4.2 設備運行調整

出水濁度達到可以利用標準時，開啟1號澄清池電動出水閥，對出水進行回收。（1）當出水較渾濁時，說明藥劑量不夠，需要增加藥量；（2）當出水水質極清澈但是有大塊礬花上浮時，說明投藥過量，需要減少藥量。（3）濁度-加藥量的變化最好3-4小時變化一次。

4.3 排泥設定

由于和原機械攪拌澄清池凈水原理不同：第一反應室的折板絮凝段反應完成后的原水已經形成較為密實的礬花，再流入池體中部的第二反應室經高效小孔眼網格設備絮凝，一方面，通過接觸絮凝，脫穩雜質被活性泥渣阻留下來，另一方面，當水流通過折板和網格時，相繼收縮、擴大、形成渦流，通過小旋渦加速顆粒碰撞，形成絮凝體。經過兩段絮凝后的原水礬花顆粒密實、粒徑均勻具有非常好的沉降性能，因此高效節能微渦混凝沉淀澄清池運行不需要懸浮泥渣層，嚴禁長時間不排泥。排泥操作變化為經常、少量、排泥時一直排出清水（排泥含量少于1%）為止。

自動排泥周期設定根據排出的泥水顏色來判斷調整。若從排泥管出水顏色渾濁，黏稠度較大，出水流速較低，說明污泥濃度較高，排泥周期應該縮短。endprint

4.4 停運

池體停運期間，先將池內污泥排空（排泥3-5min），再將進水閥關閉，不可將池內水全部排空，池內水位需要淹沒過斜板上20公分，以保證斜板設備不裸露在空氣中被光照老化。

4.5 異常處理

列出以下五種重點情況：

（1）運行時澄清池外圍末端礬花顆粒細小，水體混濁，且不易沉淀，則說明混凝劑投藥不夠，應增加投藥量。（2）若澄清池外圍末端顆粒較大但很松散，沉淀池出水異常清澈，但是出水中還夾帶大量礬花，則說明混凝劑投藥量過大，使礬花顆粒異常長大，但不密實，不易沉淀，應減少投藥量。（3）如斜板沉淀區中有大量礬花上浮，這說明排泥不及時，應及時排泥；長期運行沉淀設備上部有積泥，應15天大排泥一次，使得斜板沉淀區水面降至設備以下，必要時可采用自來水沖洗斜板。（4）當反應區水面漂浮礬花泡沫現象發生時，說明原水進入反應沉淀池前，原水中溶解氣體過多，所溶解氣體在反應區大量釋放，將礬花帶出水面。此現象不會影響沉淀出水水質，但需要設備管理人員定期清理水面漂浮礬花泡沫。（5）混凝劑未加入進水：短時間內（30-60分鐘）-出水濁度非常高（30-40NTU）。需要排查加藥泵是否故障、管路中是否有空氣、加藥管路是否泄漏。

5 結語

目前澄清池在我國火力發電廠普遍使用，但大多數澄清池都面臨設備老化、產水率低、出水水質差的問題。通過對原有的澄清池改造，在確保工業水用水水質的條件下，處理水量比原機械攪拌澄清池提高30%，改造后的設備沒有機械運轉設備，方便設置自控，運行時省電、沒有維修量。

利用專利技術“高效環保節能型微渦旋流混合絮凝沉淀成套設備”對機械攪拌澄清池改造，能夠在實現相同出力沉淀池功能的情況下，充分利用舊設備，減少拆除費用、節約新建費用。通過改造，把機械攪拌澄清池改變為近似立體式平流式混凝沉淀池，滿足出水水質要求，設備出力大幅度提高，這種改造方案有良好的經濟效果。

參考文獻

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