工业水澄清池改造

工业水澄清池改造

张天任

水气厂工业水车间 黑龙江 大庆 163714

【摘要】工业水现阶段处理水量不足理论设计值分析。要提高处理水量，就要改造澄清池。从池体上去除斜管，增加分离区高度。去除回流缝压力水管，让回流缝不易堵塞。关闭进水排泥，增加落水高度，提高排泥效果。将双侧进水阀门改为电动快速开闭，澄清池排泥时，关闭进水双侧电动阀门。

【关键词】机械搅拌澄清池；回流缝；斜管；排泥

1 关于现澄清池处理水量，不足单池设计水量2250t/h的分析：

1.1 脱泥回收量限制

设计初澄清池里面没有斜管，有排泥斗，还有就是排泥水不用回收可以外排。没有环保限制。现如今环保要求高，回收量收到限制，脱泥回收装置每日工作量有限。每日排泥次数受限。

现夏季高浊期源水浊度100ntu上下。脱泥设备满负荷24小时运转，也就是3-4车泥。

1ntu=1mg/l的白陶土悬浮体

处理水量按3800t/h计，每日水量为3800*24=91200t

夏季100ntu的每吨水含有100g白陶土悬浮体

每日处理水量中含有91200*0.001*100=9120kg白陶土悬浮体，而泥饼含水率为<70%,按65%计，泥饼吨数为T= =26.05t，含水率按70%计算T=30.4t。每车可装卸7.5t泥饼。每天3—4车泥饼。

如果要达到单池2250t/h的理论数据，时处理水量达到9000t/h，相比上面的3800t/h，也就是说在夏季还要增设一套脱泥装置。两套全部满载才可达到7600t/h的处理泥量。还不到理论设计的9000t/h。

1.2 斜管

在澄清池内加入斜管占去分离区1m高度，变相减少池体体积。

斜管的优点在于提高分离区水质，可减少滤池负担。水质提高，一个占地面积固定的池子，如果不加搅拌，如平流沉淀池，斜管的加入，自然是增加了比表面积。减少沉淀时长，增加处理水量。

斜管的缺点：面对循环水量为进水量3-5倍的，机械搅拌澄清池来说，并没有增加循环量。也没有增加处理水量，反而影响了处理水量。

加入斜管，减少分离区高度位置。分离区高度，要有一定的分离区高度作为缓冲，澄清池分离区清水层须有1.5m-2.0m的深度，以便排泥不当而导致泥渣上浮时，可用放空管排泥。

由于排泥不及时，或是加药调整不到位，调整源水量过大，造成的泥渣上浮问题。如果泥渣上浮到斜管以上，就会造成斜管挂泥现象，这一现象也是近几年经常发生的一个现象，挂泥一但形成，斜管口径边缘形成泥渣包裹，上口径就会减小，越挂越多，就要进行滑泥操作。不然就会压塌斜管，将分离区彻底隔断，最后泥渣就会逼近出水孔，导致出水水质超标。滑泥操作，要将单池进水关闭16-20小时左右，才可完成滑泥。特别是调整源水量过大的问题，是不可避免的且经常发生的问题。

结论：提高澄清池处理水量① 突破瓶颈增加脱泥处理量②去除斜管，恢复澄清池分离区高度。减少生产不稳定因素，避免停池滑泥操作。

2 关于一工业水机械搅拌澄清池，改进问题的提案论述。

2.1 改造目的

提高排泥效率，有效减少悬浮层，分离室泥渣浓度。使一次排泥达到过去多次排泥的效果。使排泥效果更佳彻底，减少回收成本。

2.2 改造前提分析

一工业水采用机械搅拌澄清池来负责水处理工艺中的混凝和澄清两个步骤。机械搅拌澄清池为占地面积小，处理水量大的净水设备，其处理水质符合工业水应用标准。工业水不比生活用水，多数用于清洗，冷却，消防，还有的要经过脱盐，蒸馏等后续处理。工业水指标要求最终出水ntu<5。澄清池浊度要求ntu<15。

1983年起初澄清池经过两次改造，将分离区4个排泥斗去掉，改用底部排泥放空阀门排泥，为的是简便操作，期间加入斜管为的是提高水质，可机械搅拌澄清池的特点是水量大，而不是水质好。水质好的话可以选斜管沉淀池。澄清池分离区清水层须有1.5m-2.0m的深度，以便排泥不当而导致泥渣上浮时，可用放空管排泥。

现阶段为底部放空管排泥，分离区加入斜管增加沉降速度。回流缝内加入环形穿孔压力水管线（目的为冲洗回流缝防止回流缝堵塞）。2018年大检修，调整搅拌机开启度，将回流量调整为4倍上下。回流量为进水量的3-5倍，为标准回流量。而回流缝当中加入的环形穿孔压力水管线，根本不能与4倍回流量的水流相提并论。而环形压力水线还要占去回流缝50mm的宽度。由于环形穿孔管孔数问题水压跟本达不到冲洗目的。进水量为1000t/h为例，4倍水量为4000t/h.

回流缝截面积S=0.2*πR= 0.2*3.14*7=4.396M²

v= = =909m/h=0.25m/s

909t/h相当于一个澄清池的进水量，也就相当于一个约2m水头的压差提供的水量，所以改造的第一件是将回流缝中的环形穿孔压力水管要去除

。

2.3改造方法及原理：

原理：关闭进水排泥，增加落水高度，提高排泥效果。

方法：将双侧进水阀门改为电动快速开闭，澄清池排泥时，关闭进水双侧电动阀门。

2.4 改造后好处：

将水面下降高度提高1倍，关闭进水还有利于泥渣沉降。对排除悬浮层泥渣效率提高1倍以上。每年可节约电费89100元。提高夏季高浊期生产稳定性。

具体分析计算：

澄清池分离区为：Φ=29m的圆柱体。每次排泥体积按300m³计。澄清池体积为3600m³。排泥时间10min。

澄清池进水量为1000t/h，10min水面上升高度h= =0.252m

水面下降高度为20cm。

水面下降高度=悬浮层下降高度。澄清池分离区为：Φ=29m的圆柱体，

如果关闭进水，

h= = =0.45m

关闭进水后，相当于将单池水量分配到其他3池，每池增加1/3水量，时间10min，对水质没有太大影响。而排泥效率的提高，对于夏季高浊期的水处理，有十足的提升。

现在回收成本约为0.67元/t，

反洗水泵轴功率45KW/h,排泥泵轴功率为22.5KW/h。排泥水泵每小时可回收100t。

电量45+22.5=67.5度/时。每度电1.025元。

单吨回收成本t=0.675元/t

夏季每天24小时要回收1000t左右的水量

冬季每天24小时要回收400~600t左右的水量。这样每天可以节约200~500元，夏季按4个月计，冬季按8个月计。

每年节约排泥水量: Q=300*240+120*500=132000t

每年可节约生产成本为S=△Q*t=240*300+120*500=132000*0.675=89100元

参考文献：

[1].工业水操作规程2017.06.30

[2].给水工程

[3].搜狐科技http://m.sohu.com/a/207176441_227586