機械攪拌加速澄清池跑礬花的原因及對策

機械攪拌加速澄清池跑礬花的原因及對策摘要：跑礬花是機械攪拌加速澄清池在水處理過程中經(jīng)常碰到的現(xiàn)象，其成因較為復雜，處理較為棘手。本方通過運用改進型方杯攪拌試驗準確地模擬測試生產(chǎn)工藝，結(jié)合現(xiàn)場實踐的方法找出加速池跑礬花的成因，并找出相對成熟的應對方法。關(guān)鍵詞：機械攪拌加速澄清池、跑礬花、磁力攪拌試驗、應對方法1引言機械攪拌加速澄清池跑礬花是多數(shù)水處理車間經(jīng)常碰到的問題，加速池中礬花大量上浮進入清水槽，會引進加速池水處理效果降低，出水水質(zhì)超標，嚴重影響加速池的正常運行。傳統(tǒng)方法是采用沖洗加速池的方法、雖一時有效，但不久就會重新跑礬花，大量沖洗不僅提高了水耗、電耗，而且在保證供水量的情況下，輪流沖洗加速池，必將增加其它運行加速池的負荷，從而使跑礬花更加明顯，跑礬花現(xiàn)象得不到根本有效的解決。準確分析加速池跑硯花的成因，并找出有效的應對措施，保障加速池經(jīng)濟穩(wěn)定運行是火電廠水預處理車間亟需解決的問題。方杯攪拌試驗在我公司生產(chǎn)過程中，攪拌試驗常用室內(nèi)燒杯小樣試驗，得到的結(jié)果往往與生產(chǎn)實際不符，不能有效指導生產(chǎn)，這主要是因為使用漿板圓杯的水力條件與生產(chǎn)實際中的水力條件差異較大。為此、我們參考《城市供水行業(yè)2000年技術(shù)進步發(fā)展規(guī)劃》上提供的較先進的改進型方杯試驗，成功地用方杯和磁力攪拌器模擬生產(chǎn)實際，對加速池混凝沉淀效果進行了測定，從中找出礬花上浮的成因。2.1攪拌試驗過程攪拌實驗是在DBJ一621型定時變速攪拌器上進行，每次實驗水樣量為500m1,水樣取自我公司水預處理車間加速池入口。操作程序為在快速攪拌下投加聚合硫酸鐵棍凝劑，反應2rain后，繼續(xù)攪拌8min,靜沉15min后于距上液面約3cm處吸取部分清液測定剩余濁度。并測定泥渣沉降比。濁度用GDS—3型光電渾濁度儀測定，以蒸餾水的濁度為零基準。對比各種方式下的余濁及泥渣沉降比，找出余濁高、泥渣沉降比高的原因。相同加藥量下不同攪拌轉(zhuǎn)速試驗對比依據(jù)多年的運行經(jīng)驗，我公司水預處理加速池加藥量在10mg/1左右，故試驗時聚鐵加藥量控制在10mg/1，選定6種不同轉(zhuǎn)速進行試驗。試驗數(shù)據(jù)如下表：轉(zhuǎn)速(r/min)2040506080100余濁(FTU)252014101523泥渣沉降比62%43%20%15%22%46%圖1余濁及泥渣沉降比隨攪拌轉(zhuǎn)速變化趨勢圖相同攪拌轉(zhuǎn)速下不同加藥量試驗依據(jù)相同加藥量下不同轉(zhuǎn)速的試驗可以看出，攪拌轉(zhuǎn)速在60r/min左右時混凝效果最佳，余濁低，磯花下沉速度快。故在第二項試驗中，將攪拌速度控制在60r/min,選定6種不同的加藥量進行試驗。試驗數(shù)據(jù)如下表：加藥量(mg/1)258101215余濁(FTU)30221581324泥渣沉降比65%39%22%14%20%43%圖2余濁及泥渣沉降比隨加藥量變化趨勢圖試驗結(jié)果及討論：通過以上兩組試驗，可以清楚地看出攪拌速度、加藥量對混凝效果的影響。從余濁以及泥渣沉降比上可以分析跑磯花的成因：余濁大、泥渣沉降比高說明泥渣沉降速度慢，磯花容易上浮，造成跑磯花現(xiàn)象；相反，余濁小、泥渣沉降比低，說明混凝效果好，泥渣沉降速度快，不會造成跑磯花現(xiàn)象。對試驗進行分析后，總結(jié)引起加速池跑磯花現(xiàn)象的主要因素有下面幾點：2.4.1混合因素在整個工藝流程中，混合是第一步，混凝劑通過加藥設備加入到源水中，經(jīng)水力自身作用和靜態(tài)混合器混合后，然后進入反應池中，這一步是至關(guān)重要的一步，能否混合完全及混合完全的時間將直接影響到下面反應和沉淀的效果。在第一組試驗中，控制加藥量一致，通過攪拌速度來改變混合條件和反應條件，我們可以清楚地看攪拌轉(zhuǎn)速在50r/min以下時，混合不充分，余濁明顯偏大，泥渣沉降比偏高，容易造成跑磯花的現(xiàn)象。但攪拌轉(zhuǎn)速高過80r/min后，攪拌太強，生成的磯花會被打碎，影響混凝效果，造成余濁上升，泥渣沉降比升高，極易造成跑磯花現(xiàn)象，十分不經(jīng)濟。故控制合理的攪拌轉(zhuǎn)速是確保加速池穩(wěn)定運行的重要一環(huán)。反應因素水進入反應池中后。由于混凝刑的脫紊和架橋作用，水中顆粒不斷碰撞、接觸，逐步形成磯花，在混合不充分的情況下，這一過程進行得較為緩慢，形成的磯花細而小，雖然通過延長反應時間和沉淀時間，可彌補一些混合不足的影響，但在實際生產(chǎn)中是不易實現(xiàn)的。但通過改造反應池，反應池中顆粒間碰撞機會增加，將顯著提高反應效果。加藥量因素從第二組試驗可以看出，在相同的攪拌轉(zhuǎn)速下，加藥量的大小對混凝反應影響很大，加藥量低于8mg/l時，磯花形成密集細小，反應池出水進入分離區(qū)后，局部密度相近，近似均勻水體，引起擁擠沉淀，易出現(xiàn)跑磯花現(xiàn)象。而加藥量大于12mg/l后，余濁明顯上升，導致在分離區(qū)中繼形成磯花，而造成跑磯花可能性較大，給人一種磯花較好，沉不下去的現(xiàn)象。生產(chǎn)現(xiàn)場實踐國電靖遠發(fā)電有限公司供水車間共有5臺機械攪拌加速澄清池，規(guī)格為直徑29米，水處理能力1800m3h，攪拌機電機轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍0-1250r/min。自投產(chǎn)運行以來，曾多次出現(xiàn)絮體突然上浮聚集于池面并進入清水池的跑礬花現(xiàn)象，對加速池的穩(wěn)定運行和出水水質(zhì)造成很大的影響。在試驗室方杯試驗的基礎(chǔ)上進行生產(chǎn)現(xiàn)場實踐，來印證方杯試驗的結(jié)論，更進一步分析礬花上浮的原因，從而確定合理的應對措施。攪拌機轉(zhuǎn)速對混凝效果的影響對應第一組方杯試驗，保持5臺加速池加藥量一定，為10mg/l，5臺攪拌機電機轉(zhuǎn)速依次調(diào)整為：#1200r/min，#2400r/min，#3600r/min，#4800r/min，#51000r/min，每臺加速池的進水量保持相同為1000m3/h，進水濁度為50FTU。1小時后測量各加速池出水濁度及二反應室10min泥渣濃度，數(shù)據(jù)如下表：加速池#1#2#3#4#5濁度(FTU)352281626泥渣濃度0.5%2%12%6%1.5%從測量數(shù)據(jù)可以看出，與第一組方杯試驗結(jié)果是吻合的，在加藥量恒定的條件下，#3加速池攪拌轉(zhuǎn)速適中，出水水質(zhì)最好，分離區(qū)清水層厚度達1米以上，二反應室泥渣形成速度快，礬花顆粒大而且沉降速率高，混凝效果相當好。而#1、2加速池因攪拌轉(zhuǎn)速偏小，藥劑混合反應不充分，二反應室泥渣形成速度慢，礬花形成細小，分離區(qū)清水層與礬花沉降層區(qū)分不明顯，出水水質(zhì)超標。#5加速池在進水量為1000m3/h條件下攪拌機電機轉(zhuǎn)速偏高，二反應室泥渣形成速度雖然快，但被速度偏高的槳片及水流打碎，觀察分離區(qū)礬花間十分透明，礬花與清水間界限也十分明確，但礬花沉降速度很慢，大部分礬花隨水流進入清水池形成典型的跑礬花現(xiàn)象。加藥量對混凝效果的影響對應第二組方杯試驗，保持5臺加速池攪拌機電機轉(zhuǎn)速在600-700r/min之間，將5臺加速池加藥量依次調(diào)整為：#12mg/l,#25mg/l,#38mg/l,#410mg/l,#515mg/l，每臺加速池的進水量保持相同為1000m3/h，進水濁度為50FTU。1小時后測量各加速池出水濁度及二反應室10min泥渣濃度，數(shù)據(jù)如下表：加速池#1#2#3#4#5濁度(FTU)302010828泥渣濃度1%4%9%13%14%第二次實踐的數(shù)據(jù)和第二次方杯試驗結(jié)果也十分相近，#1、2加速池加藥量不足，泥渣濃度低，出水水質(zhì)差。#3、4加速池加藥量適中，泥渣形成快，出水水質(zhì)好。而#5加速池加藥量過大，雖然二反應室泥渣濃度高，但形成的礬花比較松散，不易沉淀，出水水質(zhì)反而升高超標。其他原因分析在多年的運行過程中，發(fā)現(xiàn)了因系統(tǒng)調(diào)整等原因引起的加速池跑礬花現(xiàn)象，一并進行分析，完善應對策略。藻類對混凝效果的影響夏季原水中藻類含量較高，藻類代謝產(chǎn)生的有機物中的酸性物質(zhì)與混凝劑（聚合硫酸鐵）的水解產(chǎn)物發(fā)生反應，生成的物質(zhì)附著在絮體顆粒的表面，阻礙了顆粒相互碰撞和結(jié)合，形不成比較大的礬花，影響了混凝效果。水體溫差的影響加速池的進水來自輻流式沉淀池的出水，夏季進水量偏小或系統(tǒng)短時停運時，原水在輻沉池中停留時間太長，曝曬時間長導致水溫上升，有時可高出加速池內(nèi)水溫6°C以上，高溫水進入加速池后因水的密度不同導致加速池局部形成短流現(xiàn)象和異重流現(xiàn)象，池水的嚴重對流導致大量礬花上浮，形成跑礬花現(xiàn)象，嚴重時加速池會嚴重翻池，出現(xiàn)出水濁高于進水濁度的現(xiàn)象。4.3水量調(diào)整影響加速池正常運行時，突然增大進水量，會使加速池分離區(qū)水流上升流速突然增大，原礬花沉降速率不能短時間內(nèi)加大，短時間內(nèi)水流上升流速會大于原礬花的沉降速率，礬花被大量抬升上浮，形成跑礬花現(xiàn)象。4.4排泥的影響有欠排泥與過排泥兩種情況。欠排泥時，二反應室泥渣濃度過高，加速池底部積泥太多，積泥堵塞回流縫，使分離區(qū)泥渣不能進入一反應室循環(huán)反應，破壞了加速池正常的水流環(huán)境，使分離區(qū)泥渣只有隨水流進入清水池。過排泥時，不但將底部死泥排走，而且將大量的活性泥渣排走，使二反應室泥渣濃度大大降低，礬花量降低后變得細小松散、不易沉降，混凝效果大大降低。采取的對策根據(jù)方杯試驗和現(xiàn)場實踐結(jié)論以及生產(chǎn)運行的經(jīng)驗，總結(jié)出機械攪拌加速澄清池跑礬花的應對措施。5.1控制攪拌機轉(zhuǎn)速在合理范圍內(nèi)機械攪拌加速澄清池的進水來自輻流式沉淀池的出口，故一般情況下濁度變化不大，正常在20-50FTU之間，故根據(jù)進水量的大小控制好攪拌機的轉(zhuǎn)速是穩(wěn)定運行的重要措施，攪拌機轉(zhuǎn)速由攪拌機的提升流量來決定，對應為3-5倍的進水量為攪拌機原提升流量，型號不同的攪拌機對應的轉(zhuǎn)速不同，一般情況下攪拌機電機轉(zhuǎn)速控制在400-800r/min內(nèi)，進水量大時轉(zhuǎn)速高，進水量小時轉(zhuǎn)速低?？茖W合理投加混凝藥劑加速池的加藥量與進水量、進水濁度、二反應室泥渣濃度有關(guān)，根據(jù)上述三者的變化科學合理地投加藥劑，是穩(wěn)定加速池運行的關(guān)鍵。若進水濁度較低，為了形成所需泥渣濃度，則可減少進水量，增大劑投加量，必要時，可向第二反應室中投加助劑或黃土。加速池需要增加或減少水量時，應提前調(diào)整藥劑投加量，然后再按要求調(diào)整水量。二反應室泥渣沉降比降低時應立即增大藥劑投加量。合理安排排泥加速池進行科學合理泥，使泥渣保持一定的濃度和活性，保持泥渣的吸附能力，才能保障加速池出水水質(zhì)合格加速池二反應室沉降比達15%時，加速池即可排泥，使加速池二反應室泥渣沉降比保持在10-15%之內(nèi)。加速池二反應室沉降比雖然小于15%，但排泥間隔達天時，加速池即可排泥。。防止欠排和過排現(xiàn)象的發(fā)生。為了保證回流縫暢通，檢查底部積泥及水下設備，加速池應每兩個月應放空沖洗檢查一次。其他方面的措施原水進入加速池之前在輻沉池投加助凝劑消除藻類的影響，提高混凝效果；水量調(diào)整要循序漸進，切忌突然增大進水量，尤其是水體溫差較大時更要逐步少量增加進水量，防止水體擾動出現(xiàn)跑礬花甚至翻池現(xiàn)象；改造加速池構(gòu)筑物，減少構(gòu)筑物窗戶，避免日光偏曬引起加速池局部水對流，造成礬花流失。結(jié)束語經(jīng)過試驗室方杯試驗與生產(chǎn)現(xiàn)場實際實踐，我們比較成功地分析出機械攪拌加速澄清池跑礬花的原因，找出了相對成熟的應對措施，已于2008年下半年至今年上半年應用于我公司的生產(chǎn)實際，從近一年來的應用效果看，成功地