影响澄清池出水水质的原因及解决措施

仲继克

(黑龙江亚电鑫宝热电有限公司,黑龙江齐齐哈尔 161041)

1 影响澄清池出水的原因分析

黑龙江亚电鑫宝热电有限公司的化学澄清池是机械搅拌澄清池,使用的凝聚剂是聚合铝(聚合氯化铝),水源为嫩江水。2004年以前,在冬季低浊度期澄清池出水水质经常不合格;在洪水期,几乎每年都出现澄清池出水水质严重恶化现象,接着阳床、阴床、混床在短时间内失效;特别是阴床和混床,运行周期大大缩短。直接影响到水、汽质量和经济性。

1.1 水源水质变化情况分析

全年各时期的水源水质受季节和大量降雨情况的影响,变化非常明显。根据北方的实际特点,现将嫩江水以浊度为依据,以1年为限,粗略地划分为3个时期:洪水期、冬季低浊度期和全年的通常时期。

由表1可以看出,浊度和全硅随季节和降雨等情况变化非常显著,而且浊度很容易测出。以浊度为依据,把表1中嫩江水浊度明显变大的一段时间归为洪水期;把1—3月和11月、12月归为冬季低浊度期;其余各段时间归为通常期。每年的嫩江水水质随季节等情况变化大致相同。

1.2 洪水期影响澄清池出水水质的主要原因

1.2.1 运行人员对聚合铝剂量控制范围不清楚

由于水源是江水,在洪水期,江水暴涨而变得异常浑浊,全硅、悬浮物、有机物、泥沙等含量大大增加,进入澄清池的水(生水)水质严重恶化,给澄清池的处理工作增加了难度。

以表1中2004年4月7日为例,这天的江水浊度为115.5mg/L、全硅为28.7mg/L,与2004年3月23日相比,4月份浊度是3月份的17.7倍,4月份全硅是3月份的2.6倍,其他各项指标相差幅度并不是很大。如果不能及时加大聚合铝剂量,仍以3月份时的控制标准投加,势必造成聚合铝剂量不够,导致生水中的胶体、悬浮物不能与足够的凝絮(聚合铝在水中形成的物质)作用沉降而形成泥渣。在分离室中,没有形成泥渣的那部分胶体和悬浮物不能和水充分分离,随着水流进入出水区,导致澄清池出水水质恶化。

1.2.2 排渣量不够

生水中的胶体、悬浮物、泥沙等含量非常大,在澄清池中泥渣形成的速度非常快,排渣量跟不上就会出现渣层过高,导致澄清池出水水质恶化。

1.3 低浊度期影响澄清池出水水质的主要原因

从表1中可以看出,该时期江水浊度很小,很多时候江水的浊度都小于10mg/L,此时水源的浊度已经低于澄清池出水的浊度标准,但经过加药处理后,若调整不好,澄清池的出水浊度反而变大了,出现了出水不合格现象。在2004年以前,黑龙江亚电鑫宝热电有限公司的#1和#2澄清池经常出现这种情况。

(1)低浊度水较难处理。单个澄清池设计出力为320t/h,有效容积偏小,对处理低浊度水有一定的局限性(有待进一步探讨)。在该时期,澄清池渣位即使是在合适的位置,出水效果也未必能达到良好。但通过控制大排渣门和侧排门已经能够解决这个问题。

(2)在渣位过低时,池中的活性泥渣量过少。由于处于低浊度期,形成泥渣的速度较慢,渣位过低时,池中的活性泥渣量过少,参与混凝的效果较差。因此,澄清池的出水水质较差。

(3)聚合铝剂量过高。这种现象表现为:在澄清池的出水区中,透过光线能看到水中有絮状物不断上浮。这主要是生水浊度低,过量的聚合铝所形成的凝絮,经过吸附作用和网捕作用后,只有少量的胶体和悬浮物等与之结合,比较轻,不能形成较重的泥渣下沉,反而随着水流上浮,导致澄清池出水不合格。

表1 2004—2005年嫩江水水质情况

续表

(4)生水温度低影响澄清池出水。实际经验证明,当生水温度在30～40℃时,聚合铝混凝效果比较好,当生水温度低于25℃时,聚合铝形成的凝絮碎小,温度越低凝聚效果就越差,澄清池的出水水质就越差。

(5)在低浊度期一味追求沉降比,反而影响对澄清池的调整(有待进一步探讨)。可以不测量沉降比。

1.4 通常时期影响澄清池出水水质的主要原因

通常时期影响澄清池出水水质的原因,也同样适用于全年各时期。

(1)生水温度过低,影响聚合铝混凝效果,导致澄清池出水不合格。

(2)生水温度在短时间内变化过大,导致澄清池出水不合格。尤其是生水温度由低温突然大幅升高,会发生翻池现象,泥渣和悬浮物上涌,导致澄清池出水水质恶化。这种情况持续时间不会很长,待生水温度稳定后,会逐渐恢复正常,但会产生下面的不良影响:悬浮物和一些泥渣会沉积在斜管上面,在增加负荷或温度发生变化时很容易使出水不合格。

(3)聚合铝剂量过高或过低,导致澄清池出水不合格。出现这种情况主要是没有及时监督生水的变化和没有及时调整聚合铝剂量,或者运行人员不清楚相应生水的聚合铝剂量控制范围。

(4)渣位过低导致澄清池出水水质不合格。

(5)负荷变化过大或过于频繁,导致澄清池出水水质不合格。

(6)超负荷运行导致澄清池出水水质不合格。

(7)集水槽或斜管太脏,导致澄清池出水水质不合格。

(8)有气泡上浮,导致澄清池出水水质不合格。主要是生水中带有气体没除掉,气体在池内上浮时会使悬浮物上浮。曝气器及风机可能有缺陷

2 影响澄清池出水水质的解决措施

2.1 洪水期影响澄清池出水水质的主要解决措施

(1)运行中,加强对生水浊度的监督。尤其是在春季开江之后,对生水浊度应进行监测,在监测中能及时了解到江水的变化情况。当浊度变化较大时,应根据实际情况及时调整聚合铝剂量和排渣量。

(2)通过试验来确定聚合铝剂量的准确范围。根据江水的实际变化情况,通过试验来确定聚合铝剂量的控制范围,使运行人员有明确标准指标可以遵循,可以合理地调整聚合铝剂量。

试验方法如下:以2004年8月11日做的试验为例进行说明,见表2。取7个1L的烧杯,分别编号1,2,3,4,5,6,7。在每个烧杯中倒入刚取来的生水1L,然后将各烧杯放在水浴锅中,恒温到35℃(模拟澄清池的生水温度),加入称好的聚合铝,同时,对各烧杯内的水样进行搅拌30s,然后仔细观察。当天的生水浊度为80.6mg/L、全硅为35.8mg/L。经过试验,可以确定聚合铝剂量的控制范围是70～90 mg/L。

表2 确定聚合铝剂量的试验数据

(3)增加排渣量和排渣次数。洪水期要进行大量排渣,不用担心渣位过低和没有活性泥渣。不用测量沉降比,要保持泥渣分离区取样水清。

(4)保持连续排渣。大排渣门进行定期排渣后,要保持一定的开度,兼做连续排渣使用。两侧侧排门也要保持一定开度,兼做连续排渣使用,同时,保持低渣位运行。

2.2 低浊度期保证澄清池出水水质的主要措施

(1)改进对排渣门的控制。大排渣门定期进行活动门,防止堵死,活动门后关严。两侧侧排门要保持一定开度,兼做连续排渣使用。根据情况调节侧排门的开度(使侧排门做连续排渣使用,对于全年各个时期保证澄清池出水效果良好都非常有效)。

(2)保持澄清池渣位不要过低。大排渣门定期活动门,活动门时间要短,防止渣位过低,不用保持沉降比。

(3)通过试验来确定聚合铝剂量的准确范围。防止低浊期聚合铝剂量过高,影响澄清池出水水质。

(4)加强对生水温度的控制。低浊度期控制生水温度很重要。保证生水温度为(35±1)℃或恒温在30～40℃的某个数值,变化幅度应控制在2～4℃。保证上述温度并采取了2.1中第(1)项的控制措施后,多数情况下澄清池出水水质会很好。

2.3 通常时期保证澄清池出水水质的主要措施

通常时期影响澄清池的处理相对很容易调整。

(1)控制生水温度为(35±1)℃或恒温在30～40℃的某个值,控制变化幅度2～4℃。

(2)通过试验来确定聚合铝剂量的准确范围。

(3)控制澄清池渣位在合适位置。当泥渣分离区取样管出水浑浊时,排渣排到取样管水清。多用两侧侧排门同时排渣并使侧排门做连续排渣用,开度根据实际调整。

(4)澄清池增减负荷时,控制在原负荷的20%以内,以防止破坏澄清池运行工况,不要过于频繁增减负荷。

(5)不要超负荷运行。

(6)集水槽或斜管太脏时,及时冲洗集水槽或斜管。

(7)设备有缺陷及时进行处理。

3 结束语

洪水期和低浊度期是澄清池最难监控和调整的时期,实际应用证明,采取有效措施可有效解决这一难题。该问题的解决,保障了澄清池的出水质量,为后续水处理工艺设备减轻了负担,阳床、阴床、混床的运行周期明显增加,酸、碱耗明显降低。对于节能降耗、降低运行人员的劳动强度、防止离子交换树脂被污染、保障水汽质量等,具有重要意义。