斜管沉淀池絮凝体上浮成因及对策

彭营环，宋 冲，刘淑刚

（潍坊市白浪河水库管理局，山东 潍坊 261052）

2006年5月，潍坊市白浪河水厂斜管沉淀池投入运行。运行曾一度出现絮体突然上浮聚集于池面的现象，该现象使滤池的过滤周期缩短，滤后水浊度升高，影响了制水生产。经观察、研究、试验，提出解决办法，以进一步改善水质。

1 水厂运行状况简介

白浪河水厂为潍坊市最大的水厂，其水处理能力为20×104m3/d。原水取自白浪河水库，原水浊度常年不高，夏季最高时在20 NTU左右。白浪河水厂的净水工艺流程为：原水→小网格反应池→斜管沉淀池→V型滤池→清水池→清水泵房→用户。

运行中白浪河水厂斜管沉淀池存在如下现象：

1）斜管沉淀池清水区每日午后易发生细碎矾花上浮，间或有大块矾花团上浮。上浮的泥渣聚集于孔式集水槽之间，呈乳黄色。部分矾花颗粒随出水流入V型滤池，堵塞表层滤料孔隙，使滤池的过滤周期缩短。

2）每次沉淀池突然发生絮体大量上浮现象持续的时间为6 h左右，然后会逐渐自然消失。现象发生时水温略高，原水浊度波动不大。

3）小网格反应池反应末端分格，表面大部分时间均被上浮的矾花覆盖，只是矾花的大小、密实度时有变化。当沉淀池出现絮体上浮时，反应池分格中的泥渣厚度明显加大，矾花密实度降低。

4）斜管沉淀池絮体上浮现象发生时，提高投药量，可以发现絮体上浮明显减少甚至消失。

2 原因分析

斜管沉淀池清水区每日午后发生细碎矾花上浮现象时，用1 L烧杯在反应池末端取样进行30 min静沉试验，发现矾花颗粒结构疏松、质轻，呈悬浮状态。因此，初步推断絮体上浮与矾花密实度存在一定的因果关系。对下列可能成因进行辨别分析：

1）藻类作用对其上浮的影响。尽管原水取自水库，水体中在夏季藻类含量可能较高。藻类代谢产生的有机物对絮凝和过滤也有影响，其原因是该有机物中的酸性物质与混凝剂(铁盐或铝盐)的水解产物发生反应，生成的表面络合物附着在絮体颗粒表面，阻碍了颗粒相互碰撞，因此必须增加混凝剂的投量，补偿由于表面络合物的形成对颗粒脱稳和絮凝造成的影响。藻的存在影响原水混凝效果。

2）水体温差对其上浮的影响。池体温差导致池体局部出现短流、异重流，导致形成的矾花出现上浮。

3）混凝剂投加量对其上浮的影响。控制混凝剂投加量可以抑制絮体上浮现象的发生。对2组斜管沉淀池进行生产对比试验，一组仍按照原量加聚合硫酸铁；一组大量投加，一段时间后发现大量加药的一组沉淀池絮体上浮现象逐渐减轻和消失，另一组沉淀池则现象依旧。因此，可以断定在保证浊度去除率的同时提高水中有机物、藻类的去除率，强化混凝处理无疑是一个好办法。强化混凝就是通过投加助凝剂、提高投药量等措施，发挥混凝的最佳效果，尽可能地去除混凝阶段能够去除的成分，特别是有机成分、藻类等物质。

4）排泥对其上浮的影响。现运行的4座斜管沉淀池，一段时间其中1座斜管沉淀池刮泥机曾出现运行故障，停止运行，此段时间该池矾花上浮明显高于其他3座沉淀池。

3 解决方法

通过以上分析可知，斜管沉淀池絮体上浮产生的机理成因可归结为：原水中藻类作用、沉淀池排泥时间、水体温差影响等。因此，可以考虑从以下几方面研究解决问题的方法：

1）合理调整水库运行模式。及时掌握水库运行和供水情况，合理调整水库运行模式，适当提高水库运行水位。通过提高水库运行水位带来的稀释作用和水质变化，降低藻类含量，抑制藻类繁殖。鉴于原水水质受轻微污染，枯水季节含有较高浓度的藻类、有机物，而且常年浊度不高，采取气浮工艺效果明显。

2）合理调整排泥时间。在沉淀池出水侧沿池长加置一条集泥槽，槽中置有穿孔吸泥管，穿孔排泥管与刮泥机联动，当刮泥板将泥刮至集泥槽边缘时，大量污泥涌入集泥槽，开启排泥阀，将稀释的泥水抽吸输送至池外排泥渠。根据原水水质、沉淀池出水水质情况，调整排泥时间。

3）合理使用高锰酸盐复合药剂。一般情况下，水体中由于有机污染物、藻类的存在，导致混凝效果下降。因此，要改善处理效果就必须增加混凝剂投量，造成制水成本增加。

高锰酸盐复合药剂是在对高锰酸钾进行了大量研究基础上研制得出的，该药剂主要是以高锰酸钾为核心、由多种组分复合而成，其充分利用了高锰酸钾与复合药剂中其他组分的协同作用，促进具有很强氧化能力且利于除污染的中间价态介稳产物和具有很强吸附能力的新生态水合二氧化锰的形成，将氧化和吸附有机地结合起来，强化去除水中的有机污染物，强化除藻、除嗅味、除色。通过其他水厂投运高锰酸盐复合药剂的结果表明，高锰酸盐复合药剂对混凝剂混凝处理均有较高的强化助凝效应。