一种机械搅拌澄清池改造方法探讨

王超增

摘 要：以地表水为水源的火力发电厂，工业水处理系统一般使用澄清池去除水中的悬浮物和胶体，澄清池的搅拌机和刮泥机长时期浸泡在水中，容易发生设备锈蚀损坏，水下转动设备锈蚀后检修极不方便。本文针对澄清池一种改造方法进行有益探讨。

关键词：澄清池；改造；混凝；微涡旋

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）20-0078-01

1 背景介绍

某火力电厂3*650MW，工业水水源使用长江水、处理系统为2*800t/h机械搅拌澄清池，2005年投入商业运行，原机械搅拌澄清池搅拌机、刮泥机水下转动部分锈蚀严重，设备故障频发，设备故障检修造成制水困难。而且电厂用水量增加，原机械搅拌澄清池制水量及水质已不能满足生产需要，拟对机械澄清池进行改造。

为节省投资、节省占地面积，计划采用某公司专利技术“高效环保节能型微涡旋流混合絮凝沉淀成套设备”和“高效节能微涡混凝沉淀澄清池”进行改造。本着简便易行的原则，在不破坏整体外观的情况下，通过对原机械搅拌澄清池进行容量达标升级改造，提高制水量，降低出水浊度，把最大制水量由800t/h提升至1000m3/h，出水浊度≤3NTU。

2 改造过程

从流程上看核心改造有进水部分改造和澄清池内部改造两部分。

2.1 进水部分改造

拆除原进水加药混合器，使用高效微涡混合器替代，同时把原进水管由Φ400更换为Φ600管路，把原进水调节阀位置向前移动50米。为强化微涡混合效果，高效微涡管式混合设备安装在距离池体30米远进水管处。新型高效微涡混合器内部安装有多级高效涡轮导叶，当加有混凝剂的原水经过时，能够产生多次流向方向的紊流和径向方向涡流，药剂和原水能够迅速混合，有利于混凝剂水解产物扩散到水体各个宏观部位；扩大进水管路口径后，减缓进水流速，增加原水和药剂进入澄清池前反应时间，能够完全形成絮凝体，并且流速降低后和进水调节阀移至混合器前也可以避免破坏已经形成的絮凝体。

2.2 澄清池内部改造

（1）拆除搅拌机和刮泥机、蜂窝斜板。（2）制作安装8套丰子型排泥管网，排泥管污泥全部汇集至底部新加装的排水帽，然后和原排空管联通，完成排泥系统改造。（3）在原进水三角槽出水口下方安装四圈高效微涡翼片折板，利用钢板把高效微涡翼片折板分割为16个区域，当加有混凝剂的原水经进水管路通入澄清池并通过进水三角槽均匀进入微涡翼片折板絮凝设备后能够充分接触反应，混凝剂和原水中悬浮物、胶体形成的絮凝体进一步长大、结实，达到从水体中沉降分离效果。（4）在第一反应室末段和第二反应室中心部位安装絮凝网格，进一步捕捉还没有沉降分离下来的絮凝矾花，强化絮凝效果。（5）在原澄清池的沉降分离区安装复合矩形斜板，代替原来的蜂窝斜板，复合矩形斜板和蜂窝斜板比较，沉淀面积增加近四倍、无侧向约束，排泥顺畅，不会发生污泥堆积，能够保障沉降后水体浊度≤3NTU。（6）为进一步保障整个澄清池截面出水，降低偏流，封堵原澄清池环形集水槽出水孔，辐射集水槽出水孔重新找水平。（7）其他部分改造：设备和支撑架的防腐、电气设备拆除等不在此处累述。

3 改造后调试

因为没有转动设备，调试主要是确定针对不同出力情况下澄清池的最佳加药量、每次排泥量（时间）、排泥周期进行调整试验。

经过对6个进水量200t/h、300t/h、500t/h、600t/h、800t/h、1000t/h下多个运行参数的初步调试，确定了合理加药量5.5-11mg/L（AL2O3）、排泥間隔4-2小时、每次排泥时长3-7分钟。调试进行了21天，各工况出水水质满足浊度≤3NTU的要求。

需要说明的是，这些运行参数是在2-3月份当时进水水质条件下试验的结果，随进水水质变化（如水温12-15℃、原水浊度30-40NTU、pH值7.7-7.8、电导率315-330us/cm、有机物含量和重金属含量等）或混凝剂品质改变时需要进行调整。

经过近21天调试，澄清池各种运行出力条件时，确保澄清池出水浊度在3mg/L以下，满足工业水用水水质、水量需求。

4 设备改造后的运行

4.1 设备启动

和原来正常启动澄清池比较，稍作以下两点不同：

（1）空池进水时，需防止大流量水压对池体的冲击，以小水量往澄清池中进水，建议进水流量200-300吨/小时，出水管溢流后按5-10%负荷逐渐提升流量到所需流量。（2）设备启动初期混凝剂加药量稍大于正常运行时加药量，建议加药量为正常值的1.1-1.2倍，有利于缩短出水合格时间。

4.2 设备运行调整

出水浊度达到可以利用标准时，开启1号澄清池电动出水阀，对出水进行回收。（1）当出水较浑浊时，说明药剂量不够，需要增加药量；（2）当出水水质极清澈但是有大块矾花上浮时，说明投药过量，需要减少药量。（3）浊度-加药量的变化最好3-4小时变化一次。

4.3 排泥设定

由于和原机械搅拌澄清池净水原理不同：第一反应室的折板絮凝段反应完成后的原水已经形成较为密实的矾花，再流入池体中部的第二反应室经高效小孔眼网格设备絮凝，一方面，通过接触絮凝，脱稳杂质被活性泥渣阻留下来，另一方面，当水流通过折板和网格时，相继收缩、扩大、形成涡流，通过小旋涡加速颗粒碰撞，形成絮凝体。经过两段絮凝后的原水矾花颗粒密实、粒径均匀具有非常好的沉降性能，因此高效节能微涡混凝沉淀澄清池运行不需要悬浮泥渣层，严禁长时间不排泥。排泥操作变化为经常、少量、排泥时一直排出清水（排泥含量少于1%）为止。

自动排泥周期设定根据排出的泥水颜色来判断调整。若从排泥管出水颜色浑浊，黏稠度较大，出水流速较低，说明污泥浓度较高，排泥周期应该缩短。endprint

4.4 停运

池体停运期间，先将池内污泥排空（排泥3-5min），再将进水阀关闭，不可将池内水全部排空，池内水位需要淹没过斜板上20公分，以保证斜板设备不裸露在空气中被光照老化。

4.5 异常处理

列出以下五种重点情况：

（1）运行时澄清池外围末端矾花颗粒细小，水体混浊，且不易沉淀，则说明混凝剂投药不够，应增加投药量。（2）若澄清池外围末端颗粒较大但很松散，沉淀池出水异常清澈，但是出水中还夹带大量矾花，则说明混凝剂投药量过大，使矾花颗粒异常长大，但不密实，不易沉淀，应减少投药量。（3）如斜板沉淀区中有大量矾花上浮，这说明排泥不及时，应及时排泥；长期运行沉淀设备上部有积泥，应15天大排泥一次，使得斜板沉淀区水面降至设备以下，必要时可采用自来水冲洗斜板。（4）当反应区水面漂浮矾花泡沫现象发生时，说明原水进入反应沉淀池前，原水中溶解气体过多，所溶解气体在反应区大量释放，将矾花带出水面。此现象不会影响沉淀出水水质，但需要设备管理人员定期清理水面漂浮矾花泡沫。（5）混凝剂未加入进水：短时间内（30-60分钟）-出水浊度非常高（30-40NTU）。需要排查加药泵是否故障、管路中是否有空气、加药管路是否泄漏。

5 结语

目前澄清池在我国火力发电厂普遍使用，但大多数澄清池都面临设备老化、产水率低、出水水质差的问题。通过对原有的澄清池改造，在确保工业水用水水质的条件下，处理水量比原机械搅拌澄清池提高30%，改造后的設备没有机械运转设备，方便设置自控，运行时省电、没有维修量。

利用专利技术“高效环保节能型微涡旋流混合絮凝沉淀成套设备”对机械搅拌澄清池改造，能够在实现相同出力沉淀池功能的情况下，充分利用旧设备，减少拆除费用、节约新建费用。通过改造，把机械搅拌澄清池改变为近似立体式平流式混凝沉淀池，满足出水水质要求，设备出力大幅度提高，这种改造方案有良好的经济效果。

参考文献

[1]温德飞，陈雷，曲红，等.高效混凝沉淀技术在澄清池改造中的应用[J].辽宁化工，2007，36（3）：181-183.

[2]吕尤，李星，俞岚，等.典型的高效混凝与沉淀工艺[J].净水技术，2012，31（1）：38-41.

[3]杨永利，刘大伟，张长润.高效混凝沉淀净水技术在原水处理中的应用[J].燃料与化工，2013，44（1）：53-55.endprint