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[预处理] 中小型老水厂技改及生产管理浅谈

发布时间：2009/6/15 阅读次数：842 字体大小: 【小】【中】【大】

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中小型老水厂技改及生产管理浅谈

摘要：水厂的管理涉及面较广，老水厂的技术改造因设备种类、工艺构筑物形式及生产实际中存在问题的不同而各有不同，本文根据生产中遇到的几个具体问题，提出自己的见解与大家探讨。

一、有关泵房的几个问题

　　l、取水泵格栅的清理。

　　在以地面水为水源的水厂取水泵房水泵常出现吸水管进口格栅堵塞造成出水量减少的现象，由于受检测仪器配置及管道布置等的影响，水泵抽水量的减少一般很难测定，运行中常靠观察电流表读数的多少来判断。由于河床水位是不断变化的，水泵工况随着运行台时的增加也有变化，因而电流表读数也变化不定，而格栅的堵塞也是逐步形成的，综合各种因素，水泵运行过程在没有出现电流表读数明显下降时，水泵抽水量的降低一般不能及时发现，造成了抽水电耗的增加。为了避免出现这一情况，我们认为应根据本地原水漂浮物多少的实际，按一定周期对格栅进行清理：每年最少清理一次为好，同时应建立各种水位，各种工作状况下水泵工作电流读数档案；并加强运行人员等的管理。

　　2、原水输送管道的清理。

　　一级泵房吸、压水管等输送源水的管道，常吸附着较多的水生物。随着吸附生物的增多，管内壁粗糙度逐步增大，过水断面逐步减少，管道水头损失增加，抽水电耗增大。对于这一情况必须定期采取毒杀清理生物的措施；药剂常用漂白粉，具体为：将漂白粉溶解为一定浓度的溶液，投入水泵吸水管进口或泵进口，投加量以反应(澄清)池进口水样余氯值达1.5--2.0控制，毒杀历时不低于24小时，毒杀清理一般在枯水期进行。

　　3、水泵填料函、填料

　　水泵运行时为了保证转子与定子间的密封及保持填料的湿润，操作规程规定填料函只允许连续的滴水现象，为了满足规程要求，当水泵运行一定台时，填料函出现较大的漏水现象时，操作工人的工作一般为再紧固填料压盖，只有出现单靠紧固填料压盖己不能满足规程要求时，再更换填料，这是非常不科学的，由于填料为靠回水环回水湿润的，回水环的安装位置要求一定要准确。当操作工人再紧固填料压盖时，回水环受填料压迫将会偏离原来位置，同时填料将会堵塞水泵回水管口，造成不能回水、填料烧结、轴套加速磨损的现象，正确的方法应是当填料函出现较大漏水现象时，立即更换填料，不应紧固填料压盖。同时必须建立定期进行水泵揭盖检查制度，以便及时更换内部损坏填料及校正回水环。

　　4、推广节能设备

　　相当部分的水厂，由于各种原因，水的供需不平衡，造成供水压力长期居高不下，富余扬程相当大，电能浪费大。再有，从水厂的运行情况来看，非调速控制的机组，对供水的不均匀性是不太相适应的，当供水量减少时，水泵的工况点有可能由高效的工况点偏移。此时，水泵的效率有所下降，一般来说，在水泵的额定工作点运行，效率是最高的，如果机泵采用了调速运行的方法，由于其等效率的特性，则工作点仍处于高效区。同时，经过调速，运行水压得到降低，可节约大量电耗。因此，在二级泵站起调节作用的水泵机组上装设变频调速装置将是水厂降低供水电耗的有效措施。变频调速装置虽然节能效果好，但其初投资相当大，在经济实力暂不允许的前提下，恒流软起动设备不失为一个较好的节能设备，该设备通过检测电机的电压，电流等物理量，输入至特定的分析，计算电流，利用结果自动调整电机的功率因素，使电机在负载变化的情况下，始终运行在高效区域内。

　　恒流软起动器有如下优点：

　　(1)性价比高

　　仅相当于同容量自藕减压起动器的价格，并具备自藕减压起动器的全部功能，所不同的是，该装置是软起动，对电网冲击小。

　　(2)有一定的节能效果

　　按我们的测试，装置节能率约为5%，虽比不上变频调速器，但于初投资来看，它的价格仅及变频调速器的1/10，无疑具有很大的吸引力。

二、有关混合絮凝，沉淀(澄清)工艺的几个问题

　　1、一般情况

　　混凝剂的混合必须为高强度的瞬时混合，要求的G值较大，T值较小，但由于构筑物的设计水量为最高日供水量加厂的用水量，当处理水量低于日平均时水量时，混合所要求的G值能否满足，应根据一定的测试参数，如水头损失值、絮凝池始端矾花形成情况等来判定，以确保混凝剂作用的充分发挥，降低净水费用。不同的混凝剂要求的混合絮凝条件也不同，应用时应分别对待，笔者在生产实践中曾遇过这一情况：当时使用的混凝剂为氯化硫酸亚铁，在高浊度源水，构筑物处于满负荷运行时，絮凝、沉淀效果较好。但在源水浊度较低时，特别是非满负荷运行时，却出现净水剂耗量升高、滤池工作周期缩短的状况。鉴于仪器配备问题，没能做详细分析，但经做简单的搅拌试验分析，出现这一情况主要是氯化硫酸亚铁粘度较高，比重大，而实际混合絮凝G值较低，造成混合不充分，相当一部分净水剂不能充分发挥作用，造成沉淀池出水色度较高，随水流入滤池后截留下来，粘附在滤料表面，过滤水头损失增长较快，滤池工作周期缩短，因此，我们采取将混凝剂投加点从混合絮凝池进口前移5Om至管道上，增设管道混合方式，提高G值，加强混合效果，实践证明在沉淀池出水水质相同的情况下，净水剂投量量下降了40%左右。

　　2、絮凝方式的改进

　　一般老水厂絮凝池形式为:竖流隔板絮凝池，穿孔旋流絮凝池，往复式或回转式隔板絮凝池，这些形式絮凝时间均在20--3Omin，具有较大的挖潜能力。为了提高水处理构筑物的水处理能力，这些形式的絮凝池可考虑改造为标准型网格、栅条絮凝池及折板絮凝池。标准型网格、栅条絮凝池主要是根据满足絮凝过程各阶段的不同能量需求值而设计的，一般分为3--4段。高强度瞬时混合是高效絮凝的重要前提，絮凝装置的性能，要求达到能量均匀分散，分段慢速紊动，达到多次触变、矾花密实的效果。池型构造与传统方法设计的池型有较大的差别，主要表现在：(1)絮凝池不以流速递减来设计过水断面尺寸、平均流速始终一样，仅靠以不同尺寸扰流构件所产生的微涡流形成紊动状态，增加碰撞机率，提高絮凝效率，同时产生能量递减。(2)平均流速大力降低。折板絮凝池主要是利用折板间通道断面的变化，反复改变流态，增大速度梯度，促使颗粒相互碰撞，以提高絮凝效果。高效絮凝所需时间在lOmin左右，较为适合老水厂的挖潜改造。

　　3、新型网格絮凝池

　　标准型网格絮凝池具有格多、层多、网孔大等特点，而根据现代絮凝理论提出的"用降低竖井流速的办法，来减少反应池的分格数；用缩小网格孔眼尺寸、增多网格总孔数的办法，来减少絮凝池的网格总层数"的设想所建立的新型网格絮凝池较之标准型网格絮凝池大大降低了池的容积，单位负荷率更高，简化了结构，节省投资，有利于施工的生产管理，其设计的理论依据主要有:(1)水中颗粒间碰撞机率与G值成正比。(2)絮凝体粒径与G值成反比。为此，要提高絮凝效果，就必须在絮凝池水流中不断形成大量的与矾花粒径处于同量级的“微涡旋”。而且只有在这种“微涡旋”的作用下，才能使矾花颗粒

充分碰撞而成长增大，缩小网格尺寸，并适当控制过网流速与竖井流速的比例关系，将有利于“微涡旋”的大量形成。由于新型网格絮凝池具有更高的效率，因此，在中小型水厂特别是在构筑物的挖潜改造中更为适用。

　　4、沉淀(澄清)池排泥方式的改进

　　排泥效果的好坏直接影响着沉淀(澄清)工艺的效率。老厂沉淀(澄清)池常见的排泥方式主要有小斗及穿孔管排泥两种，在小斗排泥时，常为一条排泥管连接多个泥斗，由于流线较大，泥斗间排泥时有一压力差，容易造成排泥管前段串联泥斗排泥完毕开始排清水时，后段泥斗污泥仍不能排走的现象，为避免出现这一现象，设计采用小斗排泥方式时，每条排泥管串联的斗数不宜太多，以两个以下为佳。而在旧池改造时由于受结构影响，一般不易增设排泥管，此时可考虑在每个小斗排出口加装水力喷嘴，利用水射器的抽吸原理，平衡斗间排泥压力差，辅助排泥，这样虽增加一定的工作强度，但只要在排泥时逐个开启喷嘴压力水控制阀门，排泥效果却得到保证，在条件允许的情况下，最理想的排泥方式，应为采用机械虹吸(泵吸)排泥方式，穿孔排泥管排泥方式由于集泥距离较短，很难将污泥完全排走，且排泥管、集泥孔口极易堵塞，此时，可反接压力水进行疏通，同时可考虑将排泥管在池外连接并利用水泵强制排泥。

　　5、排泥的管理

　　工艺上所排的污泥含水率达97%以上，由于构筑物的存泥区容积一定，为了保证构筑物的正常生产运作，必须及时进行排泥。事实上生产运行过程中，操作工人由于受技术水平及工作责任心等因素的影响，一般都是在处理水质变坏或处理水量即将有较大增加时进行排泥，因而很容易造成污泥的沉积板结，严重时只能停产放空清洗，为了减少放空清理次数，降低清理工作强度，降低排泥耗水量，改善工艺工况，制定合理的排泥周期，排泥历时表指导生产非常重要，笔者所在水厂平流式沉淀池采用的为小斗排泥方式，一般DN300排泥管连接六个泥斗，斗底坡度45度，斗排泥出口直径DNl50，斗平面投影面积3.lmX3.1m，经在斗排泥口加装DN5O水力喷嘴及制定较为合理的控制表，并严格管理跑情况下，经过几年来，源水最高浊度达2000度以上生产运行的检验，效果较好。每年放空清理均在2次以下，放空观察，污泥都能全部排清，仅需用压力水在池面清洗泥迹。

　　6、关于斜管的倾角问题

　　斜管沉淀与其它形式的沉淀方式相比，最大的优点是沉淀效率较高，特别适用于构筑物的挖潜改造，但设计手册及生产厂家为保证污泥下滑的需要，斜管的斜角一般均采用50--60度，由斜管沉淀原理可知，斜管倾角愈小，则沉淀面积愈大，沉淀效率愈高，但对管内污泥下滑不利，能否降低倾角，提高沉淀效率呢?本公司在生产中试用了45度倾角的斜管，经3年多运行表明，如果絮凝效果有保证，管理水平较高，能保证沉淀(澄清)池出水浊度在6度以下时，滑泥效果一样，因此，在工艺合理的情况下有较高的推广价值。

　　7、澄清池的技改

　　生产上常采用在分离区加装斜管的方法提高澄清池的产水能力，但由于客观受絮凝条件及排泥方式的影响，产水量的提高仍有限，其中澄清池排泥效率的提高可以按上述排泥方式的改进来进行，关键是提高其絮凝效果，如上述有关絮凝方式改进的论述。根据澄清池容积较小的特点，为了提高澄清池的絮凝效率，以达到最大限度地提高单池产水量的目的，最好的改进方法应为将澄清池的絮凝方式改为新型网格絮凝方式，根据该方式絮凝池分格数及分格总层数较少的特点将整体絮凝系统设置在澄清池原设计的絮凝室内，必要时可再利用分离区的部分容积，以满足絮凝要求。国内已有多家水厂进行了这一方式的澄清池改造，效果较好，本公司也曾在四组水力循环澄清池进行了这一方式的技改试验，我们采用方法是：在第一、第二絮凝室内加装新型网格，网格尺寸为25X25--5OX50mm，竖井流速与改造前相同，试验结果表明，改造后的絮凝效果较好，澄清效果明显提高，与改造前比较，耗矾量与出水浊度均有大幅度下降。据统计矾耗下降20%--30%，出水浊度从改前的15度左右下降到5度以下，这一试验，鉴于澄清池进水条件的影响，水量的提高受到一定的约束，但却验证了只有在矾花粒径处于同量级的微涡旋的作用下，矾花颗粒才能充分碰撞而成长增大的新型网格絮凝原理。据此，我们认为利用新型网格絮凝技术改造澄清池，以提高其负荷率是切实可行的。当然我们的改造工作还需进一步完善。

三、过滤系统的几个问题

　　1、滤料的投放

　　滤池起截留杂质作用的为滤料层，滤料的洁净程度严重地影响着滤池的过滤工况。滤料(特别是石英砂)成品总带有一些砂末，按照规程新加装的滤料在投入运行前必须进行多次反冲洗。铲飞砂末的工作，亦即是通过反冲洗对滤料进行水力筛分，将粒径较小的砂末、泥末等冲到表层铲掉，直至滤料合格为止，但由于受冲洗强度，历时，冲洗水配水均匀性的影响，直接投放的滤料很难保证质量。工作中常发现一些水厂采用滤料直接投放入滤料池的方式，虽然滤料是有合格证的产品，投入运行前也进行了铲砂末这一工序，但运行一段时间后滤料层表面砂末厚达100--15Omm，严重影响了滤池的过滤工况，为此，笔者认为，水厂应该设置洗砂槽，以便对滤料在投放入滤池前进行水洗，槽设计成长条形，以保证滤料有足够的漂洗距离，为了降低成本，可利用待滤水进行冲洗。

　　2、滤池提高产水量的一种方法

　　为提高滤池产水量，生产中常考虑的是将常规石英砂单层滤料换成无烟媒，石英砂双层滤料，以获得更高的滤速，但实际工作中常发现由于无烟媒比重小，同时气温等原因造成的反冲洗强度调整较难掌握，因此反冲洗时易出现漏失现象。近年来，各地生产中常似均粒石英砂滤料(K8O<1.4)代替常规石英砂滤料，同样达到了提高滤料的目的，而且可避免滤料漏失，该级配滤料的使用不要求提高反冲洗强度，只要适当加厚滤层即可，因此，较为适合滤池提高产水量改造。

　　3、滤池反冲洗系统的改造

　　在生产实践中，单水反冲洗，滤池常存在反冲洗效果差，反冲洗耗水量大，运行成本高等问题，要解决这一问题，根据最新技术资料介绍及笔者在生产实践中的探索，采取的措施应是对滤池反冲洗方式进行改造，即采用气水反冲洗方式替代单水反冲洗方式。气水反冲洗方式有以下优点：

1、空气冲洗时，对滤料产生很大的振动，使滤料反复碰撞、摩擦、滤料层剧烈搅拌，因而能破坏滤料中的泥球结构，使所有粘贴在滤料表面的污物脱落于水中，滤料洁净度高，冲洗效果好；

2、气水反冲洗方式要求的反冲洗强度较低，一般为4--8L/(sxmxm)，可节约大量反冲洗水，降低运行费用;

3、滤池采用气水反冲洗方式，将为滤床的改造提供方便。

　　基于以上优点，笔者曾在一组投产60多年过滤面积超过2OOmxm的普通快滤池上进行了气水反冲洗改造，并同时进行了滤料改为均粒(粒径1.0--1.2mm K80<1.4,滤层厚90mm)的滤床改造，改造效果表明:

(2)平均脱浊度提高1.9%;

　　(3)平均滤速提高43%;

　　(4)冲洗耗水量节省39%。

四、结束语

　　总之，城镇中小型水厂由于受各种因素的影响，还有着较大的潜力可挖，而受社会经济大气候的影响，水厂也很有必要加大管理力度，通过挖潜改造获得新的发展。1、水厂管理，首先是人的管理，必须采取各种措施提高职工的职业素质和技术素质；2、水厂还必须完善设备管理制度，只有建立健全科学的设备管理制度，才能更好地发挥现有设备的能力3、水厂的发展，必须加大科技投入，只有注入新的科技，才能高效地发挥设备的能力；4、水厂的技改，必须结合实际针对关键问题进行，而存在问题的发现，有赖于工作的总结、分析和提高。多年来，我司投入3000多万元，通过技改提高供水能力40万吨/日，若新建同规模的水厂，则接近1个亿的投资，可见，通过技改和加强生产管理，老水厂亦可焕发青春。

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