吳江水廠豎流式折板絮凝池的設(shè)計優(yōu)化
摘要:介紹了多道并聯(lián)、單通道3級串聯(lián)豎流式折板絮凝池在吳江凈水廠工程中的設(shè)計應(yīng)用,并對該廠一、二期的運行成果進行了分析比較。二期工程中在反應(yīng)池至沉淀池之間設(shè)置了過渡區(qū),實現(xiàn)了絮凝G值的平穩(wěn)過渡,從而有效提高了絮凝效果。
關(guān)鍵詞:絮凝沉淀;過渡區(qū);G值;豎流式折板絮凝池
絮凝反應(yīng)池是凈水廠工藝設(shè)計的重要環(huán)節(jié),它的完善程度將直接影響后續(xù)沉淀和過濾的效果。絮凝反應(yīng)池的池型有多種,其中豎流式折板絮凝池是一種高效的水力絮凝反應(yīng)器,能較好地適應(yīng)原水濁度的變化。該池在池內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的平行折板或波紋板,投加混凝劑并經(jīng)充分混合的原水進入上下翻騰的夾問通道,水流在同波折板之間曲折流動或在異波折板之間連續(xù)不斷地縮放流動,產(chǎn)生眾多的小渦漩并形成較強烈的脈沖式紊動,從而提高了原水中顆粒碰撞絮凝的效果。
在凈水廠絮凝反應(yīng)池的設(shè)計中,設(shè)計人員對成熟工藝進行細節(jié)優(yōu)化,對于確保絮凝效果、改善沉淀池運行條件具有重要意義。
在江蘇省吳江凈水廠的設(shè)計中,即采用了經(jīng)過優(yōu)化的多道并聯(lián)、單通道3級串聯(lián)的豎流式折板絮凝池,該工程于2008年6月全面竣工,絮凝效果良好。
1 工程概況
吳江凈水廠一期工程設(shè)計規(guī)模為35×10m/d,二期工程為25×10m/d,總供水規(guī)模達60×10m/d。水源為東太湖,采用機械快速混合、豎流式相對折板絮凝池,絮凝劑為液體硫酸鋁。混合池、絮凝池與平流沉淀池合建。
工藝流程見圖1。
2 絮凝池的設(shè)計優(yōu)化
2.1與傳統(tǒng)絮凝池的區(qū)別
與傳統(tǒng)絮凝池不同,折板絮凝池在池中增設(shè)了一些擾流單元以達到絮凝所要求的紊流狀態(tài),使能量損失得到充分利用。通過逐級增加各垂直通道的尺寸、改變水力半徑、降低通道流速從而改變G值。絮凝池全程水流狀態(tài)及其輸入能量分布既有利于脫穩(wěn)顆粒的碰撞,又可防止礬花的破碎,從而提高絮凝效率。設(shè)計和運行經(jīng)驗表明,絮凝池池型構(gòu)造以及所設(shè)置的擾流裝置——折板的施工精度對絮凝池的運行效果有很大影響。
傳統(tǒng)的多通道絮凝池豎井的布置構(gòu)造復(fù)雜,水流方向迂回曲折(見圖2),尤其是首段絮凝區(qū)的單個豎井凈空狹窄,不僅容易受到進水量變化的影響,而且折板安裝難度較大,不易滿足折板安裝的高精度要求,致使實際運行中達不到預(yù)期的絮凝效果。
吳江凈水廠采用多道并聯(lián)、單通道3級串聯(lián)的絮凝池,施工簡易、精度高,實際運行效果良好。
首先,該絮凝池從池體布置上彌補了傳統(tǒng)池型的缺陷——將每座絮凝池分成多道各自相對獨立的3級串聯(lián)絮凝單元,各單元的形狀、尺寸及折板布置形式一致,折板間距隨設(shè)計G值變化的需要逐級調(diào)整(見圖3)。按照設(shè)計手冊要求,首段G值為80100s~,第二段G值為50~60S~,第三段G值為2O25s~,三段均采用6O。不銹鋼相對折板,于各通道池壁預(yù)埋折板固定角鋼。由于單通道凈寬達2.4~2.7m,不銹鋼成品折板安裝十分便捷且安裝精度高,更容易達到逐級改變速度梯度的目的,實現(xiàn)絮凝池攪拌強度由強變?nèi)跗椒(wěn)過渡,取得穩(wěn)定的絮凝效果。
其次,設(shè)計在絮凝池單個流道的進水孔1200mm×1200mm處預(yù)埋了閘槽,并庫存預(yù)留相應(yīng)尺寸的的PVC閘板。需要調(diào)節(jié)進水流量時,利用閘板的開啟控制本流道的進水、停水或利用閘板開啟度控制進水量大小,這在一定程度上克服了折板絮凝對水量變化適應(yīng)性差的弊端,滿足了工程建成初期未達到設(shè)計規(guī)模時的運行要求。
多道并聯(lián)絮凝池的絮凝單元組合靈活,可適應(yīng)不同規(guī)模的絮凝池設(shè)計。為防止絮凝池底部穿孔排泥管發(fā)生堵塞,一般將其長度控制在10m左右。當(dāng)凈水廠用地緊張,要求絮凝單元布置緊湊時,池底采用分段排泥或雙側(cè)排泥。
2.2絮凝區(qū)至沉淀區(qū)的過渡
2.2.1一期、二期工程絮凝至沉淀過渡區(qū)對比
絮凝至沉淀過渡區(qū)的設(shè)計,應(yīng)盡量使水流在過水?dāng)嗝嫔暇鶆蚍植,減少沉淀池進水口處因水流慣性產(chǎn)生的紊流及短流影響,避免已形成的絮體破碎。

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