摘要：本文就如何對水旋澄清池進行技術改造、加強運營管理，有效提高水旋澄清池的高濁度處理能力進行的有效嘗試進行了總結，通過進行技術改造和加強運營管理，使原蘭州鐵路水廠的澄清池對高濁度水的處理能力由設計的40000NTU提高到100000NTU，有效提高了原蘭州地區不間斷供水能力。
　　
　　關鍵詞：水旋澄清池；高濁度處理；技術改造；運營管理
　　
　　1 前言
　　水旋澄清池具有占地面積小、處理效果好的特點，特別適用于西北地區河流所特有的夏季高濁度、冬季低溫度、低濁度且濁度范圍變化大的特點。蘭州地區水源改造時由于受到場地限制，在改造時廢棄原有的無閥濾池，改建了三座水旋澄清池，自1988年投運至2008年4.28日停產，為蘭州地區供水發揮了極大作用，原設計處理能力為40000NTU（實際運營數據為35000NTU）[1]，1998年前在夏季高濁時因無法處理多年采用停止處理的狀態，多次造成蘭州地區因夏季高濁度多次停水。筆者和原水廠工程技術人員經過多年不懈努力，多次進行技術改造，使該澄清池處理能力達到100000NTU，有效減少了因高濁度造成的停水狀況，為蘭州地區供水提高了保障能力，現將采取的改造措施提供如下，希望能為水旋澄清池運營提供一定參考：

                             
　　　　2 改造
　　2.1增設PVC斜管，增加接觸時間，提高去除率
　　為了有效增加藥液與源水的接觸停留時間，藥劑與源水形成大顆粒礬花后有效去除泥沙，在澄清池上部清水區增設鋼制骨架承力層，將一米長正六角形無毒聚氯乙烯塑料斜板粘接成蜂窩狀塊體，粘接后的斜管按照600夾角滿池均勻分布于承力層上，有效增加了源水與藥液的接觸面積進而提高了沉淀面積[2]，經實測采取該措施后澄清池的高濁處理能力由實際運營的35000NTU提高到設計能力40000NTU，出水濁度全部﹤20NTU，初步提高了運營能力。
　　2.2增設加藥點，靈活調節運行方式
　　在南濱河路（規劃607#路）在2001年改造擴建時利用管路改移時機，在揚水管出口80米后、文丘里管加藥點前端70米處增加投藥點三個（聚合鋁、陽離子（凈水靈）、聚丙烯酰胺（3#藥）各一個），在低濁度和高濁度時采用前、中（文丘里管處）、后加藥點（澄清池中心筒內）分別投加不同藥劑改善源水與藥劑的混合反應能力，有效提高澄清池的處理能力，具體投加順序如下：
　　2.2.1加藥點的變化
　　濁度3000-10000NTU，前加藥點加聚合鋁，澄清池中心筒加3#藥；濁度≥10000NTU，前加藥點加3#藥，澄清池中心筒加凈水靈。高濁情況下（濁度≥30000NTU），采用3#+凈水靈+3#的投藥方式較理想；
　　2.2.2濁度≥10000NTU時，根據濁度變換加藥點后，必須運行2小時后觀察加藥效果，嚴禁頻繁更換加藥點。
　　2.2.3低濃度藥劑的水處理效果比高濃度的效果好，并且水處理差別很大；在水力條件好、源水低于15000NTU的情況下，先加凈水靈的效果優于先加3#藥的效果，并且水體內懸浮物較少；
　　2.2.43#藥濃度2‰的效果好于3‰的效果，同樣高濁度處理水時，凈水靈最高濃度使用8%左右即可；
　　2.2.53#藥的投加量要嚴格控制，不能盲目加大3#藥的投加量，嚴格按照規范規定水處理工藝中3#藥的投加量投加：正常使用1mg/l；非正常使用2mg/l;
　　2.3提高進水流速，藥劑充分混合反應
　　原設計施工時原水進水管為DN300鑄鐵管，進入池壁后原水呈自由落體狀進入澄清池，不能很好的發揮藥液的混合反應，沒有真正起到水旋作用，在澄清池清洗發現這一情況后經共同分析，采用∮325鋼管向∮168鋼管逐步漸縮方式延長進水管繞中心筒至澄清池中部，加長鋼管22米。在流量不變的情況下，流速增加3倍以上，更加充分的增加了藥劑與原水的混合能力，并使澄清池內混合液明顯出現旋轉，有效提高了處理能力，這一改造在2004年7月1日濁度在70000NTU時沒有發生翻池現象（澄清池超出處理能力無法處理現象），有效證明了改造效果。
　　2.4排泥系統自動化，降低職工勞動強度，提高排泥效果
　　 蘭州鐵路水廠的澄清池采用人工手動排泥，池上工作人員觀察到需要排泥時通知池下工作人員開啟、關閉排泥閥進行排泥作業，由于澄清池較高（池頂距地面11米），加上高濁度期間三個澄清池中部、底部均需反復排泥才能保證正常處理，由于上下聯系不便，加上池下人員疲于奔命，導致“翻池”現象連續發生，一旦發生翻池，一座澄清池在兩個小時左右才能恢復正常處理，恢復后處理不及時陷入再次翻池的尷尬局面，造成高濁度期間停水的反復發生，針對這一現象采取了如下改造措施。
　　2.4.1將既有的暗桿閘閥改為膜片式水力排泥閥，減少了開、關閥時間，提高了嚴密性，每個閥的開啟、關閉用時減少了2/3，有效提高了工作效率，降低了勞動強度。
　　2.4.2將上清液引入壓力罐，有效保證了水力排泥閥的用水需求，杜絕了過水能力不足時壓力罐無水，排泥閥不能打開的問題。
　　2.4.3排泥閥實現集中自動控制，濁度低于10000NTU時采取中控室遠程控制，濁度高于10000NTU時采取澄清池就地控制，實現自控后澄清池操作人員由原來的3人/池改為1人/池，不但實現了正常處理，而且大大降低了勞動強度。在2004年春季改造完畢后經歷了2004年7月劉家峽大面積塌方后造成的連續7日濁度在70000NTU以上，2005、2006年7月更是經受了100000NTU的高濁度處理考驗，證明以上改造措施確實提高了澄清池的處理能力，確保了蘭州鐵路地區不間斷供水。
　　3優化運行程序，確保正常處理
　　3.1定期檢修
　　3.1.1澄清池每月定檢一次，檢修項目按104#部令第107條執行。
　　3.1.2每年4、10月清理積泥，每次6天（2天/池）。
　　3.1.3斜管表面及管內沉積產生的絮凝泥渣每月（夏季5-10月）用高壓水槍沖洗一次。
　　3.1.4四年更換一次PVC斜管，斜管長1米，夾角600。
　　3.2運行狀態
　　3.2.1運行前：取源水做出水質檢驗報告（濁度、顆粒組成膠體顆粒性質、溶解物及含量、PH值、堿度、水溫等），用不同的藥劑做投藥攪拌沉降實驗，以確定最佳混凝劑投加量。
　　3.2.2初次運行：空池啟動運行時，進水量控制為設計水量的1/2-1/3，混凝劑投加量為正常投加量的1.5-2倍，必要時可投加黏土以促進泥渣快速形成（一般需要2-3小時）。當出水濁度降至20NTU以下，再將進水量逐漸加大（每次增加水量不宜超過設計水量的20%，水量增加間隔不小于1小時），藥量逐漸降至實驗值。
　　3.2.3當停用8-24小時后，重新運轉時必須先開啟底部排泥閥排出少量泥渣，并控制進水量和投加正常運轉值1.2倍的投藥量，使底部泥渣松動活化，然后調整到正常水量的2/3運轉，待出水水質穩定后，再逐漸降低加藥量，增大進水量直至正常運轉狀態。
　　3.2.4停池超過3天，必須將池體存泥放空，以免泥渣固結、腐化變質影響下次運行。
　　3.2.5正常運行
　　3.2.5.1每小時對源水、出水濁度化驗一次，算出投藥量并執行。
　　3.2.5.2每天交接班時必須對底部排泥閥松動一次，以防重顆粒固結。
　　3.2.5.3中部排泥閥當泥水濃度達到130-150kg/m3，對稱排泥，各閥開啟時間總計1分鐘，排泥不得排至斜管以下。
　　3.2.5.4澄清池高濁期嚴禁頻繁倒泵且不得冒水，如二泵貯水到上限（850m3）時，車間調度通知氣浮加強反沖洗。
　　3.3運行中產生的反常現象及處理方法
　　3.3.1投藥量不足（投藥系統堵塞），或源水堿度過低，則出現下述情況：分離室清水區中出現細小絮狀物上升，出水水質渾濁。
　　處理方法：
　　A、關小進水閥門；
　　B、增加投藥量；
　　C、通過浮子流量計觀測投藥管是否堵塞；
　　D、如堿度過低，則投加石灰或純堿；
　　3.3.2排泥量不足將出現下述情況
　　（1）混凝室內中心筒泥渣濃度過高（泥渣沉降比15-20%）。
　　（2）分離室中泥渣層逐漸升高，出水水質渾濁。
　　（3）濃縮區內排出的泥渣含水量很低，泥渣沉降比超過80%。
　　處理方法：縮短排泥周期或加長排泥歷時。
　　3.3.3投藥量過大將有下列情況：當池面水有大顆粒礬花普遍上浮而顆粒間仍透亮。
　　處理方法：適當降低投藥量。
　　3.3.4在正常溫度下，清水區中有大量氣泡出現，原因是投加堿量過多、泥渣回流不暢或排泥不及時，沉積池底日久腐化形成大塊松散腐積物夾帶氣體上漂池面。
　　處理方法：底部排泥。
　　3.3.5清水區中礬花明顯上升，甚至引起翻池情況，原因是：進水量超過設計流量過多，上升流速大于0.87mm/s。
　　處理方法：減少進水量，測上升流速小于0.87mm/s。
　　以上是筆者和原蘭州鐵路水廠工程技術人員、凈化運用人員總結的澄清池改造、運營的一些經驗，不妥之處敬請批評指正。
　　
　　參考文獻：
　　[1]新建鐵路給水工程蘭州站地區給水工程施工設計總說明書。蘭州:鐵道部第一勘測設計院:1986[2]中國建筑工業出版社.《給水工程》（第三版）嚴熙世.范瑾初主編.1995