给水厂斜管沉淀池的改造

关伟平，潘东升，陈纯辉，线立君
（哈尔滨市自来水公司，哈尔滨150010）

　　摘　要：对受污染的原水，采用传统自来水处理工艺难以得到高质量的水。采用外管／气浮池联合工艺是处理受污染原水的一种有效途径。哈尔滨东水源几年来的生产运行经验表明：将原料管沉淀池改为气浮斜管沉淀池是一种投资省，见效快，运行灵活，处理效果好，效益显著的实用技术。
　　关键词：沉淀汽浮；自来水厂
　　中国分类号：TU991．23
　　文献标识码：B
　　文章编号：1009-2455（2000）01-0005-02

　　哈尔滨市东水源，建于1960年2月，1975年竣工送水。水源位于哈市松花江南岸，市区下游，马家沟污水排放口在水源地上游1000m左右。取水构筑物设计规模480km³／d。送水能力为160km³／d，其中：工业用水93km³／d，生活饮用水67km³／d。

1 原处理工艺流程

　　工业用水系统采用混凝沉淀，使沉淀后水浊度控制在50度以下。生活饮用水系统采用予氯化、混凝沉淀、过滤、消毒的工艺流程。具体生活饮用水净化工艺流程如下：
　　原水才予氯化→机械搅拌→回转式隔板反应才斜管沉淀池→重力式无间滤池→液氯消毒→管网。
　　工程建成后，随着哈市经济的快速发展，大量未经处理的工业废水及生活污水排入松花江，导致水体受到严重污染，溶解性有机物含量增加，水体色。嗅、味显著。特别是水中含有的木质素，使滤料层严重堵塞，滤池无法运行，出水水质难以满足国家饮用水卫生标准，因此，20年来一直未送生活饮用水。
　　1991年，哈市炼油厂建设项目急需工业用水40km³/d，水质要求浊度达到5度以下。根据这一情况，我们对67km³/d净水系统进行改造。即在传统工艺的基础上重点对沉淀池进行改造，将原有斜管沉淀池改造为气浮一斜管沉淀池。

2 改造后的工艺

　　针对上述问题，根据原水水质特点，要获得好的 水处理效果，关键在于提高滤前水的水质。因此，考虑将斜管沉淀池改成可切换为沉淀池或气浮池运行的斜管沉淀气浮池。具体工艺流程如下：
　　原水、回流隔板反应池→气浮+斜管沉淀池→无阀滤池→消毒→管网
　　气浮效果不依赖于水中悬浮物的体积质量和粒度，兼有向水中充氧曝气，提高水的溶解氧浓度等效果，所以不仅可以去除水中的细小悬浮物，而且对溶解性有机物也有一定的去除能力，除色、除味效果优于沉淀法，特别适用于处理受污染的水源水。
　　东水源原饮用水净化系统生产能力为67km³/d，改造后气浮池生产能力为40km³／d。其中：气浮他长13.7m，宽为15.7m，深为3.7m，容积775m3，共计2座。设计颗粒浮升速度为2mm/s，气浮区停留时间为55min，回流用水5％－10％，溶气罐容积按最少1．5min回流水量计算，最大空气需用量为0.2km／min，溶气释放器使用同济大学的TV－2型，流量为100km3/h，扬程32m。压力溶气罐选用TR144型，设计压力0.6MPa，试验压力0.75MPa，最高工作压力0.55MP。气浮池出水浊度控制在5度左右。
　　在改造斜管沉淀池为气浮浮/斜管沉淀池时，仅在原沉淀池中增设两面导流墙。进水隔墙形成气泡捕捉区（微气泡与水中悬浮颗粒在此相互碰撞凝聚），出水隔墙隔开浮渣并将澄清水从池的下部导入出水槽。在气泡捕捉区隔墙下方开有导流孔，并设问板控制孔的开闭。当原水浊度较高时（如汛期），打开进水和出水闸板，这时水从池底进入，向上通过斜管，沉淀水由集水槽收集，经集水总渠送往滤池，池子的功能与一般斜管沉淀池无异。若将进出水闸板关闭，并启动产微气泡系统，水池即成为气浮池，这时水在气泡捕捉区内与微气泡混合，向上溢流人气浮区，气一固凝聚物升至水面成为浮渣，定期刮人集水槽，经排渣总渠排除，澄清水问下通过斜管进人出水区，由集水槽收集后送往滤池。沉淀与气浮功能的切换非常方便。
　　改造后的斜管／气浮池出水水质良好，特别是处理低温低浊及含木质素的源水非常有效。

3 改造效果

　　哈尔滨市东水源水厂技术改造成功的经验说明，将斜管沉淀池改造为斜管沉淀／气浮池是一种投入少，见效快。效益好的实用技术，具有以下几个特点。
　　①社会效益、经济效益显著。
　　改造前，由于原有工艺难以处理到5度以下净水，通过技术改造，采用气浮技术，救活了原有净化系统，创造了可观的社会和经济效益。
　　②投资省、简单易行
　　整个沉淀池改造工程仅增加两面隔墙和一套压力溶气水制取及释气系统，斜管沉淀他的原有结构不变。真正做到了投资省、见效快。同时也简单易行。
　　③处理效果好，滤池过滤周期明显延长。
　　与常规气浮池相比，充分利用了池中原有的斜管，一方面提高了气浮分离效率，另一方面斜管上附着的生物膜在水中溶解氧较为充足的条件下，对于氧化水中溶解性有机物有一定的辅助作用。
　　④运用合理、灵活；沉淀气浮两个功能互相切换方便，对原水水质变化的适应性强。
　　松花江原水水质四季不同，在松花江汛期和冬季原水低温低浊及枯水期，根据原水浊度的变化不同，适时使用气浮池。充分发挥气浮池的特点，使出水水质合格。

　　作者简介： 关伟平（1963－），男，高级工程师。