微渦旋澄清技術(shù)的試驗(yàn)研究及工程應(yīng)用.pdf

1、目前水源水質(zhì)污染越來越嚴(yán)重，用水量卻不斷提升，常規(guī)澄清技術(shù)有時(shí)難以滿足用戶對水量及水質(zhì)的要求。結(jié)合我國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)情況，改進(jìn)和強(qiáng)化常規(guī)澄清技術(shù)，是水廠提高產(chǎn)水量和改善出水水質(zhì)較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的措施。本課題從澄清池的原理、現(xiàn)狀、改造情況以及面臨的問題等出發(fā)，在微渦流混凝的基礎(chǔ)上，運(yùn)用流體動(dòng)力學(xué)和絮凝動(dòng)力學(xué)等理論，研究開發(fā)高效低耗澄清技術(shù)，即微渦旋澄清技術(shù)，提高澄清池的產(chǎn)水能力及出水穩(wěn)定性，降低運(yùn)行成本。通過中試模型試驗(yàn)，驗(yàn)證微渦旋澄清池運(yùn)行效果以

2、及凈水能力，得出設(shè)計(jì)參數(shù)，如混凝反應(yīng)G值、水力停留時(shí)間、最佳渦流反應(yīng)器配比、出水堰堰口負(fù)荷等。在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，針對儀征市某中水廠水力循環(huán)澄清池的現(xiàn)狀，進(jìn)行微渦旋澄清技術(shù)改造。通過工程應(yīng)用及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，進(jìn)一步優(yōu)化微渦旋澄清技術(shù)的反應(yīng)室設(shè)計(jì)參數(shù)、反應(yīng)控制條件及操作運(yùn)行參數(shù)，使微渦旋澄清技術(shù)更具實(shí)效性和推廣性。主要研究成果如下：
　　1、通過微渦旋澄清池與水力循環(huán)澄清池凈水效果對比，得出微渦旋澄清技術(shù)的優(yōu)勢。進(jìn)水流量在3-5 m3/h

3、時(shí)，微渦旋澄清池出水的濁度小于3NTU、UV254小于0.04cm-1、zate電位的絕對值小于5 mV、CODMn小于4 mg/L，水質(zhì)指標(biāo)都能滿足后續(xù)濾池過濾的工藝要求；而水力循環(huán)澄清池出水的濁度、UV254、zate電位的絕對值、CODMn等水質(zhì)指標(biāo)，隨著進(jìn)水流量的加大不斷增大，當(dāng)流量達(dá)到5 m3/h時(shí)，出水水質(zhì)指標(biāo)已經(jīng)不能滿足后續(xù)濾池過濾的工藝要求。另外，隨著進(jìn)水流量的加大，水力循環(huán)澄清池的凈水效果與微渦旋澄清池的差距不斷增大。

4、
　　2、隨著進(jìn)水量的增加，在微渦旋澄清池的反應(yīng)區(qū)內(nèi)，單位體積水中微渦旋的數(shù)量在不斷增加，出水的zeta電位絕對值則越小，有利于絮體的形成。說明微渦旋澄清池比水力循環(huán)澄清池的產(chǎn)水能力強(qiáng)，在相同池容下處理規(guī)模大更大。
　　3、微渦旋澄清池排泥時(shí)長明顯比水力循環(huán)澄清池短，則說明污泥濃度高、沉降性能好，進(jìn)一步反映出微渦旋澄清池的絮凝反應(yīng)效果較好。因?yàn)闇u流反應(yīng)器能提高懸浮泥渣層的穩(wěn)定性，減小排泥對懸浮泥渣層的影響，提高澄清池底部泥渣

5、的含固率。
　　4、通過不同渦流反應(yīng)器（開孔直徑25mm和35mm）投配比對澄清池凈水效果影響的對比試驗(yàn)，得出當(dāng)澄清池第一反應(yīng)室投放0.22m3 HJTM-2型渦流反應(yīng)器、第二反應(yīng)室投放0.65m3 HJTM-1型渦流反應(yīng)器、反應(yīng)室過渡階段投放0.22m3 HJTM-1型渦流反應(yīng)器時(shí)，第一反應(yīng)室G值57.1 s-1，GT值11134.5，第二反應(yīng)室G值20.3 s-1，GT值11875.5，澄清池的凈水效果最好。
　　5、通

6、過中水廠微渦旋澄清技術(shù)的工程實(shí)踐及經(jīng)濟(jì)分析，得出澄清池改造后運(yùn)行穩(wěn)定，出水濁度保持在2NTU以下，其余水質(zhì)參數(shù)也都達(dá)標(biāo)，產(chǎn)水量提升50%，增產(chǎn)4800m3/d，總投資為63萬元，噸水投資約130元/ m3，經(jīng)濟(jì)效益顯著。改造后運(yùn)行成本大大降低，混凝劑投加量減少，改造前投藥量為15.6mg/L，改造后投藥量為10.4mg/L，每天節(jié)約混凝劑約75kg；排泥周期延長，由原先8小時(shí)提升為24小時(shí)，每天節(jié)約排泥耗水45m3；澄清池對應(yīng)的3＃重力