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个旧市松矿水厂穿孔旋流絮凝池提升改造

张先斌;李丽;杨海梅;陈爱梅

【摘要】国家新的饮用水卫生标准已全面实施,要求出厂水浊度小于1NTU,许多水厂采用的常规处理工艺出水水质已不能满足新标准要求.因此,已建运行水质不达标的水厂需寻找有效的措施对现有工艺进行提升改造,提高出水水质,确保水厂出厂水水质达到新标准的要求.个旧市松矿水厂运行年代已久,沉淀池出水效果差,出厂水水质不满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)要求的浊度指标.该工程根据微涡流絮凝理论,结合网格絮凝池絮凝效果好的特点,将厂区内现状已建穿孔旋流絮凝池结构提升改造成一种新的絮凝池-微涡流絮凝池,结合两种絮凝池的优点,增强絮凝效果,提高松矿水厂出水水质.

【期刊名称】《净水技术》

【年(卷),期】2019(038)005

【总页数】5页(P30-33,44)

【关键词】穿孔旋流絮凝池;网格絮凝池;微涡流絮凝理论;提升改造;水厂

【作者】张先斌;李丽;杨海梅;陈爱梅

【作者单位】云南华博工程设计有限公司,云南昆明650200;西南林业大学土木工程学院,云南昆明650224;云南省水环境监测中心西双版纳州分中心,云南西双版纳666100;西南林业大学土木工程学院,云南昆明650224

【正文语种】中文

【中图分类】TU992.02

云南省个旧市松矿水厂，位于甲界山工业园区，工程设计服务范围为个旧市大屯镇及综合片区、鸡街、沙甸片区。水源为松矿1360矿坑地下承压水，于2006年开工建设，2007年建成并投入使用。水厂设计供水规模为2.4万m3/d，采用常规处理工艺：1306矿坑原水→穿孔旋流絮凝池→斜管沉淀池→重力无阀滤池→清水池→二级提升泵房→后山高位水池→居民用户及企事业单位。松矿水厂占地约9700m2，水厂现状已建混合池1座，穿孔旋流斜管沉淀池8组，重力无阀滤池8组，单组设计处理水量为3000m3/d。

2007年松矿水厂建成并投入运行，通过调试后运行正常，出厂水浊度在3NTU以下，基本能够满足原设计出水水质标准要求。随着大屯镇松矿1360矿坑作业平台的提高，水源取水点受到不同程度矿坑作业排水的影响，水源水质逐渐下降。目前，松矿水厂出水水质浊度已不能保证在3NTU以下，随着国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)水质标准的全面实施，亟需对水厂处理工艺做进一步提升改造，以满足水厂出水水质要求。

由于城市供水比较紧张，当地政府要求优化水处理工艺流程、提高水厂处理能力。水厂经技术、经济、工期等各项因素考虑后，通过现场情况及相应的技术设计，决定在保证沉淀时间的基础上，改造穿孔旋流絮凝池及斜管沉淀池(絮凝沉淀池合建)，以此来提高絮凝效果，从而降低出水浊度。

1微涡流絮凝池的理论

涡流反应器作为微涡流絮凝池最重要的组成部分，它的主要作用是提高混凝效果。为了在絮凝区形成微小的涡旋流动，将水力搅拌形式的絮凝设备在絮凝区布置成网格，增加涡流提高胶体碰撞几率及混凝效果。由于在微涡流絮凝池放置了大量的涡流反应器，形成了一个立体接触絮凝的作用，每格涡流反应器内均产生悬浮气体，水经反应器上的孔洞时其流速、流向的变化以及与内外壁的摩擦阻力，形成微涡流动，增加了颗粒扩散与碰撞几率，提高了混凝效果。涡流反应器的结构特点主要是以下3个方面。

(1)空心球形状，内外表面打毛，直径由工艺确定。

(2)根据工艺确定球形表面小孔直径和开孔比。

(3)采用塑料材料，添加少量增强吸附性的原料，容重略大于水，壁厚由结构强度设计确定[1]。

根据微涡流絮凝池的理论，加入涡流反应器就是为了增加网格。因此，本工程将以涡流反应器的设计原理及其结构特点作为改造设计的基础，考虑利用Fluent软件对其在絮凝池内的流态进行模拟。涡流反应器表面开孔孔径可考虑为网格的格栅大小，其壁厚可考虑为栅板的厚度，现状水厂内的微涡流絮凝池是由穿孔旋流絮凝池改造而成的，可考虑将其简化为穿孔旋流网格絮凝池作为模拟对象。

2絮凝池改造方案

水厂只对穿孔絮凝旋流斜管沉淀池部分进行改造，且池子总体的长度、宽度、高度不进行改变，只是改变池子的划分方式(表1)[2]。原水浊度基本在15～800NUT波动，考虑到经济投资，尽量利用现有设施并对其进行升级改造，使水厂出水水质达到1NTU以下的国家水质标准，具体改造方案如下。

表1絮凝池改造前后池子格数及尺寸对比Tab.1NumberandSizeofFlocculatingTankbeforeandafterUpgradingandReconstruction项目改造前改造后池子格数及尺寸共8格:单格尺寸为1.48m×1.48m×4.55m共7格:1～4格为0.64m×1.48m×4.55m;5～6格为1.48