机械加速澄清池搅拌桨板的改造

钱晓琼

【摘 要】 建德市寿昌自来水厂是一家全民国有企业，源水取自新安江水系，处理规模5万吨/日。工艺采用传统过滤沉淀加液氯消毒处理。本文针对机械加速沉清池搅拌桨板存在问题提出了改进和建议。

【关键词】 机械加速沉清池 搅拌桨板 改造 水质

一、前言

前言：机械加速澄清池（简称机加池），属于泥渣循环型澄清池，其回流泥量可以按要求进行适当的调节控制，加之泥渣回流量大，浓度高，所以对原水的水量、水质的变化适应性较强，在我国许多地方都有应用。

机械加速澄清池（简称机加池）属于泥渣循环型澄清池，其回流泥渣量可以按要求进行适当的调节控制，加之泥渣回流量大，浓度高，所以对原水的水量、水质的变化适应性较强，在我国许多地方都有应用。

沉降比是衡量机械加速澄清池运行质量的一个重要参数，一般机械加速澄清池在运行过程中的沉降比控制在15%左右，而各地根据实际情况，对沉降比的控制略有高低，在运行中，沉降比过高，回流泥渣过多过浓，泥龄老化，活性降低，容易形成污泥沉积或凝聚性差，易引起翻池；沉降比过低，回流泥渣少，污泥活性没有充分利用，结成的矾花细小，体轻，易引起跑花。因此，机械加速澄清池沉降比的高低，直接反映了沉清池的处理效率和出水水质。

新安江寿昌自来水厂的源水取自新安江水系，常年浊度较低且比较稳定，而色度、有机物较高，源水，该厂于1994年6月建设的直径32mm的机械加速澄清池，设计能力为5万t/d（未加斜管），运行以来沉降比一直很低，见表2，运行中发现矾花细小，不宜沉降，跑花现象时有发生，给运行管理带来一定困难。

二、原因分析

机械加速澄清池的沉降比，在外部环境基本相同的情况下，主要由两个因素决定：一是泥渣的回流量和活性；二是回流泥渣与加矾原水的混合效果，这是相当重要和关键的，如果回流的泥渣在第一反应室中不能与加矾原水充分混合，而是在第一反应中沉淀，即使最多的回流泥渣也起不了作用，难以形成较好的沉降比。异向流斜管水流速度与絮体下滑速度相差很小，导致不能耐负荷冲击。水流经斜管过程中，水的进口端也是絮体的出口端，絮体在管内堆积呈从上至下增多的状态。水进口端絮体量最多，占据了一定管截面积，此处水流速度最大，沿管长方向水流速度呈递减状态，水流经斜管是一个变速过程。由于进口端水流速度最大，絮体滑出管口难度增加，当管束中有一根管道发生堵塞时会导致其它管道中水的流速增加。当大于絮体下滑速度时，其它管道产生连锁反应，相继出现堵塞和跑矾，出水浊度超标，运行状态恶化的现象。

而水平管水流速不受絮体下滑速度的限制，随着管道中水的流动，絮体将沉淀下来并滑出排泥口，进入滑泥道，脱离水流主体。水在流经管道过程中流速基本是衡定的，絮体不会积聚而导致管截面积减小造成流速变化，有利于絮体的沉淀。当流量在一定范围内发生变化时，沉淀管也不会产生堵塞。滑泥道也可以根据进水中悬浮物浊度高低来设计合适宽度。

异向流斜管在水流经斜管过程中都存在一个问题，即已经沉淀下来的悬浮物始终与流动的水流共存一个空间，已滑出管端的悬浮物也会被上升水流冲刷、扰动，一是不利于悬浮物沿管（板）壁下滑，二是已经沉淀下来的悬浮物将重新回到水流主体中，产生二次沉淀，即可逆沉淀。这也是造成沉淀效率不高的主要原因之一。

而水平管沉淀装置，由于沉淀下来的悬浮物即使滑出了排泥口，与流动的水流进行了分离，沉淀下来的悬浮物与流动的水流进行了分离，沉淀下来的悬浮物与流动的水流共存一个空间的时间很短，只有10秒钟，而异向流斜管装置中最顶端处沉淀下来的悬浮物与流动的水流共存一个空间的时间需要1000秒钟（按絮凝物从最顶端滑至出口处），水平管沉淀装置的滑道长度只有斜管的二十五分之一，从而避免了可逆沉淀现象的发生，提高了沉淀效率

三.桨板的安装

为满足气水反冲洗布气布水均匀的要求，桨板安装后，普遍认为达到水平误差小于5mm，板与板嵌缝不漏气漏水，能承受反冲洗的压力为合格。

1、桨板铺放

桨板安放前，根据桨板的设计标高，用水准仪在池壁中定出四点或八点，用墨线连成一周，再用水准仪校核，确认后，根据墨线标高安放桨板，用角尺或平直铝合金尺检验板与板之间的水平度。桨板高度可以用木或钢板楔形垫块调整，知道满足要求为止。

在确定澄清池的标高同时，用水准仪确定标高，并打上墨线。完成后再校核，标高误差要求不大于5mm。

铺放桨板时要预留一到二块板空隙，以便在调整水平度时操作。

桨板铺放、整平后、澄清池内灌水至套管伤口约平齐为止，进行桨板水平度的最后泡水校验。对不符合要求的，再作调整。

2、桨板嵌缝及固定

桨板放好后，桨板与搁梁（及支承梁）之间用水泥砂浆填塞。要求填满桨板与搁梁间隙。最后一、二块桨板用座浆法铺放。

桨板拼缝的填充，用铸铁管接口的膨胀水泥作填料，经过气水空载试验，取得满意结果。此材料低廉，供应充足，方法间的、快速、方便。

3、桨板嵌缝的检查

桨板拼缝用膨胀水泥填充后，经过一段时间的保养，可以用气冲来试漏。

预埋套管用相配套的堵头封堵，桨板上放入约2mm深的水让池子进气，气量从小到大逐渐增加，直到正常的气反冲洗强度。这时漏气很容易发现和辨认。桨板拼缝处若漏气，就会冒出气泡，有漏气处，应重现修补。

4、桨板制作及铺装的体会

（1）可以用木模制作桨板，在制作过程中，不应把桨板当做一般的建筑预制块来制造，二应该捌桨板作为一种设备来制作，才能提高精度，符合要求。

（2）桨板的制作和铺设，要对施工单位详细交底，说明情况，提出严格的要求，并且有明确的定量规定。在施工过程中，建设方会同施工单位专人监督、执行。

（3）桨板拼缝填充之前，应泡水，并清扫干净。

（4）只要准备充分，建设方重视，施工单位仔细、认真，桨板平整度的问题能够彻底解决，达到设计要求。

四.提高办法和结果

根据以上分析，为了使机械加速澄清池第一反应室内搅拌所产生的速度梯度比较均匀和增大，使混合效果和反应效果良好，提高沉降比，对机械加速澄清池的搅拌机桨板和回流缝进行了改造。

增大回流缝，把原来25cm的回流缝增加到35cm左右，使泥渣更容易由池壁流入第一反应室，增加了泥渣浓度，沉降比又明显改善，

根据计算：最高流速为3.5mm/s，最低流速为2.5mm/s。异向流斜管流速都是在2.5-3.5mm/s之间选择，最大也不能超过3.5mm/s，工程设计上斜管内水的流速一般都选择3mm/s。当流速大于絮体下滑速度时，絮凝物就排不出，甚至“跑矾”。在设计时絮体下滑速度一般都选择4mm/s，两者的差值只有1mm/s左右，这也是造成异向流斜管操作弹性小的根本原因。回流缝切割后机械加速澄清池运行参数

五、结论

（1）改造后机械加速澄清池的沉降比上升到10%左右，矾花容易形成，且比较稳定，出水水质也得到了改善。

（2）机械加速澄清池隨着池子直径的增大，由搅拌机产生的再第一反应室内的速度梯度的不均匀性也增加，影响了混合效果和反映效果，因此，有必要增加搅拌机桨板的长度和外径，是速度梯度趋向均匀。

（3）机械加速澄清池搅拌机的设计已有国家行业标准，根据沉清池的大小，特别是直径较大的池子，来设计搅拌机桨板的尺寸，使搅拌产生的G值或GT值更均匀，将产生更好的反应沉降效果。

参考文献

[1] 《城市给排水设计手册》

[2] 《给水处理理论》