铅锌金属公司工业给水机械混合反应池工艺的改进

摘要：长江水湖口段泥沙含量大，原设计工业给水制水工艺缺少专有的沉砂工艺，结合生产实际工艺情况，利用原有的反应池、泥沙的重力性质、水力学原理对原有机械反应池内部池底结构进行改进，应用先进的JM744X液动快开排泥阀，解决由于泥沙堆积造成的搅拌机损毁、排泥困难及斜板沉淀池的跑花等现象。

关键词：机械反应池；沉砂池；液动快开排泥阀；工艺改进

1 工业生产给水的概况

铅锌冶炼项目工业生产给水，原水取自湖口码头长江水，经一级泵站输送自厂区生产给水工艺，依次经过机械混合池、机械反应池、斜板沉淀池净化合格后，进入清水池，又经两台露天加压水泵送至厂区各个车间，作为工业生产及循环水补充用水。

一期设计处理水量15000m3/d，二期设计处理水量30000m3/d，净化添加絮凝剂为固体硫酸铝溶解液体，通过计量泵投加至混合池。

2 运行现状及工艺出现问题

一期工程自2011年9月开始投入生产以来，主要出现以下问题：

2.1 鄱阳湖的出口控制站--湖口水文站上游有大量采砂活动，湖口水文站实测的长江泥沙含量大，平均为0.3-0.4Kg/m3，为了控制基建成本，工业生产给水系统取消原有设计的沉沙工艺，原水加絮凝剂后经混合池混合，直接进入机械反应池，由于机械反应池采用LFJ-300型直立轴式机械絮凝搅拌机，第一格转速3.9转/分钟、第二格2.5转/分钟、第三格1.8转/分钟，搅拌机转速很低，主要起稳定絮凝作用，导致混合池进来的大量泥沙在机械反应池第二格及第三格大量堆积。

2.2 石英砂为长江河床石英砂，粒径在1-3毫米左右，大量堆积在机械搅拌机底部轴承座区域，长时间堆积造成机械搅拌机搅拌轴卡死，变形至断裂。

2.3 在机械反应池及斜板沉淀池之间的过渡段，宽度为0.8米，泥沙累积后，大量集中自狭小的过渡段，导致斜板沉淀池经常运行不稳定，出现跑花及浊度超标问题，水质不稳定。

2.4 生产工艺运行不稳定，生产基本20天左右就要停下，清理反应池及过渡段的大量泥沙，清理工作量大、难度高。

3 工艺改进

针对一期运行出现问题汇总，对基建的二期进行技术工艺改进：

3.1 过渡区沿进水洞方向增加5%的大坡度，目的是利用泥沙的本身重力作用，通过坡度实现泥沙自动排放至第三格反应池。

3.2 停止第三格反应池的机械搅拌机，消除由于搅拌作用，引起池底沉淀引起的漩涡堆积。

3.3 对第三格反应池池底进行水力结构的设计，做能够让泥沙重力流动的15度坡度，让泥沙能够延排泥管水力排出。

3.4 为了增加排泥效果，将原有DN150手动排泥蝶阀，改用先进的JM744X液动快开排泥阀，该阀的主要特点是采用双室隔膜传动机构替代活塞式，无运动磨损，寿命长，主要用途是安装在各类沉淀池的底部壁外，用以排除池底的泥沙及污物，很适合含泥沙量比较大的给水工程净化制水工艺的排泥。

4 实施效果

4.1 通过对工艺改进之后，排泥效果比一期工程明显好转，清理时间两个一次，第三格几乎没有，达到改进的目的，斜板沉淀池的跑花现象基本消除，集水槽浊度稳定控制在3NTU以下，完全达到工业生产用水设计的5NTU的要求。

4.2 通过实际运行，停止第三格搅拌机的运行，增加了絮凝时间，过渡区至沉淀池段，形成的矾花颗粒更均匀，减少了由于絮凝时间短，而引起的过渡区水面浮泥的产生。

4.3 虽然从设计理论讲，停止第三格反应池搅拌机，缩短了反应时间，但是从实际运行情况来看，絮凝剂的消耗基本没有变化，同时也减少了用电量，降低了制水成本。

5 结束语

给水工程机械混合絮凝净化水工艺虽然加强了絮凝效果，节省了占地面积，但在设备维修及生产运行成本上做大大的提高，尤其电耗及清理工作量明显，采用合理的工艺改进，优化工艺条件，对一般工业生产用水完全可以达到要求。

参考文献

[1]室外给排水规范（GB 50013-2006）

[2]曾开圣.四川水力发电.机械反应池设计讨论，1989年第03期.

[3]曾开圣.水电站设计.二滩水电站水厂水力机械反应池设计研究，1995年第04期.

[4]严煦世.给水工程快速设计手册.

[5]张维佳.水力学.

作者简介：姚建虎（1983，11-），男，宁夏回族自治区固原市（籍贯）现职称：给水排水助理工程师，学历：大学本科，研究方向：给水工程。