斜管沉淀池絮凝體上浮成因及對(duì)策

彭營(yíng)環(huán)，宋 沖，劉淑剛

（濰坊市白浪河水庫(kù)管理局，山東 濰坊 261052）

2006年5月，濰坊市白浪河水廠斜管沉淀池投入運(yùn)行。運(yùn)行曾一度出現(xiàn)絮體突然上浮聚集于池面的現(xiàn)象，該現(xiàn)象使濾池的過(guò)濾周期縮短，濾后水濁度升高，影響了制水生產(chǎn)。經(jīng)觀察、研究、試驗(yàn)，提出解決辦法，以進(jìn)一步改善水質(zhì)。

1 水廠運(yùn)行狀況簡(jiǎn)介

白浪河水廠為濰坊市最大的水廠，其水處理能力為20×104m3/d。原水取自白浪河水庫(kù)，原水濁度常年不高，夏季最高時(shí)在20 NTU左右。白浪河水廠的凈水工藝流程為：原水→小網(wǎng)格反應(yīng)池→斜管沉淀池→V型濾池→清水池→清水泵房→用戶。

運(yùn)行中白浪河水廠斜管沉淀池存在如下現(xiàn)象：

1）斜管沉淀池清水區(qū)每日午后易發(fā)生細(xì)碎礬花上浮，間或有大塊礬花團(tuán)上浮。上浮的泥渣聚集于孔式集水槽之間，呈乳黃色。部分礬花顆粒隨出水流入V型濾池，堵塞表層濾料孔隙，使濾池的過(guò)濾周期縮短。

2）每次沉淀池突然發(fā)生絮體大量上浮現(xiàn)象持續(xù)的時(shí)間為6 h左右，然后會(huì)逐漸自然消失?，F(xiàn)象發(fā)生時(shí)水溫略高，原水濁度波動(dòng)不大。

3）小網(wǎng)格反應(yīng)池反應(yīng)末端分格，表面大部分時(shí)間均被上浮的礬花覆蓋，只是礬花的大小、密實(shí)度時(shí)有變化。當(dāng)沉淀池出現(xiàn)絮體上浮時(shí)，反應(yīng)池分格中的泥渣厚度明顯加大，礬花密實(shí)度降低。

4）斜管沉淀池絮體上浮現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，提高投藥量，可以發(fā)現(xiàn)絮體上浮明顯減少甚至消失。

2 原因分析

斜管沉淀池清水區(qū)每日午后發(fā)生細(xì)碎礬花上浮現(xiàn)象時(shí)，用1 L燒杯在反應(yīng)池末端取樣進(jìn)行30 min靜沉試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)礬花顆粒結(jié)構(gòu)疏松、質(zhì)輕，呈懸浮狀態(tài)。因此，初步推斷絮體上浮與礬花密實(shí)度存在一定的因果關(guān)系。對(duì)下列可能成因進(jìn)行辨別分析：

1）藻類作用對(duì)其上浮的影響。盡管原水取自水庫(kù)，水體中在夏季藻類含量可能較高。藻類代謝產(chǎn)生的有機(jī)物對(duì)絮凝和過(guò)濾也有影響，其原因是該有機(jī)物中的酸性物質(zhì)與混凝劑(鐵鹽或鋁鹽)的水解產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，生成的表面絡(luò)合物附著在絮體顆粒表面，阻礙了顆粒相互碰撞，因此必須增加混凝劑的投量，補(bǔ)償由于表面絡(luò)合物的形成對(duì)顆粒脫穩(wěn)和絮凝造成的影響。藻的存在影響原水混凝效果。

2）水體溫差對(duì)其上浮的影響。池體溫差導(dǎo)致池體局部出現(xiàn)短流、異重流，導(dǎo)致形成的礬花出現(xiàn)上浮。

3）混凝劑投加量對(duì)其上浮的影響?？刂苹炷齽┩都恿靠梢砸种菩躞w上浮現(xiàn)象的發(fā)生。對(duì)2組斜管沉淀池進(jìn)行生產(chǎn)對(duì)比試驗(yàn)，一組仍按照原量加聚合硫酸鐵；一組大量投加，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)大量加藥的一組沉淀池絮體上浮現(xiàn)象逐漸減輕和消失，另一組沉淀池則現(xiàn)象依舊。因此，可以斷定在保證濁度去除率的同時(shí)提高水中有機(jī)物、藻類的去除率，強(qiáng)化混凝處理無(wú)疑是一個(gè)好辦法。強(qiáng)化混凝就是通過(guò)投加助凝劑、提高投藥量等措施，發(fā)揮混凝的最佳效果，盡可能地去除混凝階段能夠去除的成分，特別是有機(jī)成分、藻類等物質(zhì)。

4）排泥對(duì)其上浮的影響?，F(xiàn)運(yùn)行的4座斜管沉淀池，一段時(shí)間其中1座斜管沉淀池刮泥機(jī)曾出現(xiàn)運(yùn)行故障，停止運(yùn)行，此段時(shí)間該池礬花上浮明顯高于其他3座沉淀池。

3 解決方法

通過(guò)以上分析可知，斜管沉淀池絮體上浮產(chǎn)生的機(jī)理成因可歸結(jié)為：原水中藻類作用、沉淀池排泥時(shí)間、水體溫差影響等。因此，可以考慮從以下幾方面研究解決問(wèn)題的方法：

1）合理調(diào)整水庫(kù)運(yùn)行模式。及時(shí)掌握水庫(kù)運(yùn)行和供水情況，合理調(diào)整水庫(kù)運(yùn)行模式，適當(dāng)提高水庫(kù)運(yùn)行水位。通過(guò)提高水庫(kù)運(yùn)行水位帶來(lái)的稀釋作用和水質(zhì)變化，降低藻類含量，抑制藻類繁殖。鑒于原水水質(zhì)受輕微污染，枯水季節(jié)含有較高濃度的藻類、有機(jī)物，而且常年濁度不高，采取氣浮工藝效果明顯。

2）合理調(diào)整排泥時(shí)間。在沉淀池出水側(cè)沿池長(zhǎng)加置一條集泥槽，槽中置有穿孔吸泥管，穿孔排泥管與刮泥機(jī)聯(lián)動(dòng)，當(dāng)刮泥板將泥刮至集泥槽邊緣時(shí)，大量污泥涌入集泥槽，開(kāi)啟排泥閥，將稀釋的泥水抽吸輸送至池外排泥渠。根據(jù)原水水質(zhì)、沉淀池出水水質(zhì)情況，調(diào)整排泥時(shí)間。

3）合理使用高錳酸鹽復(fù)合藥劑。一般情況下，水體中由于有機(jī)污染物、藻類的存在，導(dǎo)致混凝效果下降。因此，要改善處理效果就必須增加混凝劑投量，造成制水成本增加。

高錳酸鹽復(fù)合藥劑是在對(duì)高錳酸鉀進(jìn)行了大量研究基礎(chǔ)上研制得出的，該藥劑主要是以高錳酸鉀為核心、由多種組分復(fù)合而成，其充分利用了高錳酸鉀與復(fù)合藥劑中其他組分的協(xié)同作用，促進(jìn)具有很強(qiáng)氧化能力且利于除污染的中間價(jià)態(tài)介穩(wěn)產(chǎn)物和具有很強(qiáng)吸附能力的新生態(tài)水合二氧化錳的形成，將氧化和吸附有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，強(qiáng)化去除水中的有機(jī)污染物，強(qiáng)化除藻、除嗅味、除色。通過(guò)其他水廠投運(yùn)高錳酸鹽復(fù)合藥劑的結(jié)果表明，高錳酸鹽復(fù)合藥劑對(duì)混凝劑混凝處理均有較高的強(qiáng)化助凝效應(yīng)。