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南江水厂滤池改造

更新时间:2014-07-11 10:22 来源: 2013(第七届)环境技术论坛 作者: 阅读:2763 网友评论0

贵港市南江水厂隶属于广西贵港北控水务有限公司,位于贵港市江南大道,水源为郁江水,始建于1993年,水厂设计规模为5万m3/d,采用常规的:混凝--沉淀--过滤--消毒净水工艺。

南江水厂滤池形式为虹吸双阀滤池,两期,每期6格,共12格,其中一期滤池每格面积为15.2m²,设计滤速为10-14m/h;二期滤池每格面积为18m²,设计滤速为10-12m/h,两期滤池均采用粗砾石和石英砂双层滤料。

多年运行显示,按照原来滤池设计的出水要求,浊度≤1NTU,特殊情况不大于3NTU的水质要求运行时,滤池运行良好。

但随着原水水质不断受污染,而且国家对生活饮用水的标准要求的不断提高,对原水处理的难度增大,特别是由于对水质控制的需要,生产中心要求出厂水浊度控制在0.2NTU以下,对滤池的运行提出了更高的要求,在生产和维护中,发现滤池存在一些亟待解决的问题。

一、滤池在运行过程中出现较大问题,主要表现在:

1、截污能力差,过滤周期短。待滤水浊度4.0NTU,滤后水浊度≤0.5NTU时,过滤周期仅为16—20h;待滤水浊度4.0NTU,滤后水浊度≤0.2NTU时,过滤周期仅为8—10h,明显偏短,在氨氮、藻类较高时,根本无法保证出水达标。

2、反冲洗不均匀,反冲洗效果不理想。部分位置滤料无法反冲(冲洗时不膨胀),而部分位置冲洗膨胀较大,同格滤池内反冲洗不均匀,反冲洗后砂面平整度差。

3、跑砂情况时有发生,经常需要补砂。由于反冲洗过程中,反冲气不是变频控制,而是人工通过高低阀门开关控制强度,反冲洗过程中,极难把握强度的大小,跑砂情况难以避免,所以基本上每年都要补砂。

4、滤后水浊度攀升迅速,对出厂水浊度合格率形成冲击,严重影响出厂水合格率。滤池运行周期到过滤后期时,滤后水浊度经常会在短时间内(20分钟左右)迅速攀升,攀升幅度(从零点一几到零点三几的出水浊度)超过100%,非常容易造成清水池出水浊度超标,进而导致出厂水浊度超标。

二、过滤与反冲效果实验

根据滤料膨胀率

L-----滤层膨胀后厚度,cm

L0----滤层膨胀前厚度,cm

取样进行实验。当控制冲洗强度减小(达到滤料跑失临界状态,也就是气、水反冲时间减少)时,滤料的膨胀率仅为30--35%左右,达不到理想的40--50%,反冲洗结束后,砂面提高不足3%,判定为反冲洗效果达不到要求。但实验中按常规气、水反冲时间强度时,滤池马上出现了跑砂现象,终止试验。

三、改造方案

根据滤池存在的上述问题,在保证出水浊度达标的前提下(≤0.2NTU),滤池能够长周期,稳定,正常运行。在不改变构筑物的基础上,尽量减少整改费用。

1、改造依据

滤池排水槽加装滤料防护挡网。考虑到跑沙的情况,提出在滤池排水槽加装滤料防护挡网。

适当增加反冲气的强度。按操作规程进行反冲洗强度,滤池在反冲后,滤层会自然形成上部滤料粒径小,下部滤料粒径大,这样,下部空间大,截污容量就大,运行周期长。而在实际运行过程中,由于大量的泥污物聚集在滤料下部,反冲洗水带走积泥,必须要穿过滤料层,因此冲洗水强度大,而水的密度大(尤其气温低时),增加冲洗水的强度,会很容易出现滤料跑失现象。而气的密度和穿透性强,适当增加反冲气的强度,不容易引起滤料跑失,且易使反冲后砂面平整度提高。

2、改造费用

改造采用40×40角钢、扁铁和20目的进口316不锈钢丝网等材料,预算费用在9000元左右,最终结算费用为8865元。如果维护保养到位,防护挡网每年油漆防腐费用约为100元,每两年更换一次钢丝网则可,费用约为900元,每年费用不超过600元。

四、改造效果:

经过各个环节的配合工作,2012年10月完成了一、二期滤池完成改造,改造后取得了不错的效果,主要表现在:

(一)水质保障方面

1、滤池的反冲洗效果提高,同样的反冲洗时间,改造后的待滤水浊度由原来的12NTU左右下降到9NTU左右,而且反冲洗后滤料非常干净。抽样统计滤料膨胀率达到最佳状态40-50%时,滤池基本无跑砂现象,反冲洗结束后,砂面提高从不足3%达到5%以上,砂面平整度大大提高,一期滤池通过一年运行,检查滤料没有发现跑失现象。

2、出水水质稳定性大大提高。通过改造,滤池的出水水质得到了进一步的保障,运行周期内,出水水质能稳定在0.11~0.2之间,稳定性大大提高,基本能满足≤0.2NTU的水质要求。

3、滤池运行周期大大增加,原水水质一致时,改造后的滤池运行周期能延长1/3以上,清水期最高能延长1倍多。

4、出水浊度迅速攀升的时间增长,达到2小时以上,甚至很少出现。通过合理调整滤池运行周期,避免了对清水池水和出厂水浊度的冲击,过滤周期内,滤后水平均浊度,过滤截污效果和抗冲击负荷能力大大增加,对清水池和出厂水浊度的冲击减少,保障了出厂水水质的合格率。

(二)经济效益方面。

1、滤池减少反冲次数

滤池出水浊度要求在1NTU以下时,按照反冲1格滤池为1次,实际统计2010年反冲次数为4082次,2011年反冲次数为2886次。

2012年滤池出水浊度要求在0.2NTU以下,依据运行实际数据记录,出水浊度达到0.2临界点就进行反冲,通过改造,到11月份止反冲次数为2756次,预计全年反冲次数为3056次。

而如果不改造,根据运行值班报表记录的数据,全年360天除源水机房停机及其它影响停机时间外,滤池运行时间预算全年运行280天。过滤周期10h计算,280天×24小时/天×12格÷10小时=8064次。如果降低滤前水浊度,滤池运行周期能达到20h,280天×24小时/天×12格÷20小时=反冲次数达到4032次。

如果不改造,具体反冲情况如下表:

改造后,具体反冲情况如下表:

改造前全年反冲次数为4032次,而改造后反冲洗次数为1211+1845=3056次,一年减少反冲次数976次,所以滤池可以每月减少反冲洗82次,最保守按每日反冲洗60次(每次每格滤池反冲消耗水105吨,每格滤池反冲洗耗电30度,原水耗电80度/千吨,电费0.6546元/度,生产药剂费约19元/千吨,水资源费40元/千吨。)

2、滤池减少反冲洗后所节省费用体现在以下几个方面:

(1)、自用水减少,从江边抽水上来到清水池的过程所用的电耗,包括了一泵房耗电、反冲洗耗电等:

60×(105/1000×80×0.6546+30×0.6546)=1508.196(元)。

(2)、药剂费;60×105/1000×19=171(元)。

(3)、水资源费:60×105/1000×40=252(元)。

(4)、改造前每年都要添加一次滤料,每次更换约需20方,按750元/方价格算,每年需要投入15000元,每月1250元。人工费3000元,每月250元。合计每月1250+250=1500(元)

改造后,经过观测一期数据,可以三年添加一次滤料就可以了,而每次添加约20方,人工费3000元,所以折合每月为(750*20+3000)/36=500(元)。

则滤沙方面的节约每月为1500-500=1000元

以上四项合计每月节省成本约

1508.196+171+252+1000=2931元,

扣除每年铁网费600/12=50元,则每月实际总节约2931-50=2881元

经济效益相当可观。

(三)、社会反应方面

由于出水水质的保障,出水水质全面控制在0.2NTU以下,减少了反冲洗的次数,一定程度上加强了一、二泵房的调控能力,同样清水池容积不变前提下,增加了南江水厂的蓄水和供水能力,使南江水厂的水处理能力得到进一步保障,使整个片区的水基本上能保持水质优、水量足,水压高输送给用户,为企业树立良好的形象。

参考文献:

[1]刘传聚.建筑设备[M].上海:同济大学出版社,2001

[2]张健.建筑给水排水工程[M].重庆:重庆大学出版社,2002[3]周长积,张玉明,周长亮.环境系统与设施[M].北京:中国建筑工业出版社,2007

[4]严熙世《给水排水工程快速设计手册》

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