波紋型斜板在水廠沉淀池改造中的應(yīng)用
摘要： 在水廠沉淀池前部沿池寬方向增設(shè)側(cè)向流不銹鋼波紋斜板組，可在占地受限的情況 下，有效改善現(xiàn)有水廠絮凝沉淀池的沉淀?xiàng)l件，達(dá)到進(jìn)一步提高水質(zhì)的目的。
關(guān)鍵詞： 平流沉淀池； 波紋型斜板； 濁度
1 工程概況
1．1 水廠概況及存在的問題
南市水廠位于上海市區(qū)浦西南部、黃浦江北岸， 至今已有一百多年的歷史。目前，南市水廠總供水 能力達(dá)90×10 m ／d，分別占全市供水量的13％ 、 市南公司供水能力的39％ ，主要擔(dān)負(fù)著上海市盧 灣、新黃浦、徐匯、靜安等中心區(qū)域生活和生產(chǎn)用水 的供水任務(wù)。
由于建設(shè)年代久遠(yuǎn)，水廠凈水構(gòu)筑物破損較為 嚴(yán)重。其間雖經(jīng)歷了多次改造擴(kuò)建，但均限于局部 區(qū)域，難以對(duì)整體布局合理性作考慮，從而導(dǎo)致目前 水廠總體布局凌亂，沉淀池與濾池的生產(chǎn)不匹配，水 力流程不合理，水量分配很難控制，生產(chǎn)管理極不方 便。
南市水廠存在問題中最為突出的是沉淀池。目前采用的往復(fù)式隔板絮凝部分運(yùn)行參數(shù)偏小，而且 隔板經(jīng)長(zhǎng)年水流沖刷，粉刷層剝落，隔板縫隙較多， 引起水流短路，絮凝效果較差，礬耗較大。沉淀池采 用泥斗排泥方式，排泥閥開啟度較小，且泥斗的傾角 較小，沉淀池下部排泥管淤塞嚴(yán)重，致使排泥不暢， 池內(nèi)易積泥，從而影響了沉淀池的處理效果，無法滿 足運(yùn)行要求。
1．2 沉淀池改造方案
由于南市水廠場(chǎng)地條件非常緊張，改造只能在 原有場(chǎng)地進(jìn)行，無法對(duì)池體進(jìn)行擴(kuò)展，因此改造方案 中充分考慮利用原有池體結(jié)構(gòu)，即利用現(xiàn)有兩組合 并設(shè)置的沉淀池的外池壁和底板，對(duì)池內(nèi)部進(jìn)行重 新整合，將原有長(zhǎng)度較短的池體改向深度方向發(fā)展， 設(shè)計(jì)考慮拆除原池體全部?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)后，在池內(nèi)沿長(zhǎng) 度方向布置兩組絮凝平流沉淀池，由于池深達(dá)到了 4．5 m，而整個(gè)池體原有長(zhǎng)度較短，因此考慮采用雙 層布置，總絮凝時(shí)間為20 min，后部為平流沉淀區(qū)， 沉淀時(shí)間為2．1 h。由于受到池體長(zhǎng)度、深度條件的 限制，沉淀區(qū)長(zhǎng)深比只能做到10：1，采用指型集水 槽集水，設(shè)桁車型虹吸式吸泥機(jī)吸泥，絮凝區(qū)設(shè)排泥 管排泥。
2 技術(shù)問題
改造后的兩組絮凝沉淀池在試運(yùn)行階段進(jìn)行了 各種運(yùn)行負(fù)荷工況下的測(cè)試工作，在正常負(fù)荷下沉 后水濁度為2。8 NTU，濾后水濁度為0．42 NTU，滿 足水廠運(yùn)行的水質(zhì)要求，但在超負(fù)荷10％ 的情況 下，沉后水濁度>3 NTU，濾后水濁度>0．5 NTU，即 使加大混凝劑的投加量，也很難降低出水濁度。根 據(jù)多次試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，雖然改造后的沉淀池沉淀時(shí) 間達(dá)到2．1 h，但受到池體長(zhǎng)度的限制，沉淀部分的 長(zhǎng)深比只能做到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的下限，設(shè)計(jì)參數(shù)無法進(jìn) 一步放寬，因此難以進(jìn)一步降低沉后出水濁度。而 南市水廠作為上海規(guī)模較大的水廠之一，隨著水質(zhì) 要求的進(jìn)一步提高，出廠水濁度要求控制在0．5 NTU以下，并且在北部停運(yùn)改造期間南部廠區(qū)將承 擔(dān)更重的生產(chǎn)任務(wù)，即南部改造后的沉淀池不但要 滿負(fù)荷甚至要超負(fù)荷運(yùn)行，因此對(duì)于此類無法放寬 設(shè)計(jì)參數(shù)，又要滿負(fù)荷甚至超負(fù)荷運(yùn)行的絮凝沉淀 池，如何進(jìn)一步改善沉淀效果、降低出水濁度是急需 解決的首要問題。
3 解決方案
為進(jìn)一步改善沉淀?xiàng)l件，強(qiáng)化沉淀效果，進(jìn)一步 降低沉淀池出水濁度，以及確保沉淀池在實(shí)際運(yùn)行 中能適應(yīng)各種運(yùn)行工況，設(shè)計(jì)考慮在沉淀區(qū)前部沿 池寬方向增設(shè)兩道側(cè)向流不銹鋼波紋斜板組，距配 水墻1 m，兩道波紋斜板組間隔1 m。
在沉淀池的前部設(shè)置側(cè)向流波紋斜板組．目的 在于強(qiáng)化沉淀效果。就波紋型斜板的特點(diǎn)而言，其 自身具有的波峰和波谷結(jié)構(gòu)可使沉泥沿著波峰和波 谷的波面與重力合成的方向下滑，并在波谷集中形 成泥束，泥束下滑的基本條件是泥與水的重力差在 斜面上引起的下滑力大于沉泥與上部的水面和下部 的板面形成的摩擦阻力之和，水和板面對(duì)沉泥的阻 力屬粘滯性阻力，與接觸面積的大小成正比，波紋型 斜板形成的下滑泥束較之平面斜板上均布的沉泥具 有較小的接觸面積，因而阻力相應(yīng)也小，由此波紋型 斜板的泥水分離效果較平面斜板更理想。
從斜板組合的構(gòu)造考慮，由于平面斜板的剛度 較差，為減少變形需有足夠的板厚或采用帶肋的結(jié) 構(gòu)等，致使材料用量增加。
此外，安裝時(shí)為了盡量減少支撐結(jié)構(gòu)占用過水 斷面，需要設(shè)置復(fù)雜的懸吊裝置，與平板相比，相同 厚度波形板的剛度明顯增加，因此可以采用較薄的 板材，以節(jié)約材料和投資。
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