净水厂最佳混凝投药量试验

1.概述

2001年武汉市自来水公司拟定了“十五”水质规划，要求在短期内，提高水厂出厂水水质，将浊度控制在1NTU以下。为了提高水厂出厂水水质，同时控制混凝剂的投加量，达到优质、节能的目的，故采用混凝搅拌试验确定最佳混凝剂投加量，以指导生产实践。但由于试验设备和实际净水构筑物的水力条件相差很大，工作原理存在着较大的差异，所以选择最佳的搅拌试验条件是试验指导生产的重要前提。白鹤嘴水厂化验室在近大半年的搅拌试验工作中，较系统地对生产工艺进行了分析，提高了搅拌试验模拟生产实际的准确性，取得了较满意的效果。

白鹤嘴水厂于1992年投产，设计能力25万立方米/日，实际供水15万立方米/日，水源取自汉江。其源水经提升后，聚合铝混凝剂由管道投加到反应池；单口池长20米, 设计反应时间25分钟,源水经反应池后到平流沉淀池,单口平流池长97米，宽17米,高4米,沉淀时间为2小时,单口产水量6.1万立方米/日。由于白鹤嘴水厂源水取自汉江底层，含沙量较大，沉淀池积沙较严重，而且实际生产能力没有达到设计能力，所以在实际操作中搅拌试验的工艺参数的选取要切合生产实际来进行。

2.试验方法和材料

试验设备采用六杆搅拌机，混凝药剂聚合铝混凝剂，源水取自水厂一泵房。源水水质和混凝剂配比如表1所示。

表1 试验原水水质和混凝剂配比

源水浊度(NTU)

34.2~47.9

AI2O3含量(%)

9.0

源水总碱度(mg/l)

142

盐基度含量(%)

89.6

源水温度(oC)

0~15

矾液配制浓度(%)

1.0

源水pH值

8.01~8.17

稀释矾液水解时间(min)

根据水厂实际生产情况，计算试验各条件参数如下：

2.1 药剂混合管道的流速

根据公式：V=Q /T×S，其中：Q=15万立方米/日，T=24小时，S=2.0平方米(混合管道截面积)，计算得混合管道流速V为0.83米/秒。

2.2 混合时间

根据公式：S=H/V，其中：H=18米（混合管长度），S=22秒，计算得混凝剂在管道中混合时间为22秒。

2.3 絮凝时间

用硝酸银滴定法，实测得絮凝时间为22分钟。

2.4 确定G值

白鹤嘴水厂采用池折板反应池，根据不同的水力条件分为a、b、c、d 四段，其折板和隔板的宽度比为0.8。在进水量不变的情况下，可以得出a、b、c、d每一段的宽度与流速成反比，流速与时间成正比，从而根据平均速度梯度G 可以推出a、b、c、d每一段的G值。

根据公式：G= ，

其中：γ—水的容重，为9.81×103(N/m3 )，

μ—水的运动粘度，为1.005×10-3(PaS)，

T—絮凝时间

h—总水头损失（0.22m）

求得平均速度梯度G为40S-1。

设a、b、c、d四段中b段G值为平均速度梯度，忽略排泥、积沙等因

素的影响，结合工艺以及设计原理，确定搅拌试验反应部分四段的G值如表2所示：

表2 试验G值的确定

A段

B段

C段

D段

62.9

24.8

17.6

V （转／分）

140

100

T （S）

180

270

360

480