水力循环加速澄清池结构原理

水力循环加速澄清池结构原理原水加压后，进入进水管，同时，混凝剂经计量泵打入进水管中与原水混合。

加了混凝剂的原水由喷嘴喷出，通过混合室进入喉管。

当原水被喷出喷嘴，进入喉管时，由于流速高，在混合室中造成了负压并将池底大量的回流的活性泥渣吸入混合室。

水的快速流动使水、混凝剂和泥渣得到充分的混合。

当水流到第一反应室时，混凝剂已完成了电离、水解、成核，并已开始凝聚形成细小的凝絮。

在水流到第二反应室的过程中，由于流通截面逐渐变大，流速逐渐减小，凝絮长大，形成泥渣。

当水流到分离室后，由于流速下降，泥渣在重力作用下和水分离，分离出的清水进入集水槽中，泥渣沉降，活性的泥渣参加循环，无活性的泥渣则通过底部排污排出。

2.2 水力循环加速澄清池操作2.2.1 水力循环加速澄清池启动前检查2.2.1.1 新池或检修后启动，应对池内各部位、水室进行检查，池内应无杂物、无积泥，各管道应畅通。

2.2.1.2 澄清池各阀门应严密、操作灵活，底排阀关闭。

2.2.1.3 加药泵处于良好的备用状态。

2.2.1.4 配好一定浓度的凝聚剂液，按比重控制（d=1.05—1.07）。

2.2.2 净水剂配制和无堵塞液下泵操作2.2.2.1 检查地下药池及地上药箱药位，检查药箱进药阀应开启。

2.2.2.2 盘转靠背轮，开出药阀（防憋压），开冷却水阀（防烧机械密封），开灌引水二次阀、灌满引水后启动泵抽药。

2.2.2.3 灌引水一次阀开度检修已调节好运行不要动，二次阀开半转（因用的是消防水压力大）有水就可以了，因冷却水运行中不能中断故灌引水二次阀运行中不能关闭。

2.2.2.4 转药结束无堵塞液下泵停运后，灌引水二次阀、泵出药阀必须关闭。

2.2.2.5 每月各单日白班向计量箱转药，每次转药计量箱必须加至2m以上。

2.2.3 水力循环加速澄清池的投运2.2.3.1启动升压泵，开启水力池进水伐，缓慢开，量要小，以控制反应斗水位与反应室水位上升速度基本平衡为准，主要是为了防止反应斗水位上升过快，而负重损坏。

同时投入加药系统，其量为正常情况的2—3倍。

2.2.3.2 待形成活性泥渣层后，再逐次增大进水速度至额定流量，并调整好加药量为正常值。

2.2.3.3 间歇运行：停运>10小时重新启动要底部排除一些泥渣松动一下；24小时以上要把池内积泥排空，按检修后池子启动步骤操作。

2.2.4 水力循环加速澄清池的停运2.2.4.1 关闭升压泵出水阀和水力池进水伐，停止加药。

（如果，几个池子同用一台升压泵并联运行，只要关闭需停运池子的进水阀即可，并调整好运行池子的加药量和池子进水量）。

2.2.4.2 按下升压泵停止按钮，停止升压泵。

2.2.5 加药量的调整2.2.5.1 以澄清池出水浊度≤15mg/l标准为调整原则。

2.2.5.2 根据水质和水量调整加药量。

2.2.5.3 加药量少：水质不清，沉淀区入口矾花少而小。

2.2.5.4 加药量多：水质呈乳白色，矾花多大。

2.2.5.5 加药量适量，水质清，可见明显矾花，但集水槽及附近清水区没有矾花。

2.2.6 水力池运行注意事项2.2.6.1 定期检查各处水位，不得缺水和大量溢水。

2.2.6.2 经常检查加药系统防止溢药或因堵塞等其它原因脱药。

2.2.6.3 澄清池底排运行正常。

2.2.6.4 取样管应定期用压力水冲洗以防堵塞。

2.2.7 水力池排污2.2.7.1 因泥渣层高需排泥时，注意监视水位。

2.2.7.2 排泥时间流量应根据实际情况而定。

2.2.7.3 排泥时应注意巡视，防止异常发生。

2.2.7.4 混合室和反应室泥渣浓度不断升高，出水水质超标时须排污，排污时，人不得离开现场。

水力循环澄清池改造设计及实践胡锋平方永中江立文程继曾廖春年马道木提要介绍了上饶铁路东门给水所160m3/h水力循环澄清池的改造设计。

按设计要求，单池产水量由160m3/h提高到320m3/h。

经过两年多的运行表明：改造后的水力循环澄清池出水浊度比未改造160m3/h水力循环澄清池出水浊度低，稳定在8度以下，且耐冲击负荷能力加强。

关键词水力循环澄清池改造设计实践上饶铁路东门给水所的给水改扩建工程是将原1.2万m3/d的供水规模扩建成2万m3/d，(主要工程内容为将两座单池水量160m3/h的水力循环澄清池改造成单池水量为320m3/h，增加一座320m3/h重力式无阀滤池)。

该工程竣工后已稳定运行两年多，效果明显。

本文介绍水力循环澄清池改造设计的主要技术内容及运行管理情况。

1 水力循环澄清池改造设计1.1 改造设计思路为克服传统水力循环澄清池的缺点，提高产水量及改造后的水力循环澄清池对水质、水量的适应性，本水力循环澄清池的改造设计主要从以下几方面着手：(1)提高混凝效果。

水力循环澄清池主要依靠活性泥渣层的接触絮凝作用达到澄清效果，在改造时，增加网格絮凝过程，提高脱稳颗粒碰撞引起的絮凝作用。

(2)提高沉淀效果。

传统水力循环澄清池沉淀区的上升流速为1mm/s，通过增加斜管，提高分离区的上升流速为2.5mm/s～3.0mm/s。

(3)提高容积有效利用率，延长絮凝和沉淀时间。

如降低回流比(改造后回流比按1∶2进行设计)；通过延长第二絮凝区与沉淀区之间的隔墙以提高絮凝区和沉淀区的有效容积利用率；缩短喉管长度，使喉管周围的容积得到有效利用。

1.2 改造后的工作原理投加混凝剂的原水，经管道混合后，从池底进入，先经喷嘴喷入喉管，在喉管下部喇叭口附近形成真空吸入活性悬浮泥渣，原水与回流泥渣在喉管中快速混合，进入第一絮凝室和第二絮凝室。

在第一、第二絮凝室中完成絮凝过程，一方面，通过接触絮凝，脱稳杂质被活性泥渣阻留下来，另一方面，当水流通过网格时，相继收缩、扩大、形成涡流，通过小旋涡加速颗粒碰撞，形成絮凝体。

第二絮凝室的泥水混合物通过斜管沉淀区，泥水分离后，清水经集水槽收集进入重力式无阀滤池；而分离后的活性泥渣，一部分通过回流进入第一絮凝室，另一部分剩余泥渣通过排泥斗排放。

1.3 改造设计要点(1)反应筒型式的改变，原反应筒为倒锥体，改为柱体加锥体(如图1)，增加絮凝区的容积，标准图中反应筒尺寸为D2 100mm×350mm，H＝3 800mm，改造后的反应筒尺寸：柱体部分为D＝2 100mm，H＝3 200mm，倒锥体部分为D2 100mm×350mm，H＝1 750mm。

经改造后，絮凝区容积增大。

图1 水力循环澄清池改造示意①②……B11：自水流方向增加网格层数(2)第一反应区和第二反应区增设网格，网格采用截面积B×H＝30mm×20mm 的松木条，以NAE803毛竹钉固定，网格共11层，分四段。

第一段一层，网眼净空尺寸为20mm×20mm(1层)；第二段4层，网眼净空尺寸为25mm×25mm(2～5层)；第三段4层，网眼净空尺寸为30mm×30mm(6～9层)；第四段2层，网眼净空尺寸为35mm×35mm(10～11层)。

(3)沉淀区增设聚氯乙稀斜管，孔径为25mm，壁厚0.5mm，长1 000mm，倾角60°。

以提高沉淀区的沉淀效果(沉淀区的上升流速设计为2.0mm/s)。

(4)缩短喉管长度，传统水力循环澄清池水流在喉管中停留时间为0.5s～0.7s，本设计采用0.1s，喉管长度由1 350mm改为250mm，可增加絮凝区体积。

(5)喷嘴出口流速较传统水力循环澄清池出口流速(7m/s)低，喷嘴出口直径为150mm，出口流速5.3m/s，降低了能耗。

(6)沉淀区与反应区间的隔墙向下延长1m，以增加反应区与沉淀区的容积，提高澄清区的容积利用率。

(7)改变集水槽尺寸(图中未示出)。

环形集水槽由230mm×436mm改为300mm×436mm，总集水槽由310mm×436mm改为600mm×436mm。

(8)水力循环澄清池进水管(除池底以下的进水管DN250不变)出水管管径改为DN300。

池底以下的进水管DN250不变，这考虑两方面的原因：一有利于混合，另改变管径，施工困难。

(9)排泥装置采用原设计不变。

2 运行情况分析东门给水所水源取自信江，进水浊度在10度～700度，本工程于1996年在一座澄清池改造完毕后投入运行，经两年多的运行，投药量平均为7mg/L，产水量比改造前增加了一倍以上，出水浊度比该厂另一座未经改造的澄清池低，均在8度以下，并且未由于水质水量变化，发生过翻池现象而影响供水，相反，未改造的水力循环澄清池却发生过翻池现象，说明改造后的水力循环澄清池对水量、水质的适应能力较强。

3 运行中存在的问题及解决方法网格上滋生藻类及通过吸水管进入的悬浮物经过一段时间的运行之后，堵塞最下层网格(图1中第一层)，由于网格孔眼尺寸逐渐增大，对其它层网格影响不大，在设计时在反应筒倒锥体段开设人孔，每年放空清孔1～2次。

藻类生长旺季，可在泵前加氯以控制藻类生长，减轻网格堵塞。

4 结束语东门给水所水力循环澄清池改造工程单池改造投资24万元，产水量由160m3/h 提高到320m3/h。

出水浊度较该厂未改造的160m3/h水力循环澄清池出水浊度低，稳定在8度以下，对水质水量的适应性加强，占地面积小，投资少。

作者通讯处：330013 华东交通大学土木系电话：(0719)3804175(H)参考文献1 徐大伟，等. 水力循环澄清池的改进与设计. 中国给水排水，1998，14(2)2 王绍文. 惯性效应在絮凝中的动力学作用. 中国给水排水，1998，14(2)机械加速澄清池的运行管理1前言九十年代以来,随着包钢钢铁生产工艺的发展和技术改造的不断深入,新增的生产设备大多需使用高清洁度的水做为生产用水,若直接以黄河一次沉淀新水作为工业用水,将无法满足新工艺、新设备的要求。

为此,必须对其进行二次净化处理。

澄清池是集混凝、反应、沉淀于一体的净水构筑物,它是给水处理中最常见的水处理设施之一;而机械加速澄池以其处理效率高、适应性强,对处理高浊度水有一定适应性等优点[1],成为包钢对黄河新水进行二次净化的必然选择。

目前,包钢给水厂共有机械加速澄清池10座,池型有φ19.6ｍ和φ25ｍ两种。

其任务是将浊度100～200(ＮＴＵ)的黄河一次沉淀水净化为浊度小于20(ＮＵＴ)的澄清水池,澄清水供给冶炼、轧钢、焦化、氧气等厂做生产用水或供给厂区生活水处理系统。

在实际运行中,发现澄清池的出水水质并不理想,有时高达50(ＮＵＴ)。

为此,对澄清池出水水质差的频率和原因进行分析,提出了按来水水质和供水负荷的变化来调整机械加速澄清池运行参数的办法,经2个月运行测试,效果良好。

2澄清池工作原理[2]采用混凝沉淀法去除水中悬浮颗粒的工艺包括水和药剂的混合,反应以及絮凝体与水的分离三个阶段,澄清池是将这三个过程集于一个构筑物中完成的一种非凡形式的设施。