QC成果-降低水处理药剂单耗

1、QC成果发成果发 布布 小组名称雪绒花QC小组注册编号供水-012 课题名称降低滦河水处理药剂单耗成立时间2008年1月 课题类型现场型活动时间2008年1月2008年10月 小组人数（10 人） 6 当 年 活动次数 20次 获奖情况 一、小组概况一、小组概况 二、二、QCQC小组成员情况小组成员情况 序号姓名年龄文化程度职务、职称组内分工备注 1 2 3 4 5 6 三、选题理由三、选题理由 四、现状调查四、现状调查 滨海水厂是大港油田唯一滦河水供水单位，承担着油区13万人口及各企业 的生产生活用水。滨海水厂总设计生产能力为万m3/d，分为两套水处理系统。 水厂一期处理规模为万m3/d，1

2、983年投产；水厂二期处理规模为万m3/d，1995 年投产。一期主要供给生活用水，高日供水量为万m3；二期主要供应石化公司 用水和部分生活用水，高日供水量为万m3。水厂一、二期处理工艺相同，均采 用机械加速澄清、虹吸滤池过滤和液氯消毒的常规处理工艺流程。其工艺流程 为： 上游源水 一 级 泵 房 机 械 加 速 澄 清 池 虹 吸 滤 池 用 户 前加氯后加氯 管网 二 级 泵 房 清 水 池 原 水 池 混凝剂助凝剂预氧化剂 由于天然水中含有大量的杂质和各种病原微生物，因此，天然水源已不能作为饮用水直接饮用，因 此需要通过投加一定量的处理药剂，经过絮凝、沉淀、过滤、消毒等一系列物理、化学方

3、法进行处理，使 水变得清洁、卫生，并达到生活饮用水卫生标准后才能饮用。因此水处理药耗就成为水厂的主要控制 指标之一。 滨海水厂2006年累计供水为万m3，消耗混凝剂688吨，单位制水药耗为3；2007年累计供水为万m3，消 耗混凝剂748吨，单位制水药耗为3。在处理效果不理想时，采用聚二甲基二烯丙基氯化铵（HCA）作为助 凝剂强化混凝。 四、现状调查四、现状调查 四、现状调查四、现状调查 2002年，天津市实施了引滦入津水源保护工程。工程包括于桥水库水源保护、新建 州河暗渠和引滦专用输水明渠治理3项工程。于桥水库水源保护工程，以保护引滦水质、 防止富营养化为目标，对于桥水库实施全方位综合治理；

4、新建州河暗渠工程，在于桥水 库和九王庄节制闸之间修建一条全长公里的暗渠，与引滦专用输水明渠连接，取代州河 输水；引滦专用输水明渠治理工程，实施渠道护坡公里，护底公里。2006年底工程完工 后大大减轻水体污染，保证入市引滦水质量，但原水浊度逐年下降，给常规处理冬季低 温低浊及夏季低浊高藻水增加了一定难度，近几年，由于国家生活饮用水卫生标准 的提高，造成水处理药剂单耗居高不下。 对2006、2007年度水处理药耗的分析发现， 药耗季节性变化明显。夏季，原水浑浊度偏高的， 药耗明显高于年平均水平。虽然原水浑浊度呈逐 年下降的趋势，但随着富营养化的加剧致使藻类 总数和叶绿素含量逐年增加，致使水处理难度

5、进 一步加大。 由于大港油田供水区域相对固定，近年来水处理量没有明显变化，为在保障水质的前提 下，进一步降低水处理药耗创造了条件。 四、现状调查四、现状调查 五、设定目标五、设定目标 确保制水药剂单耗控制在45g/m3以内。以内。 六、原因分析六、原因分析 水处理药耗高 选用药剂不适合 原水水质变差 水处理工艺落后 混凝剂投加点不当 混凝剂不合格 混凝剂投加控制不当 混合效果不好 絮凝效果不好 助凝剂投加量不正确 投药设备自动化程度低 沉淀时间不够 无快速混合装置 混合强度不够 处理水量大 原水水质不稳定 沉淀效果不好 质量培训力度 不够 排泥不及时 沉降比控制不当 规程、制度不健全 混凝试验

6、不及时 回流水量过大 工艺水量不均匀 药剂注入管道方式 不合理 七、要因确定七、要因确定 序号序号末末 端端 因因 素素验证方法验证方法要要 因因 确确 认认结结 论论 1 原水水质变差 数据分析 上游水源保护力度不断加大，输水明渠采用了暗渠或硬化处理，受外界污染 的危险明显减少，水质总体趋好，虽然藻类等部分指标呈周期性变化，并时 有高值出现，但未达到影响处理效果的程度 非要因非要因 2 原水水质不稳 定 数据分析 原水水质虽呈周期变化，但变化幅度在逐渐收窄，说明原水水质趋于稳定， 上游水源保护已见成效，原水浊度总体保持在20NTU以下，水质相对稳定， 变化不大 非要因非要因 3 水处理工艺落

7、 后 调查分析 机械加速澄清池和虹吸滤池是给水处理工艺中较成熟的两种工艺设施，也是 给水工程教材中主要讲解的工艺设施，因为有机械搅拌设备，对水质和 水量的适应性较强。现工艺设施按照1330m3/h虹吸滤池标准图集（S773）、 1330m3/h和机械加速澄清池标准图集（S774）进行建造，目前国内多家水厂 人在采用这一工艺结构组合 非要因非要因 4 处理水量大 数据分析 滨海水厂设计处理能力为8万m3/d。在澄清池安装斜板以后，处理能力应有 所增加，但由于国家对出厂水水质的要求从3NTU调整为1NTU,因此对工艺 处理水提出了更高的要求，从两方面综合考虑，澄清池和虹吸滤池的处理能 力应能够保持

8、在原设计的生产能力。而目前处理水量最多5万m3/d为设计水 量60%左右，正常情况下属于合理运行模式，不属于超负荷或满负荷运行 非要因非要因 七、要因确定七、要因确定 序号序号末末 端端 因因 素素验证方法验证方法要要 因因 确确 认认结结 论论 5 混合强度不够 调查分析 机械加速澄清池安装有搅拌机，搅拌机按照机械搅拌澄清池搅拌机CJ/T 32- 1991D的标准，由专业厂家制造，并具有变频调速装置，能够保证搅拌桨转 速在26 r/min，以使叶轮外缘线速度达到0.51.5 (m/s)的速度 非要因非要因 6 选用药剂不适 合 调查分析 给水处理中普遍采用有机或无机混凝剂对水中杂质进行澄清处

9、理，目前水厂 所采用药剂为无机混凝剂聚合氯化铝和有机聚合物聚二甲基二烯丙基氯化铵 （HCA）,两种药剂的配合使用已在大城市的自来水厂进行深入研究和推广， 药剂和匹配方式都比较合理和先进 非要因非要因 7 混凝剂不合格 调查分析 混凝剂生产厂家为正规企业，具有涉水产品的卫生许可证； 经过天津市技术监督局认证的正规质检机构不定期对厂家进行质量监 督； 每一批次的产品都进行出厂检验，水厂进药时，每一批药都要进行入 厂检验 上述措施保证了我厂使用的混凝剂质量能够达到水处理剂 聚合氯化铝 （GB15892-2003）的产品质量要求 非要因非要因 8 助凝投加量不 正确 现场调查 自2000年以来，滨海水

10、厂即开始采用HCA作为助凝剂，总结了一些经验， 取得了一定的效果。但由于没有进行一些更为细致的研究，使HCA与混凝剂 的相互匹配缺乏一定的依据，搭配比例不尽合理，效果不稳定，同时造成药 剂过多消耗 要要 因因 七、要因确定七、要因确定 序号序号末末 端端 因因 素素验证方法验证方法要要 因因 确确 认认结结 论论 9 混凝剂投加点 不当 现场调查 投加点的设计要考虑对药剂的混合、水解，及不同药剂投加的时间差，一 保证相互协调发挥最佳作用。投加点设置不当会限制各种药剂发挥作用， 造成药耗增加，但经过测算，目前的加药点布置可以保证各种药剂之间间 隔时间的要求，即混凝剂与助凝剂的投加间隔达到2分钟，

11、不会造成相互干 扰，影响处理效果 非要因非要因 10 各药剂注入管 道方式不合理 现场调查 药剂注入方式是药剂与原水接触的第一步，药剂注入管道方式是否合理， 关系到各种药剂能否与工艺水实现快速均匀混合，及时发挥相应的作用， 根据给水工程的介绍，混凝剂应该与药剂实现快速混合 要要 因因 11 投药设备自动 化程度低 现场调查 自动化程度高的药剂投加系统，能够减轻职工的劳动强度，对药剂投加进 行精度的控制，但由人工控制的稳定的运行方案同样能达到精确投加的目 的，不会造成太大的药剂浪费 非要因非要因 12 操作规程、管 理制度不健全 现场调查 QHSE体系在中石油系统执行多年，随着QHSE质量体系的

12、日益完善，滨海 水厂为各工艺环节、各岗位制定了相关的操作规程和管理制度，为保证工 艺按照规定参数运行创造了条件 非要因非要因 13 无快速混合装 置 现场调查 水厂建设时为配合混凝剂的投加，给四个处理工艺安装了静态混合器，保 证了混凝剂在管道中实现快速混合 非要因非要因 七、要因确定七、要因确定 序号序号末末 端端 因因 素素验证方法验证方法要要 因因 确确 认认结结 论论 14 质量相关知 识培训力度 不够 现场调查 随着石油行业QHSE体系的推广，相应开展了一些培训活动，但针对质量管理工作 的培训内容不全面，因此造成员工对工艺质量控制的认识明显不足，在工艺参数频 繁变化的工程中，对工艺控制

13、指标不能进行必要的调整，从而造成药剂投加过量 要要 因因 15 混凝试验不 及时 现场调查 目前国内外水处理行业普遍采用烧杯混凝试验来控制投加量，由于目前水处理采用 地表水较多，水质受自然和人为的影响较为严重，水质变化的突发性和变化幅度较 大。通过及时开展烧杯混凝实验，可以针对原水水质的具体变化情况，模拟出近似 的处理措施，从中选择最佳的处理和投药方式，其提供的数据对工艺运行具有极高 的参考价值，可以及时调节药剂投加量，防止造成浪费 要要 因因 16 澄清池回流 水量过大 现场调查 澄清池工艺水回流是为了增强工艺水在构筑物中的多维运动，提高了杂质接触了几 率，在一定范围内增强絮凝的效果，因此回

14、流量过小，不利于絮体的形成，矾花不 易下沉，而回流量过大，会加速泥渣层的扰动过大，污泥面上升，泥水分离效果差， 两种情况都需加大投药量对上浮絮体进行抑制 要要 因因 17 工艺水量不 均匀 现场调查 平稳的工艺水量可以使各工艺设施发挥稳定的作用。如果由于工艺水量变化幅度过 大，破坏了生产过程中的相对稳定状态，会对悬浮泥渣层及清水区产生扰动，不利 于泥渣分离，严重影响处理效果，使出水水质变差。重新恢复稳定状态需要数小时， 并且需要投加过量药剂（一般需要增加一倍以上的投药量）对上浮矾花进行抑制， 起到强化混凝的作用，因此造成药剂投加过量，造成不必要的药剂浪费 要要 因因 八、八、制定对策制定对策

15、序号要因对策目标措施地点负责人 1 助凝投 加量不 正确 调整助凝 投加量 助凝剂投加量 与混凝剂相匹 配，确保最佳 混凝效果 确定助凝剂投加量与 混凝剂的最佳比例 确定加药计量泵的投 加精度 化 验 室 加 药 间 李 杰 2 质量相 关知识 培训力 度不够 加强质量 相关知识 培训 相关人员了解 工艺控制质量 对产品质量的 重要影响 完善质量控制点 对相关岗位人员加强 质量相关知识培训 会 议 室 李 杰 3 药剂注 入管道 方式不 合理 调整合理 药剂注入 管道方式 实现药剂快速 混合 改造药剂注入管道方式 各加 药点 王 军 八、八、制定对策制定对策 序号要因 对策目标措施地点 负责人

16、 4 混 凝 试 验 不及时 调整混凝实 验频次 及时发现耗矾 量的变化趋势 增加烧杯混凝实验 频次 化验室 吴三凤 5 回 流 水 量 过大 调节澄清池 工艺回流水 量 回流水量不对 清水区产生扰 动 确定合理的澄清池 回流水量 澄清池 吴三凤 6 工 艺 水 量 不均匀 实现工艺水 量的均衡生 产 工艺运行平稳 确定合理的生产工 艺水量 一级 泵房 孙振宇 根据不同时期所做做烧杯混凝实验结果进行分析发现，当混凝剂与助 凝剂的配比为100：1时，剩余浊度为最低，即在同样水处理效果下所消耗的 药剂为最少。 九、对策实施九、对策实施 实施一实施一：调整助凝投加量调整助凝投加量 实施二：加强质量相

17、关知识培训实施二：加强质量相关知识培训 对澄清池、加药间等相关操作规程进行规范和细化，确保各种运行参数准确、合理、 可操作性强； 按照矿区事业部、供水公司的要求，进一步细化滨海水厂供水服务保障制度 和滨海水厂供水服务质量标准，用严格的制度和标准来衡量，使得工作的评 判标准有据可查； 加强工作质量教育，保证岗位人员巡查到位，确保工艺仪表、设备工作正常。工 艺水量发生变化时，及时观察水量与药量是否匹配。 实施三：改造药剂注入管道方式实施三：改造药剂注入管道方式 将混凝剂和助凝剂等药剂注入管道方式进行调整，由原来的平头 注入，接触面积小，并形成死角，不利于药剂的快似混合；经改造 后，出药口为背对来水

18、方向成60，接触面积增大，便于药剂与工 艺水实现快速、瞬间混合。 实施四：增加烧杯混凝实验频次实施四：增加烧杯混凝实验频次 通过将烧杯混凝实验次数由每月一次，提高到每周一次，敏感使其每周 两次，减少由于原水水质变化造成的耗矾量变化的盲区，及时根据耗矾量变 化确定加药量，避免造成浪费。 实施五：确定合理澄清池回流水量实施五：确定合理澄清池回流水量 在实际运行中发现，由于铝盐水解速 度慢、生成的矾花轻，在45倍的回流水 量即可满足混合絮凝的要求，也不会对 泥渣层与清水层界面产生扰动，从而避 免采用过量投药方式抑制矾花上浮。 序号 设计 进水量 （m3/h） 叶轮直径 （m） 进水量 （m3/h）

19、搅 拌 机 转 速 搅拌桨边缘 线速度 回流量 (倍) 泥 渣 层 生 成 情 况 出水 浊度 (NTU) 1 1330m3/h4.5 100020.47 m/s3 杂质不能充分接触，形成矾 花细碎、易上浮 0.5 2 100030.71m/s4矾花均匀，沉降效果好0.3 3 100040.94 m/s5 对清水区产生扰动，沉淀效 果差，矾花上浮 0.6 实施六：确定合理的生产工艺水量 工艺水量的大幅波动不但对水质造成影响，是矾花上浮，影响出水浊度，而且 为了抑制浊度上升需要投入比正常药量更多的药剂，从而造成药剂的浪费。经测 算，按照以往七天的供水量的单位平均值的倍（其中为工艺运行自用水消耗量

20、）， 作为单位的进水量进行生产，可以保证生产工艺平稳、清水池储量能保持充足的 缓冲调节能力。 十、效果检查十、效果检查 从上述对比图来看，通过进行此次QC小组活动后，2008年每月 的水处理药剂单耗均有较大幅度的下降，为实现全年目标创造了 条件。 2008年19月份，在为增加其他 消耗的情况下，水处理药耗由2007年 的3，下降到34.6 g/m3，目标完 成。 十、效果检查十、效果检查 十一、效益分析十一、效益分析 1、经济效益 活动后，我们进行了效益测算： 2007年19月份共消耗混凝剂561吨; 2008年19月份共消耗混凝剂419吨; 混凝剂单价为1650元/吨; 活动期间，节约混凝剂产生的直接经济效益为： （516-419）*1650=160050元 活动期间助凝剂HCA消耗量较上年同期下降1吨，HCA单价为25810元，节 约助凝剂的直接效益为25810元； 其他药剂消耗均未发生变化； 活动期间共产生经济效益为： 160050元+25810元=185860元 十一、效益分析十一、效益分析 2、社会效益 通过上述图表对比不难发现，活动前后出厂水浑浊度明显降低，而且使得出厂水pH值平稳 并保持在较高的水平，保证了出厂水的化学稳