竖流式沉淀池的运行分析

竖流式沉淀池的运行分析

六安煤矿集团五阳电厂的污水处理能力为500吨。它承担着处理五阳煤矿水和五阳电厂制备充足合格生产用水的重要职责。净水站的水处理工艺为矿井水加絮凝剂后经搅拌器充分搅拌,再流入竖流式沉淀池进行絮凝沉淀,从而达到出水澄清的目的。净水站的6个竖流式沉淀池是该站的主要净水设施,自1999年投运以来,曾先后出现过三次竖流式沉淀池出黑水现象,给安全生产和环境都造成了严重的危害。分析研究有关影响竖流式沉淀池稳定运行的因素及出黑水的原因,找出规律是预防其出黑水的关键所在。1影响垂直沉淀池稳定运行的因素1.1水面的ph值一般用铝盐作絮凝剂时,最优pH值在6.5～8之间,该站所用絮凝剂为聚合氯化铝,所处理矿井水的pH值是7,符合最优pH值范围。1.2增加铝盐处理的经济在絮凝处理过程中,絮凝剂的加入量对絮凝处理效果的好坏有直接影响,加药量太小时,凝聚效果不好;加药量太大时,既不经济又增加处理后水中铝盐的含量。最优加药量不能根据计算来确定,因为在絮凝过程中,既有化学反应的发生,又有物理作用的产生,在不同的具体情况下,应做专门的试验求得最优加药量。针对五阳煤矿的矿井水,结合净水站的系统情况,通过模拟试验确定了最优加药量为30mg/L,在实际运行过程中控制加药量为30～35mg/L,取得了很好的效果。1.3水温度对铝盐水解效果的影响用铝盐作絮凝剂时,水温对絮凝效果有很大影响,特别当水温很低(如低于5℃)时,铝盐的水解过程缓慢且不完全,产生的凝絮细而松,沉降很慢,所以效果差,最优水温为20～30℃。该站所处理矿井水冬季水温都在15℃以上,其它季节水温一般在20℃以上,所以矿井水的水温变化对竖流式沉淀池的絮凝效果不会有明显的影响。1.4粒间碰撞的机会水和絮凝剂的混合速度关系到絮凝剂在水中分布的均匀性和胶体颗粒间碰撞的机会,是影响絮凝过程的一个重要因素。该站的矿井水加药后经搅拌装置搅拌,在竖流式沉淀池的入口处,悬浮物已经形成较大的凝絮,表明矿井水和絮凝剂的混合速度是适宜的。1.5恶化絮凝效果当原水中杂质发生明显变化时,使胶粒之间不容易聚集,会使絮凝效果恶化。该站的矿井水水质一般情况下比较稳定,但是由于矿井工作面的变迁,原水水质有可能发生明显的变化,这时将会对竖流式沉淀池的稳定运行产生明显的影响。1.6连续流沉淀池的沉淀控制当进行絮凝或其它沉淀处理时,如在水中保持一定数量的泥渣层,可起接触介质作用造成接触凝聚的条件。即在泥渣层表面起吸附、催化以及作为结晶核心等作用,使沉淀过程更完全,沉淀速度更快。在正常运行的连续流沉淀池中,从上至下有清水层、沉降层、过渡层、泥渣层四个界层同时存在,且各界层高度保持相对稳定。该站竖流式沉淀池为连续流沉淀池,在运行过程中不断有新的矿井水进入,不断由上部溢流澄清水,而底部泥渣层则不断的压缩及升高,只有采取恰当的排污方式进行底部排泥,使竖流式沉淀池中各界层的高度保持稳定,才能保持竖流式沉淀池的运行稳定和保证出水水质。1.7沉淀池絮凝效果差在絮凝处理过程中,无论采用哪种絮凝剂,水解、凝聚和沉淀过程都不是瞬时就能够完成的,所以接触时间一定要控制得当。否则凝聚、沉淀过程不完全,造成出水混浊。该站竖流式沉淀池满负荷运行情况下,经计算沉淀池中水流上升速度为1.6m/h,接触时间较为充足。影响竖流式沉淀池絮凝效果的因素很多,如何在这许多因素中找出最优条件,使絮凝处理效果较好,确实是比较复杂的问题。其中加药量和pH值可以通过试验的方法探求,至于其它条件,常常是根据一般的经验和实际情况来决定的。2采用垂流式沉淀池法分析了三个浙差的黑土流2.1排泥量过大造成的沉淀池错误1999年9月,该站6个竖流式沉淀池均出现了出黑水现象。经过不断的原因排查,最终确定为因排泥量过大导致泥渣层排空,接触介质消失,接触凝聚和吸附作用不能有效形成,使得凝聚速度变慢,沉淀效果变差,沉淀池出水变混浊。后经过一段时间不排污,泥渣层逐渐形成,沉淀池运行逐渐恢复正常。随后对该站竖流式沉淀池的排污方式做了较大的调整,明显减少了排泥量。2.2沉淀池出水压慢2000年4月,该站6个竖流式沉淀池发生了第二次出黑水现象。由于受第一次出黑水原因的影响,怀疑泥渣层又被排空破坏,于是又停止了一周的排污,然而沉淀池出黑水不但没有好转,反而更加严重。后确定为排泥量过小导致泥渣层明显增高,过渡层、沉降层整体上移,清水层消失,破坏了沉淀池的稳定运行状态,导致出水混浊。随后经过加强排污后,沉淀池运行逐渐恢复了正常,出水变清,随即对该站竖流式沉淀池的排污方式做了进一步的调整,使调整后的排泥量基本趋于合理。2.3矿井新工作面开采后,h2002年1月,该站6个竖流式沉淀池发生了第三次出黑水现象。仔细观察矿井原水由黑浊水变成了灰白水,经了解为矿井新工作面的开采有石灰岩水的涌出,导致了矿井原水水质的变化,不利于胶粒之间的聚集,使絮凝效果恶化,出水混浊。后增加使用一种聚丙烯酰胺的助凝剂,絮凝效果才有了明显的好转。一月之后矿井原水由灰变黑恢复正常,随着原水的正常,沉淀池运行也逐渐恢复了正常,出水变清。3调整排泥量(1)根据矿井原水流量、浊度的变化及时调整加药量。(2)根据竖流式沉淀池日制水量及出水水质的变化及时调整排泥量,尽量保持该池中清水层、沉降层、过渡层、泥渣层各个界层的稳定状态。(3)如果矿井原水水质发生较大变化而原有的絮凝剂不能保证出水水质时,必须适量增加使用助凝剂,可形成大颗粒凝絮,改善絮凝效果。4絮凝技术的应用五阳热电厂净水站竖流式沉淀池从2002年1月第三次出黑水以后至2005年2月期间,随着对竖流式沉淀池絮凝原理理解的不断加深和对原水水质、流量、加药量、排