波紋型斜板在水廠沉淀池改造中的應用
摘要： 在水廠沉淀池前部沿池寬方向增設側(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條件，達到進一步提高水質(zhì)的目的。
關鍵詞： 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％ ，主要擔負著上海市盧 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。
由于建設年代久遠，水廠凈水構筑物破損較為 嚴重。其間雖經(jīng)歷了多次改造擴建，但均限于局部 區(qū)域，難以對整體布局合理性作考慮，從而導致目前 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。目前采用的往復式隔板絮凝部分運行參數(shù)偏小，而且 隔板經(jīng)長年水流沖刷，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 足運行要求。
1．2 沉淀池改造方案
由于南市水廠場地條件非常緊張，改造只能在 原有場地進行，無法對池體進行擴展，因此改造方案 中充分考慮利用原有池體結(jié)構，即利用現(xiàn)有兩組合 并設置的沉淀池的外池壁和底板，對池內(nèi)部進行重 新整合，將原有長度較短的池體改向深度方向發(fā)展， 設計考慮拆除原池體全部內(nèi)部結(jié)構后，在池內(nèi)沿長 度方向布置兩組絮凝平流沉淀池，由于池深達到了 4．5 m，而整個池體原有長度較短，因此考慮采用雙 層布置，總絮凝時間為20 min，后部為平流沉淀區(qū)， 沉淀時間為2．1 h。由于受到池體長度、深度條件的 限制，沉淀區(qū)長深比只能做到10：1，采用指型集水 槽集水，設桁車型虹吸式吸泥機吸泥，絮凝區(qū)設排泥 管排泥。
2 技術問題
改造后的兩組絮凝沉淀池在試運行階段進行了 各種運行負荷工況下的測試工作，在正常負荷下沉 后水濁度為2。8 NTU，濾后水濁度為0．42 NTU，滿 足水廠運行的水質(zhì)要求，但在超負荷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)多次試驗數(shù)據(jù)分析，雖然改造后的沉淀池沉淀時 間達到2．1 h，但受到池體長度的限制，沉淀部分的 長深比只能做到設計標準的下限，設計參數(shù)無法進 一步放寬，因此難以進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，并且在北部停運改造期間南部廠區(qū)將承 擔更重的生產(chǎn)任務，即南部改造后的沉淀池不但要 滿負荷甚至要超負荷運行，因此對于此類無法放寬 設計參數(shù)，又要滿負荷甚至超負荷運行的絮凝沉淀 池，如何進一步改善沉淀效果、降低出水濁度是急需 解決的首要問題。
3 解決方案
為進一步改善沉淀條件，強化沉淀效果，進一步 降低沉淀池出水濁度，以及確保沉淀池在實際運行 中能適應各種運行工況，設計考慮在沉淀區(qū)前部沿 池寬方向增設兩道側(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。
在沉淀池的前部設置側(cè)向流波紋斜板組．目的 在于強化沉淀效果。就波紋型斜板的特點而言，其 自身具有的波峰和波谷結(jié)構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) 構等，致使材料用量增加。
此外，安裝時為了盡量減少支撐結(jié)構占用過水 斷面，需要設置復雜的懸吊裝置，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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