---龍山水廠改造工程實例分析報告

陳牧民 李殊粱
（廣東開平供水集團股份有限公司，開平，529300）

　　摘　要：本文介紹了氣浮凈水工藝在開平供水集團龍山水廠改造工程中的成功應用，系統地闡述了氣浮在處理水庫水、低濁水方面的有效作用，提出了在自來水生產上新的處理思路，具有一定的推廣價值。
　　關鍵詞：氣浮，接觸室，分離區，回流比，溶氣罐。

一、氣浮工藝簡介

1.1 氣浮工藝原理
　　氣浮法凈水的原理是設法在水中通入或產生大量做氣泡，使其粘附于水中雜質絮粒上，依靠浮力浮至水面，從而達到固液分離的凈水目的。其型式有多種：電解氣浮法、壓力溶氣氣浮法、分散氣浮法等等。本文著重介紹給水生產中常用的壓力溶氣氣浮法在水庫水處理上取得的成功。
1.2 氣浮工藝應用現狀
　　到目前為止，氣浮工藝在國內外于污水處理、給水凈化方面都有了廣泛的應用，技術日漸成熟，在國內以污水處理應用較廣，在自來水生產上僅有昆明自來水公司。蘇州昆山水廠、武漢東湖水廠、團山水廠等幾家，應用不是很多，據筆者了解，目前廣東省暫無一家給水生產應用氣浮工藝。
　　一般來講，低濁度及含藻水的凈化是較困難的事，由于水中膠體雜質很少、凝聚碰撞的機會很少，比重又接近子水，因此不易形成絮粒，即使形成，也輕而疏松，易破碎，且難沉，加大投藥量也很少見效，而采用氣浮法，就能化不利因素為有利，使輕飄的絮粒迅速上浮分離。下面將介紹開平供水集團龍山水廠成功應用氣浮工藝的實例，望能起到拋磚引玉的作用，提供一個新的處理水庫水、低濁水的思路。

二、氣浮工藝在龍山水廠的應用

2.1 龍山水廠簡介
　　開平供水集團公司龍山水廠為開平市北城區主要的供水廠，規模15000m³／d，建于80年代初，原工藝流程：

　　水源為龍山水庫，原水特點為常年濁度低，有時為10度以下，較難處理。
　　隨人們生活水平提高，對水質要求也不斷提高，另加原工藝陳舊有時會不適應水庫水質變化而出現水質不達標的情況。公司決定對其進行改造，以網格反應池十氣浮池取代原來的脈沖澄清池工藝。同時也是為集團公司即將上馬的第四水廠氣浮工藝提供一個實踐的依據。
　　根據原澄清池狀況，為充分利用其士建結構，盡可能節省投資，提高水處理效果，參考有關資料、文獻采用了豎流式溶氣氣浮池，并在其前序增加網格反應池。
2.2 改造工程的具體介紹
　　（1）改造后池型處理
　　原澄清池分兩格，為對稱的形式，單格尺寸為6m×6m，中間部分為直徑為1.1m的圓筒結構，即傳統的脈沖澄清池結構。池總高度為8.3m，經核算，若采用平流式氣浮池，原池形及尺寸很難適用，于是順應原池，我們對原進出水管做了改動，原清水出水管改作浮渣排出管，增加集水箱，通過集水箱上的蓋板閥控制氣浮池水位以控制排出浮渣，清水集水則在池底增加多孔管。如圖1。
　　（2）本工藝基本工作原理
　　原水經反應池后由池底部的進水管進入氣浮池中間的圓筒形接觸室，在這里反應形成的礬花與釋放器釋放出來的微氣泡粘附浮至水面，清水是由周圍分離區的底部集水管流經集水箱，而往濾池。當水面浮渣達到一定厚度時，關小集水箱上集水管處的蓋板閥，使氣浮池水位上升，浮渣即由上部水平的堰排到排渣渠，排渣完畢后，開大閘板閥。
　　（3）主要工藝參數的選用
　　主要工藝參數采用：
　　①回流比6％
　　②接觸室上升流速25mm／s
　　③接觸室高度1.8m
　　④分離區分離速度3mm／s
　　⑤溶氣罐溶氣壓力3kg/cm²

　　氣浮工藝中對加壓溶氣水經釋放器釋放產生微氣泡的要求相當高，微氣泡直徑要求穩定在20-50μm，這也是工藝成功的關鍵。經空氣壓縮機加壓的空氣和經回流泵加壓的回流水同時進入溶氣罐經填料后形成均勻的溶氣水，經釋放器而形成微氣泡。原理如圖2所示。
　　其中壓力溶氣罐的設計尤其重要，其容積的確定一般有兩種方法，一是通過橫斷面的過流量即負荷率來確定，一是通過溶氣水在罐中停留時間來確定。經比較，我們采用了后者，以停留時間1分鐘，根據填料高度及傳感器的要求等因素確定高度后而得出直徑。壓力溶氣罐的構造如圖3所示。

　　另一重要的設備是溶氣釋放器，據考察了解，目前應用較多的是同濟大學及武漢東湖水廠的產品，因本工程目的之一是為大型的第四水廠做個試驗，所以兩格分別采用了兩家的產品，都取得了良好的效果。
　　以上是本工程氣浮工藝的基本情況，因篇幅所限，有關蓋板閥的控制、集水管的情況這里不再詳細介紹。此外，前序網格反應池的設計，也取得了成功，因氣浮的原理與沉淀恰恰相反，所以對礬花的要求不是很高，只要形成能夠與微氣泡相粘附的中、小礬花即可，于是我們適當地縮短了反應時間，采用時間僅為9分鐘，同時對投加絮凝劑的量也做了調整，降低了藥耗。實踐證明是成功的。
　　經過近一年的運行實踐證明，此次改造相當成功，經氣浮處理后的待濾水濁度為1.5-3NTU，且大大降低了藥耗，出廠水水質進一步提高，得到有關專家、教授的高度評價，為即將開工的第四水廠氣浮工藝提供了有力的實踐依據。
　　當然，精益求精，我們還在對是否可用出廠壓力水取代回流水泵，降低能耗。水流由接觸室流往分離區流速多大更合適等問題做進一步的探討，愿經過生產經驗積累、試驗分析，使氣浮工藝更加成熟的應用于自來水生產。