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斜管脉冲澄清池的运行与管理论文
脉冲澄清池是一种悬浮泥渣型的澄清池，利用脉冲配水方法，自动调节悬浮层泥渣浓度的分布，进水按一定周期充水和放水，使悬浮层泥渣交替地膨胀和收缩，增加原水颗粒与泥渣的碰撞接触机会，从而提高澄清效果。在分离区增设斜管，出水水质和产水量更可进一步提高。广州城郊某水厂就选用了法国得利满公司设计的斜管脉冲澄清池，设计生产能力单个 5万 m3/ 日 , 该池型经十多年的运行，其效果理想，出水水质稳定，出水浊度一般在1NTU 以下 , 全年平均为 0.79NTU。
1. 斜管脉冲澄清池的基本结构
斜管脉冲澄清池主要是由进水总管、真空室、配水槽、穿孔配水管、斜管、真空设备、泥斗、集泥斗、排泥管、集水槽、出水渠等组成。
2. 斜管脉冲澄清池的基本工作原理
该反应池为污泥层式澄清池，配备斜管以强化澄清效果。此外，如果在投加粉末活性炭的情况下，脉冲澄清池非常适用于浊度和有机物的去除。斜管脉冲澄清池分为 4 个主要部分 ：真空室、污泥层区间、澄清水区间、污泥浓缩单元。
2.1真空室
加药混合后的源水从进水管进入真空室底部，经四条配水渠分配到 44 条穿孔配水管再均匀分配到池的底部，经稳流板稳流后向上流，经过悬浮泥渣层，再经过斜管层进入清水区，通过集水槽汇到出水渠出水。在真空室顶层通过真空设备抽真空，随着真空逐渐形成，真空室内水位不断上升，使悬浮层泥渣膨胀;当水位到达真空室的预设高水位时，浮球开关动作打开空气阀门，破坏真空室真空，导致真空室水位下降，向澄清池放水，使悬浮层泥渣收缩。而当真空室内水位下降到设置的低水位点时，同样引起浮球开关动作，自动关闭空气阀，真空泵再次使真空室形成真空，真空室内水位随之上升。如此周期性不断循环，将持续进入的原水变成按一定比例充放，按周期性持续地进行，悬浮层泥渣在进水“脉冲”作用下有规律地膨胀收缩，上下运动，增加原水颗粒与泥渣的碰撞接触机会，从而提高澄清效果，获得良好的净水效果。
2.2污泥层区间
上向颗粒流将凝聚集结，在池底部形成污泥层。水流穿过污泥层，防止其板结并保持其处于蓬松状态。水流必须滤过密实集结的污泥层后到达其表面的收集系统，絮凝颗粒则被凝聚在污泥层内形成矾花。污泥层的厚度受临近污泥浓缩区隔墙高度的限制。过剩污泥则通过浓缩区隔墙顶部溢流。在浓缩区内部不存在上升流速，污泥在槽内浓缩后排放。
2.3 澄清水区间
经过污泥层的澄清水流过安装在澄清池上部的斜管沉淀区。斜管覆盖澄清池的整个沉淀表面，包括污泥浓缩单元。该区用于捕捉没有被污泥层截留的残留固体。穿孔收集管或堰式收集水槽安装在斜管沉淀区的上方，用于收集澄清水，并将其排入澄清水收集渠。澄清水随后靠重力流入下一处理单元。
2.4 污泥浓缩单元
池子余下部分还包括几个大泥斗，用作污泥浓缩器。剩余污泥通过隔墙溢流进入这些泥斗，由装有自动阀的管道间断性地将浓缩污泥从泥斗内排出。浓缩池排放污泥在计时器或进水流量累积值通过PLC 控制下有规律的自动进行。该计时器设定间歇排泥的时间间隔和每次排泥的持续时间。排泥频率根据原水流量进行调整。
3. 斜管脉冲澄清池的日常运行管理
3.1 初次运行
(1)在运行前先用原水在化验室做烧怀沉降试验，测定最佳投矾量。
(2)调整进水量到设计流量，记录充水和放水时间、高低水位差以及孔口最大自由水头等。
(3)在悬浮层未形成之前，需要适当加大投药量(通常多加 30% 至 50%)，以促进悬浮层形成(一般需要 4 ～ 8h)，待悬浮层形成后逐步减小到正常加矾量。
(4)测定悬浮层 5min 沉降比，用来指导加矾和排泥。
3.2 正常运行
(1)每小时测定悬浮层 5min 沉降比和出水浊度( 有条件的最好安装在线浊度仪 )，确定增减矾量和控制排泥。运行时水量不应突变，增加水量以不超过 20% 为限，并提前增加矾量。
(2)最好连续运行，如果需要间歇运行时，停池前应先将泥渣浓缩室泥渣排泄，以防止停池后泥渣结硬造成排泥困难。如停池超过 3d，最好将池体存泥放空，以免泥渣变质，影响下次运行水质。
3.3“翻浑”处理
由于原水水质变化，加矾不够或断矾，长时间不排泥(泥渣浓缩室积满泥)，充放比例失调，排气不畅，空气窜入悬浮层把泥渣带到清水层等，都会引起脉冲澄清池“翻浑”此时应该迅速查明原因，及时采取相应措施，如迅速排泥、增加矾量、减少水量，以及调整充放时间等措施。
4. 斜管脉冲澄清池的运行管理及应注意的问题
该水厂脉冲澄清池的真空系统和排泥系统的控制均由 PLC 自动控制
(1)空池运行启动时，进水量可控制为设计水量的 1/2 ～ 1/3(用较小的上升流速)及较大的混凝药剂投量(为正常量的120%～130%)，原水浊度低时(小于 40NTU)可适当投加黏土，以促进泥渣的形成。待悬浮层已形成后 ( 出水浊度小于 5NTU), 这时可将水量逐步加大到设计值，然后降低投药量至正常值。
(2)悬浮澄清池一般不宜间歇运转 , 长时间停运前必须要把泥斗内的泥渣排干净 , 长时间停运后重新启动，在开始几分钟宜高负荷运行 ( 进水量为设计水量的 150% ～ 200%)，即以较大的上升流速冲动压实的泥渣层。当悬浮层达到设计高度后暂停进水，待其下沉至距离进口 0.75 ～ 0.85m 时，便以正常流量投入运行，一般在池容积水量换一次后可出清水。开始调试阶段的水，出水非常混浊，可以回收或排人下水道。
5 . 斜管脉冲澄清池日常运行存在的问题与对策
(1)正常运行时进水量不宜过小(应不小 1/2 设计流量)，如果进水量过小(流速太慢)配水渠和配水管易积泥，时间长久后会出现配水渠和配水管倒塞造成配水不均匀，影响出水效果。
(2)如果出现出水效果不佳，确认不是加药问题所至，很可能是配水渠或配水管倒塞(配水管的配水孔极易被垃圾倒塞)，应停池放空检查配水渠和配水管。如果确认配水渠或配水管倒塞，应用高压水冲洗冲。
(3)斜管脉冲澄清池出现“跑矾”现象，可能是 a：短时间流量增加过大或进水流远大于设计流量(超设计 20% 以上);b: 加药量过大 ;c ：泥斗积泥过多。应逐一检查排除。
6. 结束语
通过广州城郊某水厂斜管脉冲澄清池的运行，可见优化运行后的斜管脉冲澄清池具有出色的絮凝反应能力。混凝剂与原水在特定的区域内高效混合。在进入真空室的原水管中以及介于缓冲板和澄清池底板的区域内，通过正在形成的矾花和已经形成的污泥层接触，以增强絮凝效果。在广东较少水厂采用该种池型，但经过我厂十多年的运行，认为该种池型管理维护并不复杂，故障率低，出水水质良好稳定，效果非常理想。
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