朱濤 張柏康 李春森 孔煥章
中國(guó)石化上海石化股份有限公司水廠 內(nèi)容提要：本文分析了我廠出廠水濁度局部超出0.5NTU內(nèi)控指標(biāo)的原因，通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)提出了穩(wěn)定水質(zhì)的有效措施，并針對(duì)該措施穩(wěn)定應(yīng)用于生產(chǎn)進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞：投加 黏土 石灰粉 生產(chǎn)試驗(yàn) 一、問(wèn)題的提出 我廠作為上海石化附屬的公用單位，肩負(fù)著供應(yīng)上海石化和金山區(qū)城區(qū)的工業(yè)用水和居民生活飲用水。隨著石化居民對(duì)飲用水質(zhì)要求越來(lái)越高，97年以來(lái)，我廠提出了將出廠水內(nèi)控濁度降至O.5NTU以下的重大決策，經(jīng)過(guò)一年的摸索，基本上形成了一套有效的工 藝技術(shù)運(yùn)行方案，穩(wěn)定地保證了出廠水濁度。但近年來(lái)，隨著近域地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，原水水質(zhì)季節(jié)性變化較大，工藝控制上難易不同，而且遇到一些新情況：每年4—5月份濾后水濁度較難控制，具體反映在：1)出廠水濁度O.5NTU標(biāo)準(zhǔn)合格率稍有偏低；2)礬耗增加 較大：3)濾池濁度去除率較低，有時(shí)甚至只到45％左右。究其原因：1)我廠傳統(tǒng)的機(jī)械加速澄清池與普快濾池工藝組合能力挖潛已基本到位，而澄清池本身都不同程度發(fā)生了不均勻沉降，構(gòu)筑物本身的水力特點(diǎn)和外在形成的結(jié)構(gòu)缺陷，決定了澄清池抗水力沖擊能力較弱，原水水質(zhì)變化較大時(shí)，將直接影響澄清池混凝效果與出水濁度。其結(jié)果是澄清池二反沉降比難以上升，礬花形成時(shí)間較長(zhǎng)，污泥懸浮層位置較高，形成的礬花松疏不易下降；2)此階段原水水質(zhì)具有其獨(dú)特性，其濁度基本保持在5—12NTU，氨氮、錳較低，COD較平常上升3mg/l左右，原水溫度大致在20度左右，有機(jī)污染物增多，菌類、微生物生長(zhǎng)活躍，導(dǎo)致絮凝與過(guò)濾效果較差，增加加藥量效果也不明顯。3)隨著前方廠節(jié)水工作的深入，近年來(lái)我廠對(duì)外供水量降幅較大，4—5月份的供水量只到設(shè)計(jì)供水能力的50—60%，工藝運(yùn)行無(wú)法達(dá)到最佳GT值。4)原水濁度較低，膠體核心物質(zhì)較少，微生物大量繁殖，直接影響了濾他的過(guò)濾效率，出水濁度超標(biāo)。
為此，我廠決定在原有折點(diǎn)加氯的基礎(chǔ)上，穩(wěn)定控制中間水活氯，抑制藻類等微生物的生長(zhǎng)，并在生活水車間進(jìn)行投加黏土和石灰粉的試驗(yàn)。 二、生活水車間的工藝流程 
三、投加試驗(yàn) 1、試驗(yàn)時(shí)間：4月23日——4月27日
2、投加地點(diǎn)：水廠生活水車間(設(shè)計(jì)能力5萬(wàn)噸/日）
3、運(yùn)行工況：運(yùn)行2座澄清池與4座濾池：每座澄清池運(yùn)行水量900t/h；4座濾池均 衡運(yùn)行。
4、投加方式：
方式1：1#澄清池每2小時(shí)一次性投加450kg黏土；
2#澄清池每2小時(shí)一次性投加5kg石灰粉。
方式2：1#澄清池每小時(shí)一次性投加150kg黏土和15kg石灰粉；
2#澄清池每小時(shí)一次性投加75kg黏土和50kg石灰粉。
方式3：1#、2#澄清池每小時(shí)一次性投加150kg黏土和25kg石灰粉。
5、控制參數(shù)：澄清池出水濁度小于等于4NTU；加氯、加礬量，濾池反沖洗周期。
6、監(jiān)測(cè)參數(shù)：原水、澄清池出水、濾后水、出廠水濁度；
二反5min沉降比。 四、數(shù)據(jù)分析 一)方式1：1#澄清池每2小時(shí)一次性投加450kg黏土、
2#澄清池每2小時(shí)一次性投加50kg石灰粉。
數(shù)據(jù)見(jiàn)表一、圖一。 表一| 時(shí)間序號(hào) | 原水濁度 | 加礬量ppm | 1#澄清池出水NTU | 對(duì)應(yīng)濾后水NTU | 2#澄清池出水NTU | 對(duì)應(yīng)濾后水NTU | 出廠水NTU | 1#對(duì)應(yīng)濾池去除率 | 2#對(duì)應(yīng)濾池去除率 | | 1 | 9.5 | 13.5 | 2.78 | 0.67 | 1.89 | 0.58 | 0.58 | 75% | 69% | | 2 | 10 | 13.5 | 2.04 | 0.62 | 1.75 | 0.52 | 0.46 | 69% | 70% | | 3 | 7.5 | 13.5 | 2.89 | 0.68 | 1.49 | 0.50 | 0.49 | 76% | 66% | | 4 | 7.7 | 15 | 3.95 | 0.70 | 2.04 | 0.44 | 0.52 | 82% | 78% | | 5 | 7.9 | 15 | 4.40 | 0.62 | 3.82 | 0.54 | 0.5 | 85% | 85% | | 6 | 6 | 15 | 3.75 | 0.52 | 2.96 | 0.44 | 0.47 | 86% | 85% |
二）方式2：1#澄清池每小時(shí)一次性投加150kg黏土和15kg石灰粉；2#澄清池每小時(shí)一次性投加75kg黏土和50kg石灰粉。數(shù)據(jù)見(jiàn)表二、圖二 表二| 時(shí)間序號(hào) | 原水濁度 | 加礬量ppm | 1#澄清池出水NTU | 對(duì)應(yīng)濾后水NTU | 2#澄清池出水NTU | 對(duì)應(yīng)濾后水NTU | 出廠水NTU | 1#對(duì)應(yīng)濾池去除率 | 2#對(duì)應(yīng)濾池去除率 | | 1 | 7.7 | 14.5 | 2.35 | 0.44 | 1.94 | 0.38 | 0.42 | 81% | 80% | | 2 | 8.8 | 14.5 | 2.49 | 0.38 | 1.75 | 0.40 | 0.4 | 84% | 77% | | 3 | 9.0 | 14.5 | 2.90 | 0.45 | 2.15 | 0.39 | 0.43 | 84% | 82% | | 4 | 9.0 | 14 | 3.40 | 0.36 | 2.09 | 0.45 | 0.39 | 89% | 78% | | 5 | 9.6 | 13.5 | 3.6 | 0.45 | 2.17 | 0.47 | 0.5 | 88% | 78% | | 6 | 9.6 | 13.5 | 2.89 | 0.42 | 1.90 | 0.36 | 0.42 | 85% | 81% | | 7 | 7.4 | 13.5 | 2.75 | 0.39 | 2.15 | 0.40 | 0.38 | 86% | 81% | | 8 | 7.2 | 13 | 3.36 | 0.42 | 1.87 | 0.21 | 0.32 | 88% | 89% | | 9 | 6.9 | 13 | 3.71 | 0.25 | 2.15 | 0.38 | 0.31 | 93% | 82% | | 10 | 10 | 13 | 2.25 | 0.30 | 2.70 | 0.34 | 0.3 | 87% | 87% | 
三）方式：1#、2#澄清池每小時(shí)一次性投加150kg黏土和25kg石灰粉。數(shù)據(jù)見(jiàn)表三、圖三 表三| 時(shí)間序號(hào) | 原水濁度 | 加礬量ppm | 1#澄清池出水NTU | 對(duì)應(yīng)濾后水NTU | 2#澄清池出水NTU | 對(duì)應(yīng)濾后水NTU | 出廠水NTU | 1#對(duì)應(yīng)濾池去除率 | 2#對(duì)應(yīng)濾池去除率 | | 1 | 10.2 | 15 | 1.89 | 0.16 | 2.15 | 0.30 | 0.26 | 92% | 86% | | 2 | 10.2 | 15 | 2.81 | 0.14 | 1.75 | 0.28 | 0.20 | 95% | 84% | | 3 | 6.3 | 14.5 | 2.37 | 0.19 | 2.91 | 0.34 | 0.24 | 92% | 88% | | 4 | 10.3 | 14.5 | 2.96 | 0.14 | 1.91 | 0.21 | 0.23 | 95% | 89% | | 5 | 11 | 13.5 | 1.83 | 0.14 | 2.19 | 0.18 | 0.32 | 92% | 92% | | 6 | 12 | 13.5 | 2.08 | 0.13 | 2.17 | 0.18 | 0.19 | 94% | 92% | | 7 | 10 | 13.5 | 3.21 | 0.12 | 2.39 | 0.15 | 0.25 | 96% | 94% | | 8 | 10.4 | 13 | 2.25 | 0.14 | 2.29 | 0.20 | 0.25 | 94% | 91% | | 9 | 9 | 13 | 2.35 | 0.13 | 2.74 | 0.30 | 0.30 | 94% | 89% | | 10 | 8 | 13 | 1.2 | 0.14 | 2.80 | 0.17 | 0.28 | 88% | 94% | 
四）不投加黏土與石灰粉狀態(tài)：4-5月份，原水濁度基本維持在5-12NTU，平均礬耗為22--25ppm，從下面一些短時(shí)間運(yùn)行數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律，具體見(jiàn)以下表四、圖四。 表四| 時(shí)間序號(hào) | 進(jìn)水量t/h | 1#澄清池出水NTU | 對(duì)應(yīng)濾后水NTU | 2#澄清池出水NTU | 對(duì)應(yīng)濾后水NTU | 出廠水NTU | 1#對(duì)應(yīng)濾池去除率 | 2#對(duì)應(yīng)濾池去除率 | | 1 | 900 | 3.6 | 2.1 | 3.9 | 2.3 | 2 | 42% | 41% | | 2 | 800 | 3.6 | 1.7 | 3.4 | 1.7 | 1.5 | 53% | 50% | | 3 | 700 | 2.7 | 0.82 | 2.6 | 0.87 | 0.78 | 69% | 67% | | 4 | 600 | 2.25 | 0.58 | 2.10 | 0.49 | 0.48 | 75% | 77% | | 5 | 500 | 2.15 | 0.46 | 2.14 | 0.47 | 0.47 | 78% | 77% | 
五、分析與結(jié)論 通過(guò)對(duì)比以上四組數(shù)據(jù)，我們不難發(fā)現(xiàn)：
1、在沒(méi)有采取助凝措施時(shí)，只有采取減少運(yùn)行水量，降低澄清池上升流速和濾池濾速，才有可能確保出廠水濁度控制在0.5NTU內(nèi)控指標(biāo)以下，水量降幅達(dá)40%以上。
2、投加黏土與石灰粉后，澄清池出水濁度有所降低，濾池去除率提高較大，礬耗節(jié)約40%左右，但如果投加不當(dāng)，對(duì)提高出廠水質(zhì)效果不明顯。
3、同時(shí)投加黏土和石灰粉的效果比單純投加黏土或石灰粉效果好，形成沉降比較快，黏土與石灰粉重量比控制在6：1時(shí)，本次試驗(yàn)效果最好，形成的礬花較密實(shí)，也利于過(guò)濾。
4、投加黏土和石灰粉時(shí)要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，及時(shí)測(cè)定二反沉降比，注意小排泥周期的調(diào)整，否則懸浮層易上升，出現(xiàn)翻池現(xiàn)象，影響濾后水質(zhì)。本次試驗(yàn)生活水車間濾池運(yùn)行周期平均延長(zhǎng)了4—8小時(shí)，小排泥頻率有所減少，有效節(jié)約了車間自用水率。
5、試驗(yàn)中采用了兩批黏土，比較下來(lái)附近農(nóng)田中優(yōu)質(zhì)黃泥為首選黏土。 六、存在的問(wèn)題或不足 本次試驗(yàn)因準(zhǔn)備不足，明顯存在著以下幾方面問(wèn)題和不足：
1、黏土與石灰粉投加點(diǎn)不佳。本次試驗(yàn)時(shí)間倉(cāng)促，由車間主動(dòng)提出建議后馬上現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，工藝條件不成熟，靠人工在二反直接投加，不利于黏土和石灰粉的充分混合與反應(yīng)，而且都是一次性投加，投加計(jì)量不十分準(zhǔn)確，效果表現(xiàn)不充分。
2、該投加方式勞動(dòng)強(qiáng)度較大，直接投加影響現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。本次試驗(yàn)原料只能全靠人工搬運(yùn)投加，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，投加時(shí)沖起的泥漿和揚(yáng)起的石灰粉影響現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)環(huán)境，而且夜間作業(yè)難以控制，只有過(guò)程控制實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化，才能真正運(yùn)用于生產(chǎn)。故“五.一”節(jié)前，試驗(yàn)結(jié)束，轉(zhuǎn)移負(fù)荷，但水質(zhì)仍稍有波動(dòng)。 | 
