上海水處理設備：水力學因素工藝運行探討
一般在污水廠深度處置單元會采用各種形式的濾池，比如轉(zhuǎn)盤濾池，濾布板框濾池，V型砂濾池，D型濾池等等，這些濾池一般都以兩個或兩個以上，根據(jù)污水廠的水量，越大的水量濾池越多，越多的濾池就帶來一個問題配水不均衡的問題，由于濾池自身對過濾水量有一定的要求，因此配水不均衡會出現(xiàn)很大的問題。
某廠采用的D型濾池，一共采用是四組濾池，四組濾池呈一線布置，各組濾池的配水通過配水閥門來調(diào)整，總的進水閥門在四組濾池的中間位置，大約在23濾池之間，偏2#濾池一側(cè)，初期自控沖洗流程結(jié)束以后，各組進水閥門都全部開啟。運行一段時間后，發(fā)現(xiàn)23號濾池的過濾效果和過濾時間都比14號要差了很多，打開D型濾池上層濾板以后，發(fā)現(xiàn)23號的內(nèi)部的彗星濾料堵塞板結(jié)遠遠高于14號。由于23號過濾時間短，自控系統(tǒng)根據(jù)運行時間調(diào)控的反沖洗頻次和周期，一定時間內(nèi)，23號已經(jīng)堵塞，14號還未堵塞，自控系統(tǒng)還沒有精確判斷出不同的堵塞的沖洗時間，各池的沖洗的時間一致，這樣就出現(xiàn)了14號堵塞不嚴重，沖洗后就干凈，23號堵塞嚴重，沖洗難干凈，這樣造成23號越來越不干凈，最后導致23號的濾池堵塞嚴重，這也使得各組濾池濾料壽命不均衡，更換頻次增加，影響工藝運行本錢。
這種情況究竟是如何呈現(xiàn)的呢？經(jīng)過長時間的觀察后，發(fā)現(xiàn)由于D型濾池總進水管在23號之間，距離14號較遠，這樣水力條件就有了差別，23號水力條件優(yōu)勢，就造成了日常配水水量遠遠高于14號，使其過濾的水量在同樣的運行時間內(nèi)大于14號，導致23號的使用壽命，堵塞情況都遠遠大于14號，這樣就出現(xiàn)了上述情況。為了防止出現(xiàn)這種情況，廠內(nèi)通過調(diào)整各組濾池的進水閥門的機械限位，使各組閥門的閘板閥完全開啟度都不一致，通過閥門開啟度平衡了由于流道遠近造成的水力條件不均勻，這就是水力不平衡通過閥門控制實現(xiàn)均勻運行的一個案例。
接下來再看一個曝氣管路互相影響的一個例子。某污水廠設計有5臺羅茨風機，這五臺風機各自對應的出風管出來后，匯總到一個總出風管內(nèi)，然后通過總管輸送到曝氣池的各個支管內(nèi)。實際運行中發(fā)現(xiàn)，處于中間位置的一臺風機在別的風機運行時，總是無法啟動，上海純水設備一啟動就有高壓報警，電流過大導致風機跳閘，反復查風機的電機，軸承，風葉局部都查不出特別的問題。
后來發(fā)現(xiàn)在其他風機停運期間，處于中間位置的風機就能啟動，后來分析就是其他風機運行期間，其他風機的排出的氣體在總管里流動時，具有很高的壓力，這種情況下，中間的風機啟動期間，逆止閥兩側(cè)受力均衡，風機這邊出風壓力就會升高到大于自身的報警壓力，導致風機內(nèi)壓力憋高，最終導致風機跳閘。為了防止這種情況，后來在風機主管內(nèi)對中間風機沿著空氣流動方向設置了一小段引流管，這樣中間風機啟動后，來自其他風機的風壓就會小很多，逆止閥就會順利打開，會使風機順利啟動投入運行。
再來舉一個曝氣池的風量均衡問題。曝氣池底部的曝氣管路分布的面比較廣，覆蓋的池體比較多，如果在曝氣干管路上沒有考慮設計末端曝氣管路的溝通，使曝氣風量在各個點位的曝氣壓力都比較均衡的話，就會出現(xiàn)在曝氣末端的曝氣管路出現(xiàn)曝氣量極小，造成溶解氧充入不足，導致曝氣池各點的生物反應條件不一致，工藝運行中，實際的進水量的變化，回流量的變化又會影響曝氣池的液位高低，導致各個曝氣池的內(nèi)出風壓力不同，曝氣敢管末端就會出現(xiàn)曝氣不足，為了保證曝氣末端的溶解氧，就需要增開風機，增加曝氣風量，導致了能耗上升，造成了本錢的支出的上升。
繼續(xù)討論一個曝氣池里的曝氣管路的問題，知道曝氣管路上裝置了各種曝氣頭，但是曝氣頭的裝置過程中的不恰當，導致曝氣頭裝置位置處漏水，混合液進入到曝氣池支管內(nèi)，這部分混合液在曝氣池的支管內(nèi)，對支管內(nèi)的通過管徑減少了一部分，導致這部分的曝氣管路的管路阻力大于其他局部的管路阻力，同時局部混合液內(nèi)的污泥還會附著在曝氣頭內(nèi)壁，阻塞了曝氣頭上的微孔，導致氣體出風阻力增加。這樣的阻力環(huán)境下，氣體通過時就會選擇其他路徑，造成這部分的支管上曝氣頭鼓風氣量減少，造成區(qū)域曝氣不均衡。因此一般在曝氣支管上都會設置淤積水排出閥門引出到曝氣池表面，將曝氣支管內(nèi)的積水排出，防止造成管內(nèi)阻力不均衡。
其實在污水廠中還有很多這種利用水力學原理進行設計和工藝管理，但是往往運行人員已經(jīng)進行了卻沒有意識到這是因為水力學原理才使工作這樣進行的希望通過這兩篇文章的討論，能引起更多的運行人員關注水力學原理在污水廠的實際的運行管理中的應用，學習和掌握一定的水力學知識，使運行管理更科學，也更加輕松，能把復雜的運行工況清晰簡單起來，實現(xiàn)更優(yōu)質(zhì)的工藝管控。
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