上海純水設(shè)備解讀：水力學(xué)工藝管理上的應(yīng)用
前情回顧：水力不均衡對污水廠工藝運(yùn)行中的影響）
水力學(xué)因素在工藝運(yùn)行的環(huán)節(jié)中還存在很多地方都有應(yīng)用，這一期我再來討論幾個(gè)例子，首先來看一個(gè)D型濾池的例子：
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?yàn)V池，V型砂濾池，D型濾池等等，這些濾池一般都以兩個(gè)或兩個(gè)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(gè)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(jìn)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(jìn)水閥門都全部開啟。運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)23號濾池的過濾效果和過濾時(shí)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(yuǎn)遠(yuǎn)高于14號。由于23號過濾時(shí)間短，自控系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)行時(shí)間調(diào)控的反沖洗頻次和周期，一定時(shí)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(shí)間，各池的沖洗的時(shí)間一致，這樣就出現(xiàn)了14號堵塞不嚴(yán)重，沖洗后就干凈，23號堵塞嚴(yán)重，沖洗難干凈，這樣造成23號越來越不干凈，最后導(dǎo)致23號的濾池堵塞嚴(yán)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(yùn)行本錢。
這種情況究竟是如何呈現(xiàn)的呢？經(jīng)過長時(shí)間的觀察后，發(fā)現(xiàn)由于D型濾池總進(jìn)水管在23號之間，距離14號較遠(yuǎn)，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(yuǎn)遠(yuǎn)高于14號，實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備使其過濾的水量在同樣的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)大于14號，導(dǎo)致23號的使用壽命，堵塞情況都遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(jìn)水閥門的機(jī)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(yuǎn)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(shí)現(xiàn)均勻運(yùn)行的一個(gè)案例。
接下來再看一個(gè)曝氣管路互相影響的一個(gè)例子。某污水廠設(shè)計(jì)有5臺羅茨風(fēng)機(jī)，這五臺風(fēng)機(jī)各自對應(yīng)的出風(fēng)管出來后，匯總到一個(gè)總出風(fēng)管內(nèi)，然后通過總管輸送到曝氣池的各個(gè)支管內(nèi)。實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，處于中間位置的一臺風(fēng)機(jī)在別的風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，總是無法啟動，一啟動就有高壓報(bào)警，電流過大導(dǎo)致風(fēng)機(jī)跳閘，反復(fù)查風(fēng)機(jī)的電機(jī)，軸承，風(fēng)葉局部都查不出特別的問題。
后來發(fā)現(xiàn)在其他風(fēng)機(jī)停運(yùn)期間，處于中間位置的風(fēng)機(jī)就能啟動，后來分析就是其他風(fēng)機(jī)運(yùn)行期間，其他風(fēng)機(jī)的排出的氣體在總管里流動時(shí)，具有很高的壓力，這種情況下，中間的風(fēng)機(jī)啟動期間，逆止閥兩側(cè)受力均衡，風(fēng)機(jī)這邊出風(fēng)壓力就會升高到大于自身的報(bào)警壓力，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)內(nèi)壓力憋高，最終導(dǎo)致風(fēng)機(jī)跳閘。為了防止這種情況，后來在風(fēng)機(jī)主管內(nèi)對中間風(fēng)機(jī)沿著空氣流動方向設(shè)置了一小段引流管，這樣中間風(fēng)機(jī)啟動后，來自其他風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓就會小很多，逆止閥就會順利打開，會使風(fēng)機(jī)順利啟動投入運(yùn)行。
再來舉一個(gè)曝氣池的風(fēng)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(shè)計(jì)末端曝氣管路的溝通，使曝氣風(fēng)量在各個(gè)點(diǎn)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(dǎo)致曝氣池各點(diǎn)的生物反應(yīng)條件不一致，工藝運(yùn)行中，實(shí)際的進(jìn)水量的變化，回流量的變化又會影響曝氣池的液位高低，導(dǎo)致各個(gè)曝氣池的內(nèi)出風(fēng)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(fēng)機(jī)，增加曝氣風(fēng)量，導(dǎo)致了能耗上升，造成了本錢的支出的上升。
繼續(xù)討論一個(gè)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(dāng)，導(dǎo)致曝氣頭裝置位置處漏水，混合液進(jìn)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(dǎo)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(shí)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(dǎo)致氣體出風(fēng)阻力增加。這樣的阻力環(huán)境下，氣體通過時(shí)就會選擇其他路徑，造成這部分的支管上曝氣頭鼓風(fēng)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(shè)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(shí)在污水廠中還有很多這種利用水力學(xué)原理進(jìn)行設(shè)計(jì)和工藝管理，但是往往運(yùn)行人員已經(jīng)進(jìn)行了卻沒有意識到這是因?yàn)樗W(xué)原理才使工作這樣進(jìn)行的希望通過這兩篇文章的討論，能引起更多的運(yùn)行人員關(guān)注水力學(xué)原理在污水廠的實(shí)際的運(yùn)行管理中的應(yīng)用，學(xué)習(xí)和掌握一定的水力學(xué)知識，使運(yùn)行管理更科學(xué)，也更加輕松，能把復(fù)雜的運(yùn)行工況清晰簡單起來，實(shí)現(xiàn)更優(yōu)質(zhì)的工藝管控。
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