工業經濟論文范文探究當下能源哈工供水管理模

　　論文摘要：運行管理要求低,對水質水量突變的適應能力強,設備維護量少,長期運行能耗與藥耗均較低,具有明顯的技術和經濟上的優勢,因此本工程選擇使用方案一,即雙層沉淀池+雙層濾料濾池的組合工藝。

　　1處理工藝及選擇

　　1.1“雙雙”組合工藝

　　1.1.1雙層平流沉淀池雙層平流沉淀池是根據平流沉淀池發展起來的一種多層沉淀池。原水經過絮凝反應后,質量較輕的絮凝體通過上層沉淀池排出,污泥通過虹吸式排泥;質量較大的絮凝體顆粒通過下層沉淀池排出。分層沉淀后沉淀池的去除效率得到了明顯提高,一般情況下沉淀池內水體的雷諾數為4000~15000,多屬于紊流。增加一層沉淀池底板后,將原有的平流沉淀池分隔形成了兩座較淺的平流沉淀池,降低了沉淀池水體的雷諾數,增大了水體的弗汝德數,使水力流態更加合理,更有利于提高沉淀池的去除效果,同時也可大大降低沉淀池的停留時間。目前,該類型的沉淀池在國內外有著較為廣泛的應用實例。如浙江桐鄉運河水廠(原水為京杭運河水,為微污染原水,處理規模為15×104m3/d)、大連三道溝水廠(以碧流河水庫水為原水,屬于低溫低濁水,規模為40×104m3/d)、香港牛譚尾水廠(以東江水為原水,為微污染原水,規模為23×104m3/d)。該池體的優點有:①節省水耗。該池下層沉淀池采用底部刮泥機排泥,一方面可解決無法采用虹吸吸泥機的問題,另一方面可使排水量有效減少,相應的原水資源費得以節約。②污泥預濃縮。由于下層沉淀池底部刮泥機排除污泥濃度較高,沉淀池內的污泥停留時間長,在約6m的水深自然壓密作用下,實現了污泥預濃縮作用,為后續的污泥濃縮處理降低了負荷。③節省保溫建筑。雙層池體疊合后池體的埋深增加,避免了大面積的黃土區,對構筑物的基礎施工十分有利。④降低工程造價。與其他類型的池型相比,平流沉淀池有較好的除污效果,但占地面積較大,工程投資高。采用雙層平流沉淀池后,減小了池體的占地面積,從而大大降低了工程造價。

　　1.1.2雙層濾料濾池雙層濾料濾池采用雙層級配濾料作為濾床,水自上向下經過濾床截留污染物后,經穿孔U形管收集出水。雙層濾料上層為無煙煤,下層為石英砂,就整層濾料來說,濾料粒徑上大下小,密度下部大上部小,呈理想狀態分布,從而能使截留的污泥在整個濾層中均勻分布,因此截污量明顯大于單層均質濾料和單層普通濾料。單層濾料通常采用均質石英砂濾料,濾料粒徑為0.9~1.2mm,濾層深度為1200~1500mm。由于濾料組成及粒徑較為均勻一致,過濾時能發揮大部分濾層的截污能力,因此與普通的單層石英砂濾料相比,截污能力強,過濾周期較長。

　　1.2“高高”組合工藝

　　1.2.1高速氣浮池對于冬季低溫低濁難以用沉淀法處理的原水,氣浮工藝具有加藥量小、去除效率高的優點。此外氣浮工藝還能產生吹脫作用,去除水中的揮發性有機物,對水中嗅味的去除具有一定的作用。對于高速氣浮池,通過合理的溶氣混合、減壓釋放區和集水區的設計,可使氣浮效率提高一倍以上。該池體的設計優點有:①池體尺寸減小,工程投資降低。高速氣浮池可以在整個氣浮池表面擴散加壓溶氣水,使得氣浮表面積增大,上升流速處于最佳的固液分離條件下。氣浮捕捉的是微絮凝顆粒,絮凝體無需形成較大的礬花顆粒,因此主要絮凝時間可以降至10~15min。通過上述兩項技術措施可以大大減小構筑物的尺寸,并降低工程投資。②低溫低濁處理適應性高。由于空氣在水中的溶解度與水溫有明顯的線性關系,低溫條件下的溶解度遠高于常溫條件,一方面較高的溶解度可以使壓力溶氣水提供更多的壓縮氣泡,另一方面氣浮產生的微氣泡更為穩定,不易破碎,其挾帶的絮凝體上浮過程效果良好,因此對于低濁度,或者含有少量藻類的原水具有非常好的去除效果。

　　1.2.2高速濾池高速濾池工藝已經在國內外得到廣泛應用,如上海、成都和江蘇均已有規模在40×104m3/d以上的高速深層濾池成功運行案例。高速濾池采用高速+深層過濾技術,采用下向流運行方式,選用2m厚的均質濾料濾床,沖洗后避免了顆粒級配的水力篩分,較高的濾速使深層濾料的截污能力得到更大的發揮。反沖洗采用高速氣水反沖方式,保證了氣體擦洗和水力剪切的共同作用,沖洗效果得到了保證。該濾池具有以下優點:①結構緊湊,節約占地。由于濾床較厚,設計采用高速過濾工藝(比普通快濾池濾速高一倍),同樣的出水流量所需過濾面積小,直接減少了占地和所需的土建工程量。②深層截污、沖洗徹底。砂粒具有較大的有效粒徑(1.35mm),能使礬花更深地滲入過濾介質中從而增大截留能力,并延長過濾周期。采用較高的沖洗強度,濾料之間有較多的擦洗和水力剪切作用,濾床沖洗效果良好。③水質可靠、運行穩定。濾池的濾速較高,濾床較厚,因此不會產生短流和濾層負壓的情況,濾池運行效果穩定,出水水質安全。此外均質濾料和氣水反沖洗工藝能避免過濾介質亂層,而均質濾料濾池可以實現恒水位過濾,能夠確保濾池過濾水頭均勻增加,運行效果持續穩定。

　　1.3工藝方案比較

　　以上兩個方案均系統地考慮了源水的特點,為了達到更好的處理效果,需要綜合比較二者的優缺點和本工程的適應性,比較結果見表2。經過比較可以看出,方案一與方案二的總投資基本接近,但是方案一有較為穩定的運行管理經驗,運行費用也較低。而方案二則對建設單位的運行管理要求稍高。

　　1.4工藝方案的確定

　　以上兩個方案均適合本工程所在的寒冷地區黃河原水,且處理出水水質均能夠滿足工程建設目標。方案一的雙層平流沉淀池可以有效地去除原水中難以沉淀的膠體顆粒,在低溫、低濁條件下投加助凝劑,通過配合投加助濾劑的工藝措施,可以有效防止從沉淀池泄漏出的微量助凝劑堵塞濾床的現象出現,更好地發揮雙層濾料濾池的深層截污效果,對于出水水質穩定有科學的技術保障措施。方案二采用氣浮工藝對低溫水有良好的適用性,較厚的濾床進一步保障了出水水質。但是氣浮工藝容易受到原水水質變化和水溫變化的影響,需要積累一定的運行經驗。其運行費用也較高,電氣系統和自控系統也較為復雜,日后的維護管理難度增大。方案一與方案二相比,雖然投資略高,但方案一的運行管理要求低,對水質水量突變的適應能力強,設備維護量少,長期運行能耗與藥耗均較低,具有明顯的技術和經濟上的優勢,因此本工程選擇使用方案一,即雙層沉淀池+雙層濾料濾池的組合工藝。

　　1.5主要設計參數

　　①雙層沉淀池絮凝池停留時間為30min,分為三段絮凝反應;雙層平流沉淀停留時間為90min,水平設計流速為10mm/s。上、下層沉淀池池深為3m,分別通過上層虹吸刮泥機和下層刮泥機排出沉淀污泥,雙層沉淀池出水端,即濾池進水前設有助濾劑投加點及混合井。助濾劑通過機械攪拌設備混合,反應時間為30s。②雙層濾料濾池采用翻板濾池,共24格,單格濾池面積為76m2,設計濾速為9.6m/h。上層濾料為無煙煤,有效粒徑D10=2~3mm,不均勻系數K60<1.40,密度為1.45g/cm3,厚度為600mm;下層為石英砂,有效粒徑D10=0.75mm,不均勻系數K60<1.40,密度為2.65g/cm3,厚度為600mm。承托層采用粗粒徑石英砂,粒徑為2~4mm,厚度為450mm,配水配氣采用U形管。

　　2結語

　　該工程作為西北低溫、低濁、微污染原水凈水工程,需要綜合考慮原水水質在低溫季節和常溫季節時各自的運行特點。通過延長絮凝時間、淺層沉淀的措施,優化雙層沉淀池和雙層濾料濾池的設計參數,可保障低溫低濁原水處理運行效果穩定,且大大降低構筑物的占地面積,減少冬季采暖成本,節約工程投資和運行費用。