朱涛 张柏康 李春森 孔焕章
中国石化上海石化股份有限公司水厂 内容提要：本文分析了我厂出厂水浊度局部超出0.5NTU内控指标的原因，通过对比试验提出了稳定水质的有效措施，并针对该措施稳定应用于生产进行了探讨。
关键词：投加 黏土 石灰粉 生产试验 一、问题的提出 我厂作为上海石化附属的公用单位，肩负着供应上海石化和金山区城区的工业用水和居民生活饮用水。随着石化居民对饮用水质要求越来越高，97年以来，我厂提出了将出厂水内控浊度降至O.5NTU以下的重大决策，经过一年的摸索，基本上形成了一套有效的工 艺技术运行方案，稳定地保证了出厂水浊度。但近年来，随着近域地区经济的发展，原水水质季节性变化较大，工艺控制上难易不同，而且遇到一些新情况：每年4—5月份滤后水浊度较难控制，具体反映在：1)出厂水浊度O.5NTU标准合格率稍有偏低；2)矾耗增加 较大：3)滤池浊度去除率较低，有时甚至只到45％左右。究其原因：1)我厂传统的机械加速澄清池与普快滤池工艺组合能力挖潜已基本到位，而澄清池本身都不同程度发生了不均匀沉降，构筑物本身的水力特点和外在形成的结构缺陷，决定了澄清池抗水力冲击能力较弱，原水水质变化较大时，将直接影响澄清池混凝效果与出水浊度。其结果是澄清池二反沉降比难以上升，矾花形成时间较长，污泥悬浮层位置较高，形成的矾花松疏不易下降；2)此阶段原水水质具有其独特性，其浊度基本保持在5—12NTU，氨氮、锰较低，COD较平常上升3mg/l左右，原水温度大致在20度左右，有机污染物增多，菌类、微生物生长活跃，导致絮凝与过滤效果较差，增加加药量效果也不明显。3)随着前方厂节水工作的深入，近年来我厂对外供水量降幅较大，4—5月份的供水量只到设计供水能力的50—60%，工艺运行无法达到最佳GT值。4)原水浊度较低，胶体核心物质较少，微生物大量繁殖，直接影响了滤他的过滤效率，出水浊度超标。
为此，我厂决定在原有折点加氯的基础上，稳定控制中间水活氯，抑制藻类等微生物的生长，并在生活水车间进行投加黏土和石灰粉的试验。 二、生活水车间的工艺流程 
三、投加试验 1、试验时间：4月23日——4月27日
2、投加地点：水厂生活水车间(设计能力5万吨/日）
3、运行工况：运行2座澄清池与4座滤池：每座澄清池运行水量900t/h；4座滤池均 衡运行。
4、投加方式：
方式1：1#澄清池每2小时一次性投加450kg黏土；
2#澄清池每2小时一次性投加5kg石灰粉。
方式2：1#澄清池每小时一次性投加150kg黏土和15kg石灰粉；
2#澄清池每小时一次性投加75kg黏土和50kg石灰粉。
方式3：1#、2#澄清池每小时一次性投加150kg黏土和25kg石灰粉。
5、控制参数：澄清池出水浊度小于等于4NTU；加氯、加矾量，滤池反冲洗周期。
6、监测参数：原水、澄清池出水、滤后水、出厂水浊度；
二反5min沉降比。 四、数据分析 一)方式1：1#澄清池每2小时一次性投加450kg黏土、
2#澄清池每2小时一次性投加50kg石灰粉。
数据见表一、图一。 表一| 时间序号 | 原水浊度 | 加矾量ppm | 1#澄清池出水NTU | 对应滤后水NTU | 2#澄清池出水NTU | 对应滤后水NTU | 出厂水NTU | 1#对应滤池去除率 | 2#对应滤池去除率 | | 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#澄清池每小时一次性投加150kg黏土和15kg石灰粉；2#澄清池每小时一次性投加75kg黏土和50kg石灰粉。数据见表二、图二 表二| 时间序号 | 原水浊度 | 加矾量ppm | 1#澄清池出水NTU | 对应滤后水NTU | 2#澄清池出水NTU | 对应滤后水NTU | 出厂水NTU | 1#对应滤池去除率 | 2#对应滤池去除率 | | 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#澄清池每小时一次性投加150kg黏土和25kg石灰粉。数据见表三、图三 表三| 时间序号 | 原水浊度 | 加矾量ppm | 1#澄清池出水NTU | 对应滤后水NTU | 2#澄清池出水NTU | 对应滤后水NTU | 出厂水NTU | 1#对应滤池去除率 | 2#对应滤池去除率 | | 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）不投加黏土与石灰粉状态：4-5月份，原水浊度基本维持在5-12NTU，平均矾耗为22--25ppm，从下面一些短时间运行数据不难发现一些规律，具体见以下表四、图四。 表四| 时间序号 | 进水量t/h | 1#澄清池出水NTU | 对应滤后水NTU | 2#澄清池出水NTU | 对应滤后水NTU | 出厂水NTU | 1#对应滤池去除率 | 2#对应滤池去除率 | | 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、分析与结论 通过对比以上四组数据，我们不难发现：
1、在没有采取助凝措施时，只有采取减少运行水量，降低澄清池上升流速和滤池滤速，才有可能确保出厂水浊度控制在0.5NTU内控指标以下，水量降幅达40%以上。
2、投加黏土与石灰粉后，澄清池出水浊度有所降低，滤池去除率提高较大，矾耗节约40%左右，但如果投加不当，对提高出厂水质效果不明显。
3、同时投加黏土和石灰粉的效果比单纯投加黏土或石灰粉效果好，形成沉降比较快，黏土与石灰粉重量比控制在6：1时，本次试验效果最好，形成的矾花较密实，也利于过滤。
4、投加黏土和石灰粉时要加强现场管理，及时测定二反沉降比，注意小排泥周期的调整，否则悬浮层易上升，出现翻池现象，影响滤后水质。本次试验生活水车间滤池运行周期平均延长了4—8小时，小排泥频率有所减少，有效节约了车间自用水率。
5、试验中采用了两批黏土，比较下来附近农田中优质黄泥为首选黏土。 六、存在的问题或不足 本次试验因准备不足，明显存在着以下几方面问题和不足：
1、黏土与石灰粉投加点不佳。本次试验时间仓促，由车间主动提出建议后马上现场试验，工艺条件不成熟，靠人工在二反直接投加，不利于黏土和石灰粉的充分混合与反应，而且都是一次性投加，投加计量不十分准确，效果表现不充分。
2、该投加方式劳动强度较大，直接投加影响现场环境。本次试验原料只能全靠人工搬运投加，劳动强度较大，投加时冲起的泥浆和扬起的石灰粉影响现场劳动环境，而且夜间作业难以控制，只有过程控制实现机械自动化，才能真正运用于生产。故“五.一”节前，试验结束，转移负荷，但水质仍稍有波动。 | 
