摘 要：混凝沉淀是传统的常规水处理工艺，气浮是近二十年出现的新的水处理工艺，文章就这两种水处理工艺的工作原理、设计参数、运行成本、自控系统、运行中存在的问题，强化措施的使用效果进行了分析，采用对比方式的分析了两种水处理工艺的优劣，对处理平原水库水提供参考。

关键词：强化混凝；溶气气浮；V型滤池；翻板滤池

1 概述

胜利石油管理局供水公司是黄河下游一家二级水司，黄河水经过沉砂、中型水库存储后输往水厂，原水浊度较低，但是夏季、秋季水库藻类大量繁殖，原水藻类高达数百万至数千万个/L，大部分水库原水总氮指标超过1.0mg/L。河口水厂拥有两套水处理工艺，每套设计出水能力5万m3/d，水处理工艺是在完全相同的脉冲澄清池、虹吸滤池的基础上改建而成的。西工艺采用混凝+气浮移动罩滤池过滤+翻板滤池过滤的工艺，东工艺采用传统的混凝+斜管沉淀+V型滤池过滤的水处理工艺，东工艺投产时间2003年，西工艺投产时间2006年，结合两套工艺的工作原理不同，生产运行中出现的问题浅谈一下两种水处理工艺的优劣，对处理平原水库水提供参考。

2 东西两套水处理工艺的设计参数和工作原理

2.1 东西工艺的混凝设计参数

东工艺反应池采用翻腾式网格反应池，分为两池，单池平面尺寸为10.9m×5.2m，H=5.4m，平均有效水深4.9m。反应池有效体积226.55m3；反应时间12min。西工艺反应池采用多通道折板反应池，单组折板反应池平面尺寸11.31×8.88m，每组反应池分为28个格，每格安装一个多通道折板反应器；各格之间孔口连通。水流在各格中逐级串联，每格进水孔与出水孔上、下错开布置，有效水深3.5m，折板反应池总水头损失约0.26m。

2.2 强化絮凝的技术措施

河口水厂采用液体聚合氯化铝作为絮凝剂（PAC），聚合氯化铝具有良好高效的混凝除浊特性，较广泛的PH适用范围，而且液体絮凝剂可以通过电磁计量泵准确投加，省去溶解过程，使用方便。预氯化是一种较为传统的氧化方式，对于有机物污染比较严重、胶体颗粒难以脱稳或者藻类含量较高而难以处理的原水，处理效果比较好，当水中氨氮浓度或者藻类含量较高时，需氯量明显提高。高锰酸钾复合药剂（PPC）对地表水有显著的氧化助凝、除藻、去除嗅味和微量有机污染物的效能，高锰酸钾复合药剂对滤池的过滤具有强化作用，可以有效降低滤池的出水浊度。

3 气浮移动罩滤池施工、生产中常见的问题

3.1 行车的定位、移动、反冲移动罩的密封是移动罩滤池正常运行的关键

河口水厂气浮移动罩滤池是气浮与滤池相结合的气浮池，在脉冲澄清池的基础上改造而成，原有构筑物的尺寸不能改变，2条路轨的间距为10600mm，是国内路轨跨度最大的移动罩滤池。采用行程开关、光电开关控制反冲移动罩的移动和停止。两路轨的水平间距误差设计要求小于8mm，高程误差小于5mm，否则可能会导致某个行程开关没有触发导致某格滤池漏反。气浮移动罩滤池池顶高程误差的控制是保证反冲洗罩的密封效果的重要因素之一。

3.2 气浮移动罩滤池的恒水运行是保障排渣的重要技术措施

气浮移动罩滤池水位液面的调整是通过设在出水管上的水位控制器来实现的。水拉控制器主要由就地电控箱、气动翻板阀、浮球液位开关、气缸、杠杆机构、阀件组成。水位液面的调整设有手动、自动、时间控制三种方式。控制气浮移动罩滤池水位液面的目的主要是为了保证排渣。自动运行方式下，滤池水位较低时，浮球液位开关断开，气动翻板阀失电关闭，滤池水位缓慢上升至排渣堰板溢流，进行排渣，由于滤池水位上升，浮球液位开关闭合，气动翻板阀得电打开，滤池水位缓慢下降。

4 西工艺翻板滤池和东工艺V型滤池的对比

4.1 设计参数的对比

河口水厂西工艺翻板滤池采用双层滤料，上层为陶粒粒径为1.6-2.5mm，厚度0.7m，下层为石英砂滤料，粒径为0.9-1.35mm，厚度0.8m。设计上采用陶粒滤料的目的是让陶粒的表面形成一层生物膜，通过生物技术处理水中的有机物降低滤池出水的高锰酸盐指数，而在实际的运行中发生两种滤料严重混层的现象，设计目的没有实现。翻板滤池单格滤池的过滤面积55.1m2，滤速7m/h，水冲洗强度13-15L/s·m2，水冲洗强度15L/s·m2。东工艺的V型滤池采用单层石英砂滤料滤，滤料层厚度为1.2m，滤料有效粒径为1.0-1.35mm，由于V型滤池中间有排水槽，单格滤池的过滤面积略小，只有46.4m2，正常滤速8m/h，水冲洗强度6-8L/m2·s，气洗强度15L/m2·s，表洗强度2L/m2·s。V型滤池平面尺寸的长宽比稍大一些为好，一般为：长：宽=4：1～3.5：1（宽度不包括中央气水分配槽，中央气水分配槽宽度一般为0.7～0.9米），由于东工艺的V型滤池是由虹吸滤池改建而来的，长宽比只有1.3：1，表洗效果较差。

4.2 自控系统的对比

东工艺V型滤池翻板滤池最大的特点是在反冲过程中反冲水不外排，避免了反冲跑砂，反冲水泵停止10秒后，排水翻板阀打开，为了保证滤料的洗净度，气洗、联洗、水洗完毕后，再重复一遍，因此翻板滤池反冲水量比V型滤池少30%。东工艺V型滤池反冲控制在设计上采用多环路闭合控制，设定的滤池工作周期、压头损失、强制冲洗三个参数可同时工作。西工艺翻板滤池上位机的反冲控制上设有工作周期、压头损失、强制冲洗、出水阀位、顺次冲洗五个参数，但是每次只能单选一个参数，滤池的反冲实际上是单环路闭环控制。东工艺V型滤池PLC模块数字输出端口采用的220V AC电压，因此气动蝶阀的二位五通电磁阀电压采用220V AC，电磁线圈的使用寿命较短，西工艺滤池PLC模块数字输出端口采用的电压为24V DC，使用寿命较长。

5 两套水处理工艺使用效果的比较

西工艺由于采用气浮工艺的处理工艺，适宜于低浊、水中悬浮杂质较轻的原水处理，同时采用原水混凝后进入滤池过滤的微絮凝过滤工艺，低温低浊水的处理效果较好。东工艺反应加沉淀的常规处理工艺处理对于低温低浊水的处理效果很差，特别是当原水的浊度低于2NTU，水温低于2℃，斜管沉淀池对于浊度、高锰酸盐指数的去除几乎无效。总体上西工艺冬季出厂水浊度要比东工艺低0.1NTU。当原水的水温高于5℃时，东工艺处理效果的优势明显显示出来，无论是有机物、藻类的去除率、还是浊度的去除率东工艺都不次于西工艺，出厂水的浊度还略低于东工艺。由于气浮移动罩滤池的出水通常控制在1.0NT以下，符合臭氧活性炭滤池进水浊度的要求，如果把采用双层滤料的翻板滤池改为臭氧活性炭生物滤池，可以有效减少出厂水有机物、消毒副产物的含量，而且投资费用相对较小。

6 结束语

气浮+双重过滤工艺具有良好的除藻、处理低温低浊水处理效果，气浮系统动力费用较高，需要定期维修，移动罩滤池对于土建和设备安装的要求非常严格。反应沉淀+过滤的常规处理工艺在采用助凝助滤的条件下具有良好的处理效果，维修的工作量较低。自控设备的选项、软件程序编写是否完善对于工艺能否高效可靠运行具有重要的影响。

作者简介：王建华（1972，9-），男，籍贯：山东省烟台市莱阳市，大专，助理工程师，胜利石油管理局供水公司滨海分公司生产办主任，研究方向：水利技术。