新安江第二自来水厂原水余氯取样问题及解决方案

新安江第二自来水厂原水余氯取样问题及解决方案

胡健 胡秉义 张勇

(杭州建德自来水有限公司，浙江  杭州建德)(温州市华海密封件有限公司，浙江  温州)(温州市华海密封件有限公司，浙江  温州)

摘要： 针对城市自来水厂原水余氯取样系统普遍存在的余氯仪取样管路易堵塞问题， 对需要去除的水样中的污垢产物物理特性进行分析， 并根据其特性设计了吸附过滤方案和增压设备。对该方案的可行性进行分析， 结果表明，传统利用虹吸原理的连接取样管路易堵塞， 采用吸附过滤方案对测量影响较小，证明增设吸附过滤装置和增压设备去除杂质的方案可行。

关键词：吸附过滤；原水取样；虹吸原理的连接取样管路易堵塞

前   言

新安江水库即“千岛湖”， 是建德市主城区唯一供水来 源， 也是杭州市面积最大的水体。新安江第二水厂源水浊度常年保持在0.2~0.5 NTU，其 水质清澈、透明，但在每年5~7月梅雨 季节来临时降雨量增大，导致新安江支流寿昌江江水暴涨， 上游洪水夹杂着泥土、垃圾等杂质顺流而下， 在新安江城区汇入 新安江主流。取水口通过格栅去除杂物， 鼓网过滤一部分杂质， 经过输水管道，进入新安江第二自来水厂进行制水处理。水中的杂物无法通过 格栅和鼓网保证全部过滤，并在余氯仪取样管道中繁殖生长，而这些杂物最终都需要经过原水余氯仪，由于杂物以绿色藻类为主，易堵塞余氯仪取样管路。城市自来水厂原水余氯取样系统是水厂实时监测水质仪器的重要组成部分，关系到整个城市供水安全，但是由于自来水厂原水余氯取样系统普遍使用塑料管道材料，系统中污垢产物容易造成取样回路的堵塞。针对该问题， 本文探寻一种经济、可靠的解决方案， 在不影响取样系统功能的前提下，减少或避免污垢产物堵塞导致系统失效。

1  原水余氯取样系统简介

    原水余氯取样系统（如图1）通过 取样管连接沉淀水池和余氯仪，利用 传统虹吸原理就是利用压强差的原理，在密闭容器里液体高度相同，压强相等。而虹吸管里灌满水，没有气，来水端水位高，出水口用手掌或其他物体封闭住。此时管内压强处处相等。一切安置好后，打开出水口，虽然两边的大气压相等，但是来水端的水位高，压强大，推动来水不断流出出水口。

                                      图  1                                                                                                    

2   问题解决方案

一、清理污垢

1.正因该传统取样系统存在堵塞情况，工厂技术人员定期对取样管路清理，甚至更换。

2.取样口增加过滤器，如图2，保证原水在进入余氯仪之前，将污垢集中在过滤器中，确保余氯仪不会因取样堵塞而影响运行。

二、增加取样管道压力

笔者针对取样管路容易堵塞的情况，结合自身多年设备经验，对多种自吸泵选型，逐一比较。

在选用泵设备时，首先 ，应考察其是否满 足基本性能参数要求，同时应考虑综合经济成本，包括一 次性投资成本、后续运行成本、后续维护成本等。通过表 1，

表1  各泵型优缺点比较

我们发现：

(1) 在普通污水或含泥废水工况下，选用无密封自吸 泵、普通卧式自吸泵和带抽真空叶轮的组合式自吸泵性价比 较高，如考虑更严格的环保要求时，可以将普通卧式自吸泵 和带抽真空叶轮的组合式自吸泵作为选择，再结合现场公用 工程条件，作出最佳选型。

(2) 在污油工况下，普通卧式自吸泵和带抽真空叶轮 的组合式自吸泵可以考虑选型，但是，如果介质含有易挥发 的轻油成分，或者是小流量高扬程工况，建议首选带抽真空 叶轮的组合式自吸泵。

综上所述，气液混输同步排吸自吸泵由于受限较多， 自吸性能不稳定等，不建议设计时考虑此选型；电动驱动 隔膜式抽真空自吸泵和带离合装置的一体式自吸泵由于结 构复杂，造价昂贵，维护烦琐且运维成本高，建议选型时 应慎重考虑， 不作为首选项。抽真空叶轮的组合式自吸泵， 由于其综合性价比较高，成为原水提升工作设计时 的理想用泵。

泵选型上应考虑的问题

自吸泵的选型除了按普通离心泵的要求外，因其自吸性能的特殊性，还需重点考虑以下两点。

1. 安装高度

当泵的安装高度不大于规定自吸高度且满足入口管路设计要求时，泵的自吸时间会小于规定自吸时间。

如果安装高度太高，会因管路增长、入口管路中的空气多而延长自吸时间，甚至不能实现自吸。安装高度超高

到一定程度时，即使泵能够自吸也会在运行中产生汽蚀现象。因此自吸泵的安装高度应依据泵样本小于其规定自吸高度。

2. 介质相对密度

随着液体相对密度增加，自吸时间也会增加。最大自吸高度为5m  (介质相对密度不大于1.0)的自吸泵抽送介质相对密度为1.4的液体时，其实际最大自吸高度为3.57 m  (5m/1.4=3.57 m )。因此确定泵的安装高度或最大自吸高度时应将泵制造厂给定的数值根据介质比重进行换算。

安装单位或直接用户在泵、管路安 装及使用上应注意的问题

自吸泵需要排净入口管路中的空气才能完成自吸 过程，因此泵入口管路及泵的密封室或填料箱必须是气 密的，因为任何一个零部件的漏气都会使泵内空气与大 气联通，都将破坏叶轮形成的部分真空，而正是在泵内 产生的这个真空，才使液体在外界大气压力的作用下得 以流入泵内的，所以必须做到入口管路及泵密封室或填 料箱不漏气。故要求泵及管路安装完成后应进行加压试 验，验证泵及管路不泄漏后才可以投入试车。

结论

自新安江第二自来水厂原水余氯取样系统堵塞缺陷以来，维修人员充分结合现场工作经验，不断分析总结，找到了引起取样管道堵塞原因。并针对原因制定了多项处理方案实施，实施后起到了非常好的效果。2022年以来，新安江第二自来水厂原水余氯取样系统运行期间，再也没有出现过堵塞的缺陷，从根本上解决了该缺陷，提高了设备可靠性，保证了系统安全稳定运行，同时也为其他同类设备的自来水厂提供了处理该类缺陷的切实有效办法。

参考文献：

1尚贞荣  浅谈自吸泵设计选型安装使用中应用的问题 通用机械 2016

2 李靖   在污水、污油提升中自吸泵的选用探讨  中国设备工程 2021