一、前言

　　常规净水工艺在投加净水剂后，经过凝聚——絮凝——沉淀——过滤四个工艺过程达到水质净化的目的。
　　凝聚过程使用的设备或构筑物就是混合设施。混合设施效果对整个混凝（凝聚及絮凝）过程的作用十分重要，只有在混合过程中使投加在水体中的混凝剂快速混合而且分布均匀，才能保证凝聚反应系统达到最佳效果和节省混凝剂。
　　在净化历程中，凝聚占用的时间最短，仅需要2～3分钟，其余净化工艺历程则需要十几分钟或几十分钟。因而混合设施投资在净化工艺总投资中，所占比例最小。努力改善混合设施效果，就可能以最少投入达到降低净水成本之目的，投入与产生相比，效果明显。

　　二、泵前投药

　　当净水厂采用进水泵前投药工艺，而进水泵又有几台的条件下，投药往往不均匀。天津塘沽五水厂是一座9万m³/d的水厂，安装了五台（用三备二）进水泵，分别向六组反应沉淀池供水。原设计为泵前投药，进水部分布置框图见图一。

　　在每一台进水泵前分别安装了投药管，投加液体三氯化铁。六组反应沉淀池完全相同，每组设计能力为1.5万m³/d。反应池为下层孔室上层往复隔板。斜管沉淀。反应池停留时间约20分钟，沉淀池停留时间约30分钟。由于水泵取水量不同，并且是人工控制投药，向每台水泵投药量很难控制均匀。致使各组沉淀池效果有差异。若以反应池出口处取水测定余铁含量如表一。

　　取水时间均为上午8时30分，每周二取水一次，上表为随机选择结果。由表可见，用余铁进行测定，每一组沉淀池投药量是不均匀的，换言之，有的沉淀池投加量超过需要量，浪费了混凝剂。

　　三、中央配水式混合池原理

　　为了节省混凝剂，也为了便于生产管理，塘沽公司于1992年在五水厂建成了一座中央配水式混合池。将投药、混合及配水集中于一座池之中。该池既针对五水厂生产工艺设计，也能应用到相同条件下的水厂。现已获国家专利，专利号为ZL 92 2 07780.0。
　　该池的构造及原理介绍如下：
　　中央配水式混合池外壳为圆形池体1，水体由池的下部进水口2进入池体，在进水中央设置混凝剂投加管3，在圆形池内部的中央设防有棱柱状配水竖井10，池中的水从位于竖井上部的进水口处流入竖井，而混合池的各出水口11在下部与竖井相连通。
　　为了有效的混合，源水由下部进水口2进入池体1后，经过投加混凝剂的水体分流隔板4阻流，分为两股绕过分流隔板，利用两股水流对撞，及缝隙和阻流装置增加水流紊动和速度梯度，形成湍流；再经由陡坎与使水流形成漩滚；再利用逐渐升高的上、下盖板6、7使水体在暗渠8中连续多级滚动、跃升，与池壁碰撞，混凝剂在这些过程中得到充分混合。水体流出暗渠后，在池壁与带棱角的竖井作用下，还能形成局部小漩涡，又可以使混凝剂进一步混合。

　　水体旋转上升到池上部后，经过可动式堰板9流入位于池中央的多孔配水竖井11。配水竖井可根据沉淀池的数量作成相应孔格，并利用可动式堰板9调节流入各孔内的流量。多孔配水竖井再经由各自的出水口11将混合好的水体输往相应的沉淀池。
　　为了清理投药管方便，在池壁内予埋套管，投药管3即由予埋套管内穿过，需要时亦可由套管内拆出。
　　在池壁内还予埋有水位测量管，用以测量进入水池水位与混合池池面水位差。实测水位差约40cm，低于一般管式静态混合器。

　　四、效益

　　混合池投产，由于集中投加混合剂，各组反应池沉淀池的沉淀效果较为均匀。测定各竖井余铁，表明混合基本均匀，如表2。

　　而且，由于混合良好，因而塘沽五水厂混凝剂消耗明显下降，以1991年，1992年及1993年三年1～6月水质对比如表3，该表全部数据由分公司化验室测定数据平均而得的。

　　1991年～1993年1～6月进水量，混凝剂用量及药耗如表4

　　说明：表中混凝剂(FeCl₃)用量系按纯铁计算，折合FeCl₃溶液还需被0.38除。

　　1991年末塘沽五水厂对药剂管理采取措施，增加了计量及考核，药耗下降了59%，1992年末建成中央配水式混合井，依靠技术进步，1993年药剂又下降了44.2%。
　　按1993年上半年水量计算，与92年药耗相比节约了9653kg。以每吨FeCl₃溶液420元计算，则节省费用
　　　　9.653÷0.38×420=10669元
　　即每年可节约2万元药剂费用，该池投资13万元，预计6.5年可收回投资。
　　除节约了混凝剂外，因为投药可以在现工人管理大大便利，还可减少值班工人，最近已将每班二人值班改为一个值班。
　　由于增加配水井设计，还有利于调节和控制各沉淀池水量，也便于维修。

　　五、结束语

　　中央配水式混合池具有以下特点：
　　1、容积利用充分，无死水区；
　　2、配水井与混合池合建，占地面积小；
　　3、混凝剂与水体混合充分，达到了快速均匀之目的。在保证水质条件下，可节约混凝剂消耗。
　　4、投药管易于清理，保证运行安全。当需要投加助凝剂时，亦十分便利。
　　由于该构筑物能达到安全和节约之目的，受到了运行工人的欢迎。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1993年7月13日
　　水质数据由王秀茹、孙洪霞、王小红同志提供。水量及药耗由陈子和、姜东梅同志提供。

技术资料第9309号

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