QC成果-降低水处理药剂单耗.ppt

小组名称雪绒花QC小组注册编号供水-012 课题 名称降低滦河水处理药剂单 耗成立时间2008年1月 课题类 型现场 型活动时间 2008年1月2008年10 月 小组人数（10 人） 6 当 年 活动次数 20次 获奖 情况 一、小组概况 二、QC小组成员情况 序号姓名年龄文化程度职务 、职称组内分工备注 1 2 3 4 5 6 三、选题理由 四、现状调查 滨海水厂是大港油田唯一滦河水供水单位，承担着油区13万人口及各企业 的生产生活用水。滨海水厂总设计生产能力为8.0万m3/d，分为两套水处理系统 。水厂一期处理规模为2.0万m3/d，1983年投产；水厂二期处理规模为6.0万 m3/d，1995年投产。一期主要供给生活用水，高日供水量为1.6万m3；二期主 要供应石化公司用水和部分生活用水，高日供水量为2.6万m3。水厂一、二期 处理工艺相同，均采用机械加速澄清、虹吸滤池过滤和液氯消毒的常规处理工 艺流程。其工艺流程为： 上游源水 一 级 泵 房 机 械 加 速 澄 清 池 虹 吸 滤 池 用 户 前加氯后加氯 管网 二 级 泵 房 清 水 池 原 水 池 混凝剂助凝剂预氧化剂 由于天然水中含有大量的杂质和各种病原微生物，因此，天然水源已不能作为饮用水直接饮用，因 此需要通过投加一定量的处理药剂，经过絮凝、沉淀、过滤、消毒等一系列物理、化学方法进行处理，使 水变得清洁、卫生，并达到生活饮用水卫生标准后才能饮用。因此水处理药耗就成为水厂的主要控制 指标之一。 滨海水厂2006年累计供水为1415.4万m3，消耗混凝剂688吨，单位制水药耗为48.6g/m3；2007年累计供 水为1426.3万m3，消耗混凝剂748吨，单位制水药耗为52.45g/m3。在处理效果不理想时，采用聚二甲基二 烯丙基氯化铵（HCA）作为助凝剂强化混凝。 四、现状调查 四、现状调查 2002年，天津市实施了引滦入津水源保护工程。工程包括于桥水库水源保护、新 建州河暗渠和引滦专 用输水明渠治理3项工程。于桥水库水源保护工程，以保护引滦水 质、防止富营养化为目标，对于桥水库实 施全方位综合治理；新建州河暗渠工程，在 于桥水库和九王庄节制闸之间修建一条全长34.14公里的暗渠，与引滦专 用输水明渠 连接，取代州河输水；引滦专 用输水明渠治理工程，实施渠道护坡27.6公里，护底 61.89公里。2006年底工程完工后大大减轻水体污染，保证入市引滦水质量，但原水浊 度逐年下降，给常规处 理冬季低温低浊及夏季低浊高藻水增加了一定难度，近几年， 由于国家生活饮用水卫生标准的提高，造成水处理药剂单 耗居高不下。 对2006、2007年度水处理药耗的分析发现 ， 药耗季节性变化明显。夏季，原水浑浊 度偏高 的，药耗明显高于年平均水平。虽然原水浑浊 度 呈逐年下降的趋势 ，但随着富营养化的加剧致使 藻类总 数和叶绿素含量逐年增加，致使水处理难 度进一步加大。 由于大港油田供水区域相对固定，近年来水处理量没有明显变 化，为在保障水质的前提 下，进一步降低水处理药耗创造了条件。 四、现状调查 五、设定目标 确保制水药剂单耗控制在45g/m3以内。 六、原因分析 水处理药耗高 选用药剂不适合 原水水质变差 水处理工艺落后 混凝剂投加点不当 混凝剂不合格 混凝剂投加控制不当 混合效果不好 絮凝效果不好 助凝剂投加量不正确 投药设备自动化程度低 沉淀时间不够 无快速混合装置 混合强度不够 处理水量大 原水水质不稳定 沉淀效果不好 质量培训力度 不够 排泥不及时 沉降比控制不当 规程、制度不健全 混凝试验不及时 回流水量过大 工艺水量不均匀 药剂注入管道方式 不合理 七、要因确定 序号末 端 因 素验证验证 方法要 因 确 认认结结 论论 1 原水水质变 差 数据分析 上游水源保护力度不断加大，输水明渠采用了暗渠或硬化处理，受外界污 染的危险明显减少，水质总 体趋好，虽然藻类等部分指标呈周期性变化， 并时有高值出现，但未达到影响处理效果的程度 非要因 2 原水水质不稳 定 数据分析 原水水质虽 呈周期变化，但变化幅度在逐渐收窄，说明原水水质趋 于稳定 ，上游水源保护已见成效，原水浊度总体保持在20NTU以下，水质相对稳 定，变化不大 非要因 3 水处理工艺落 后 调查 分析 机械加速澄清池和虹吸滤池是给水处理工艺中较成熟的两种工艺设 施，也 是给水工程教材中主要讲解的工艺设 施，因为有机械搅拌设备 ，对水 质和水量的适应性较强。现工艺设 施按照1330m3/h虹吸滤池标准图集（ S773）、1330m3/h和机械加速澄清池标准图集（S774）进行建造，目前 国内多家水厂人在采用这一工艺结 构组合 非要因 4 处理水量大 数据分析 滨海水厂设计处 理能力为8万m3/d。在澄清池安装斜板以后，处理能力应 有所增加，但由于国家对出厂水水质的要求从3NTU调整为1NTU,因此对工 艺处 理水提出了更高的要求，从两方面综合考虑，澄清池和虹吸滤池的处 理能力应能够保持在原设计 的生产能力。而目前处理水量最多5万m3/d为 设计 水量60%左右，正常情况下属于合理运行模式，不属于超负荷或满负 荷运行 非要因 七、要因确定 序号末 端 因 素验证验证 方法要 因 确 认认结结 论论 5 混合强度不够 调查 分析 机械加速澄清池安装有搅拌机，搅拌机按照机械搅拌澄清池搅拌机CJ/T 32 -1991D的标准，由专业 厂家制造，并具有变频调 速装置，能够保证搅 拌 桨转 速在26 r/min，以使叶轮外缘线 速度达到0.51.5 (m/s)的速度 非要因 6 选用药剂 不适 合 调查 分析 给水处理中普遍采用有机或无机混凝剂对 水中杂质进 行澄清处理，目前水 厂所采用药剂为 无机混凝剂聚合氯化铝和有机聚合物聚二甲基二烯丙基氯 化铵（HCA）,两种药剂 的配合使用已在大城市的自来水厂进行深入研究和 推广，药剂 和匹配方式都比较合理和先进 非要因 7 混凝剂不合格 调查 分析 1.混凝剂生产厂家为正规企业，具有涉水产品的卫生许可证； 2.经过 天津市技术监 督局认证 的正规质检 机构不定期对厂家进行质量 监督； 3.每一批次的产品都进行出厂检验 ，水厂进药时 ，每一批药都要进行 入厂检验 上述措施保证了我厂使用的混凝剂质 量能够达到水处理剂 聚合氯化铝（ GB15892-2003）的产品质量要求 非要因 8 助凝投加量不 正确 现场调查 自2000年以来，滨海水厂即开始采用HCA作为助凝剂，总结 了一些经验 ， 取得了一定的效果。但由于没有进行一些更为细 致的研究，使HCA与混凝 剂的相互匹配缺乏一定的依据，搭配比例不尽合理，效果不稳定，同时造 成药剂过 多消耗 要 因 七、要因确定 序号末 端 因 素验证验证 方法要 因 确 认认结结 论论 9 混凝剂投加点 不当 现场调查 投加点的设计 要考虑对药剂 的混合、水解，及不同药剂 投加的时间 差， 一保证相互协调发挥 最佳作用。投加点设置不当会限制各种药剂发挥 作 用，造成药耗增加，但经过测 算，目前的加药点布置可以保证各种药剂 之间间 隔时间 的要求，即混凝剂与助凝剂的投加间隔达到2分钟，不会造 成相互干扰，影响处理效果 非要因 10 各药剂 注入管 道方式不合理 现场调查 药剂 注入方式是药剂 与原水接触的第一步，药剂 注入管道方式是否合理， 关系到各种药剂 能否与工艺水实现 快速均匀混合，及时发挥 相应的作用 ，根据给水工程的介绍，混凝剂应该 与药剂实现 快速混合 要 因 11 投药设备 自动 化程度低 现场调查 自动化程度高的药剂 投加系统，能够减轻职 工的劳动 强度，对药剂 投加 进行精度的控制，但由人工控制的稳定的运行方案同样能达到精确投加的 目的，不会造成太大的药剂 浪费 非要因 12 操作规程、管 理制度不健全 现场调查 QHSE体系在中石油系统执 行多年，随着QHSE质量体系的日益完善，滨 海水厂为各工艺环节 、各岗位制定了相关的操作规程和管理制度，为保 证工艺按照规定参数运行创造了条件 非要因 13 无快速混合装 置 现场调查 水厂建设时为 配合混凝剂的投加，给四个处理工艺安装了静态混合器， 保证了混凝剂在管道中实现 快速混合 非要因 七、要因确定 序号 末 端 因 素验证验证 方法要 因 确 认认结结 论论 14 质量相关知 识培训力度 不够 现场调查 随着石油行业QHSE体系的推广，相应开展了一些培训活动，但针对质 量管理工 作的培训内容不全面，因此造成员工对工艺质 量控制的认识 明显不足，在工艺参 数频繁变化的工程中，对工艺控制指标不能进行必要的调整，从而造成药剂 投加 过量 要 因 15 混凝试验 不 及时 现场调查 目前国内外水处理行业普遍采用烧杯混凝试验 来控制投加量，由于目前水处理采 用地表水较多，水质受自然和人为的影响较为严 重，水质变 化的突发性和变化幅 度较大。通过及时开展烧杯混凝实验 ，可以针对 原水水质的具体变化情况，模拟 出近似的处理措施，从中选择 最佳的处理和投药方式，其提供的数据对工艺运行 具有极高的参考价值，可以及时调节药剂 投加量，防止造成浪费 要 因 16 澄清池回流 水量过大 现场调查 澄清池工艺水回流是为了增强工艺水在构筑物中的多维运动，提高了杂质 接触了 几率，在一定范围内增强絮凝的效果，因此回流量过小，不利于絮体的形成，矾花 不易下沉，而回流量过大，会加速泥渣层的扰动过 大，污泥面上升，泥水分离效 果差，两种情况都需加大投药量对上浮絮体进行抑制 要 因 17 工艺水量不 均匀 现场调查 平稳的工艺水量可以使各工艺设 施发挥稳 定的作用。如果由于工艺水量变化幅度 过大，破坏了生产过 程中的相对稳 定状态，会对悬 浮泥渣层及清水区产生扰动 ， 不利于泥渣分离，严重影响处理效果，使出水水质变 差。重新恢复稳定状态需要 数小时，并且需要投加过量药剂 （一般需要增加一倍以上的投药量）对上浮矾花 进行抑制，起到强化混凝的作用，因此造成药剂 投加过量，造成不必要的药剂 浪 费 要 因 八、制定对策 八、制定对策 根据不同时期所做做烧杯混凝实验结果进行分析发现，当混凝剂与助 凝剂的配比为100：1时，剩余浊度为最低，即在同样水处理效果下所消耗的 药剂为最少。 九、对策实施 实施一：调整助凝投加量 实施二：加强质量相关知识培训 1. 对澄清池、加药间等相关操作规程进行规范和细化，确保各种运行参数准确、合理 、可操作性强； 2. 按照矿区事业部、供水公司的要求，进一步细化滨海水厂供水服务保障制度 和滨海水厂供水服务质 量标准，用严格的制度和标准来衡量，使得工作的评 判标准有据可查； 3. 加强工作质量教育，保证岗 位人员巡查到位，确保工艺仪 表、设备 工作正常。 工艺水量发生变化时，及时观 察水量与药量是否匹配。 实施三：改造药剂注入管道方式 将混凝剂和助凝剂等药剂 注入管道方式进行调整，由原来的平 头注入，接触面积小，并形成死角，不利于药剂 的快似混合；经改 造后，出药口为背对来水方向成60，接触面积增大，便于药剂 与 工艺水实现 快速、瞬间混合。 实施四：增加烧杯混凝实验频次 通过将烧杯混凝实验次数由每月一次，提高到每周一次，敏感使其每周 两次，减少由于原水水质变化造成的耗矾量变化的盲区，及时根据耗矾量变 化确定加药量，避免造成浪费。 实施五：确定合理澄清池回流水量 在实际运行中发现，由于铝盐水解 速度慢、生成的矾花轻，在45倍的回流 水量即可满足混合絮凝的要求，也不会 对泥渣层与清水层界面产生扰动，从而 避免采用过量投药方式抑制矾花上浮。 序号 设计 进水量 （m3/h） 叶轮直 径（m） 进水量（ m3/h） 搅拌机转 速 搅拌桨边缘 线速度 回流量 (倍) 泥渣层生成情况 出水 浊度 (NTU) 1 1330m3/h4.5 100020.47 m/s3 杂质 不能充分接触，形成矾 花细碎、易上浮 0.5 2 100030.71m/s4矾花均匀，沉降效果好0.3 3 100040.94 m/s5 对清水区产生扰动 ，沉淀效 果差，矾花上浮 0.6 实施六：确定合理的生产工艺水量 工艺水量的大幅波动不但对水质造成影响，是矾花上浮，影响出水浊度，而 且为了抑制浊度上升需要投入比正常药量更多的药剂，从而造成药剂的浪费。 经测算，按照以往七天的供水量的单位平均值的1.1倍（其中0.1为工艺运行自用 水消耗量），作为单位的进水量进行生产，可以保证生产工艺平稳、清水池储 量能保持充足的缓冲调节能力。 十、效果检查 从上述对比图来看，通过进 行此次QC小组活动后，2008年每 月的水处理药剂单 耗均有较大幅度的下降，为实现 全年目标创 造了条件。 2008年19月份，在为增加其他 消耗的情况下，水处理药耗由2007年 的52.45g/m3，下降到34.6 g/m3， 目标完成。 十、效果检查 十一、效益分析 1、经济效益 活动后，我们进行了效益测算： 2007年19月份共消耗混凝剂561吨; 2008年19月份共消耗混凝剂419吨; 混凝剂单价为1650元/吨; 活动期间，节约混凝剂产生的直接经济效益为： （516-419）*1650=160050元 活动期间助凝剂HCA消耗量较上年同期下降1吨，HCA单价为25810元，节 约助凝剂的直接效益为25810元； 其他药剂消耗均未发生变化； 活动期间共产生经济效益为： 160050元+25810元=185860元 十一、效益分析 2、社会效益 通过上述图表对比不难发现 ，活动前后出厂水浑浊 度明显降低，而且使得出厂水pH值 平稳并保持在较高的水平，保证了出厂水的化学稳定性，防止由于管网水pH值过 低，而形成 严重腐蚀性水对钢 制管线形成腐蚀，造成末梢水发黄或“红水