電流混凝投藥

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摘要：本文首次針對(duì)了流動(dòng)電流混凝投藥自動(dòng)控制技術(shù)在低濁度水中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，提出流動(dòng)電流混凝投藥自動(dòng)控制技術(shù)在低濁度應(yīng)用水的適用范圍。對(duì)于流動(dòng)電流混凝投藥自動(dòng)控制技術(shù)在低濁度水情況下的應(yīng)用有著非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：流動(dòng)電流混凝投藥自動(dòng)控制技術(shù)低濁度

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以流動(dòng)電流為因子進(jìn)行混凝投藥控制，是投藥技術(shù)的上的一項(xiàng)重要進(jìn)展[1]。流動(dòng)電流混凝投藥自控技術(shù)作為目前國(guó)內(nèi)先進(jìn)的自動(dòng)投藥控制技術(shù)，已在全國(guó)各地的自來(lái)水廠得到了廣泛的應(yīng)用并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)展，水質(zhì)條件也日趨復(fù)雜，應(yīng)用中所遇到的問(wèn)題也越來(lái)越多，尤其是低濁度水方面表現(xiàn)特別明顯。

低濁度水情況下的混凝沉淀過(guò)程是整個(gè)低濁度水處理工藝的關(guān)鍵，能否準(zhǔn)確控制混凝劑的投加量關(guān)系尤為重要。因?yàn)樵诘蜐岫人那闆r下，所需的混凝劑較少，形成的礬花顆粒細(xì)、少、輕，難于沉淀，易于穿透濾池[2]。因此，在低濁度水中準(zhǔn)確地控制投藥量既是十分困難的又是非常必要的。

流動(dòng)電流控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)包括黑龍江、安徽、廣西、江蘇等省的低濁度水質(zhì)的水廠已有了一些應(yīng)用，但尚未有過(guò)細(xì)致的研究和探討，只是從實(shí)際應(yīng)用中總結(jié)出較粗略的低濁度原水應(yīng)用范圍。

1.流動(dòng)電流自動(dòng)投藥控制技術(shù)在低濁度水中應(yīng)用范圍的實(shí)驗(yàn)研究

1.1試驗(yàn)裝置

本試驗(yàn)采用儀器有哈爾濱建筑大學(xué)制造的流動(dòng)電流遠(yuǎn)程膠體電荷傳感器，北京精密單因子公司生產(chǎn)的sc-4000型流動(dòng)電流投藥自動(dòng)控制儀，美國(guó)miltonroy公司生產(chǎn)的lmi型電子脈沖計(jì)量泵，美國(guó)hatch公司制造的臺(tái)式濁度儀，并應(yīng)用了由哈爾濱建筑大學(xué)水工業(yè)新技術(shù)研究室設(shè)計(jì)的水廠處理工藝流程模型?；炷巹┎捎煤幽仙a(chǎn)的聚合氯化鋁。

1.2試驗(yàn)方案

1.2.1靜態(tài)試驗(yàn)

本試驗(yàn)是利用高嶺土來(lái)配制所需原水濁度，將配好的濁度為10、9、8、7、6、5、4、3、2、1.5ntu的原水水樣分別裝入十個(gè)1000ml燒杯內(nèi)。同時(shí)取1000ml自來(lái)水（濁度為1.5ntu），作為基準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比。試驗(yàn)裝置示意圖如下。

先將膠體電荷遠(yuǎn)程傳感器與流動(dòng)電流控制儀之間的信號(hào)線連接好，然后將傳感器放入盛有自來(lái)水的燒杯內(nèi)，啟動(dòng)傳感器與控制儀的電源，讓傳感器穩(wěn)定運(yùn)行30分鐘，紀(jì)錄控制儀顯示的流動(dòng)電流檢測(cè)值。待檢測(cè)值穩(wěn)定后，即向水中加入2mg/l的聚合氯化鋁藥劑，在100轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下快速攪拌20秒鐘，測(cè)定流動(dòng)電流的檢測(cè)值并記錄下來(lái)。從燒杯中取出傳感器，讓加藥后的原水靜沉25分鐘，測(cè)定其沉后濁度并記錄下來(lái)。

將傳感器放入10ntu的原水中直至檢測(cè)值穩(wěn)定，記錄下控制儀所顯示的流動(dòng)電流檢測(cè)值。向原水中同樣加入2mg/l的聚合氯化鋁藥劑，在100轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下快速攪拌20秒鐘，測(cè)定流動(dòng)電流的檢測(cè)值并記錄下來(lái)。同樣靜沉25分鐘后紀(jì)錄下沉后水濁度。

同樣地對(duì)其他上述8個(gè)燒杯中的原水水樣進(jìn)行試驗(yàn)，所得數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。

從表1可以看出流動(dòng)電流混凝投藥自動(dòng)控制系統(tǒng)在濁度5ntu以上，對(duì)藥劑（2mg/l）有明顯的反應(yīng)，流動(dòng)電流檢測(cè)值可以隨著原水濁度的變化有顯著的變化，當(dāng)濁度每變化1ntu，流動(dòng)電流檢測(cè)值可變化1個(gè)單位以上，控制精度較好；但在4~1ntu的濁度范圍內(nèi)，當(dāng)濁度每變化1度時(shí)，流動(dòng)電流檢測(cè)值只變化0.3個(gè)單位左右，控制精度稍差。

在1.5~10ntu的濁度范圍，改變混凝劑的投加量進(jìn)行試驗(yàn)。以下為投藥量分別為0.5mg/l，1mg/l，1.5mg/l，2mg/l，3mg/l，4mg/l，5mg/l情況下的流動(dòng)電流檢測(cè)值變化情況，見(jiàn)表2、表3、表4、表5。取其中1.5、4、5、10ntu四種濁度水的紀(jì)錄加以說(shuō)明。

由上述的靜態(tài)試驗(yàn)紀(jì)錄可知，投藥量變化時(shí)，流動(dòng)電流檢測(cè)值變化情況：即原水濁度大于5ntu，流動(dòng)電流檢測(cè)值變化較大，控制精度較高，滿足控制要求；原水濁度小于5ntu時(shí)，流動(dòng)電流檢測(cè)值變化較小，控制精度較差。

1.2.2動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)研究

在實(shí)驗(yàn)室的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)流程如圖1。本流程模擬了水處理的常規(guī)工藝過(guò)程，即從原水進(jìn)廠經(jīng)過(guò)的加藥、混合、反應(yīng)、沉淀、過(guò)濾的全過(guò)程（不包括加氯），這樣可以較全面地反映流動(dòng)電流投藥控制系統(tǒng)對(duì)低濁度水的處理過(guò)程的影響。

當(dāng)原水濁度在2~10ntu范圍變化時(shí)，流動(dòng)電流控制系統(tǒng)在保證沉后水濁度約為2ntu條件下，投藥量、流動(dòng)電流檢測(cè)值、沉后水濁度及濾后水濁度紀(jì)錄。

從上述的流動(dòng)電流混凝投藥自動(dòng)控制系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)運(yùn)行情況可知，流動(dòng)電流投藥自控系統(tǒng)對(duì)于濁度為5ntu以上的原水反應(yīng)靈敏，當(dāng)原水濁度變化1ntu時(shí)流動(dòng)電流檢測(cè)值可以變化1個(gè)單位以上，控制精度很好。而對(duì)于濁度小于5ntu的原水，當(dāng)原水濁度變化1ntu時(shí)流動(dòng)電流的檢測(cè)值只能變化0.3個(gè)單位左右，反應(yīng)不夠靈敏，控制精度較差。

1.3流動(dòng)電流混凝投藥控制系統(tǒng)在低濁度原水情況下實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用

1.3.1水廠情況簡(jiǎn)介

該水廠位于黑龍江省哈爾濱市。水廠的原水濁度在冬季枯水期時(shí)為10ntu以下，ph值為中性，有微量污染物存在，水質(zhì)無(wú)其它特異情況。水廠的處理量為5萬(wàn)噸/日，水廠的水處理工藝流程為常規(guī)工藝。

流動(dòng)電流混凝投藥控制系統(tǒng)的取樣點(diǎn)設(shè)在網(wǎng)格反應(yīng)池內(nèi)的第四個(gè)格中，水樣為加藥后混合20秒左右的水，膠體電荷遠(yuǎn)程傳感器安裝在反應(yīng)池的池壁上，傳感器前設(shè)有不銹鋼水樣預(yù)處理器，可以有效的防止較大的雜質(zhì)堵塞傳感器。流動(dòng)電流投藥自動(dòng)控制儀安裝在加藥間的值班室，變頻控制柜安裝在加藥間電控室內(nèi)。

在春、夏、秋季該水廠原水濁度多為數(shù)十至數(shù)百ntu，流動(dòng)電流自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行情況良好，可以準(zhǔn)確控制混凝劑的投加量，使沉淀池出水濁度保持在4~5ntu左右，符合水廠的要求。

1.3.2流動(dòng)電流在低濁度下的運(yùn)行情況

在冬季枯水期，該水廠的原水濁度多為5~10ntu，觀察表明，當(dāng)原水濁度大于5ntu時(shí)，流動(dòng)電流自控系統(tǒng)工作穩(wěn)定而靈敏，可以隨著原水濁度的變化準(zhǔn)確地改變混凝劑的投加量，達(dá)到控制投藥量和保證水質(zhì)的目的；當(dāng)原水濁度小于5ntu時(shí)，流動(dòng)電流自控系統(tǒng)工作有些不穩(wěn)定，投藥量隨水質(zhì)變化的調(diào)節(jié)速度較慢，這與試驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果相似。

作者也了解到在江蘇和安徽兩省應(yīng)用流動(dòng)電流混凝投藥自動(dòng)控制系統(tǒng)于低濁度原水的水廠的情況，結(jié)果與上述實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和生產(chǎn)性試驗(yàn)情況相似。

2.結(jié)論

通過(guò)一系列的靜態(tài)試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)和生產(chǎn)性試驗(yàn)，可以認(rèn)為流動(dòng)電流投藥自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用的原水濁度分界點(diǎn)為5ntu，對(duì)5ntu以上濁度的原水，流動(dòng)電流混凝投藥自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制精度較高，可取得比較滿意的控制效果；對(duì)于5ntu以下濁度的原水，流動(dòng)電流投藥控制系統(tǒng)精度較差。

參考文獻(xiàn)

[1]崔福義，陳衛(wèi)，李虹。流動(dòng)電流串級(jí)投藥控制系統(tǒng)的特性評(píng)價(jià)。中國(guó)給水排水。1995[2]。30~33。

[2]霍明昕，劉馨遠(yuǎn)。低溫低濁水質(zhì)特性的分析。中國(guó)給水排水。1998[6]。33~34。