聚合氯化鋁(PAC)是一種含不同量羥基的混凝劑,自上世紀(jì)60年代問(wèn)世以來(lái),因其投加劑量少、除濁高、對(duì)出廠水pH影響小等諸多優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用在水處理領(lǐng)域。但現(xiàn)階段,涉及水質(zhì)凈化的聚合氯化鋁投加方式,主要是根據(jù)原水的濁度及流量變化,依靠經(jīng)驗(yàn)初步估計(jì)投加量,再對(duì)形成的礬花情況做出人工調(diào)整。這種估投方式受個(gè)人因素影響較大,導(dǎo)致投加量不準(zhǔn),造成出廠水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)或且浪費(fèi)藥劑的情況。如何能夠合理地確定混凝劑投加量,保證出廠水質(zhì)并降低藥耗,是供水行業(yè)一直研究的課題。
本文對(duì)自來(lái)水處理過(guò)程中的水質(zhì)濁度、流量與聚合氯化鋁投加量進(jìn)行了分析,確定不同濁度、流量下的聚合氯化鋁投加量范圍,以提高聚合氯化鋁投加量準(zhǔn)確性及降低藥耗的目的。
1、聚合氯化鋁對(duì)沉降效果的影響
水質(zhì)在混凝沉淀過(guò)程中,會(huì)受到原水pH值范圍、水溫、聚合氯化鋁投加量、濃度、性能、沉降時(shí)間等諸多可變因素的影響。
研究表明:
當(dāng)沉降時(shí)間一定時(shí),聚合氯化鋁的投加量決定了水質(zhì)余濁量,但是水質(zhì)余濁量并不是隨著聚合氯化鋁投加量的增加而不斷降低,過(guò)量的投加聚合氯化鋁將造成浪費(fèi);
當(dāng)聚合氯化鋁的投加量固定時(shí),水的沉降時(shí)間決定了出廠水的濁度,當(dāng)沉降時(shí)間低于50分鐘時(shí),余濁隨沉降時(shí)間的延長(zhǎng)而降低,高于50分鐘時(shí),余濁將會(huì)趨于穩(wěn)定,不再發(fā)生變化;
在出廠水濁度一定的前提下,適當(dāng)增加聚合氯化鋁的投加量可縮短沉降時(shí)間,增加產(chǎn)水量。延長(zhǎng)沉降時(shí)間,則可降低聚合氯化鋁的投加量,降低生產(chǎn)成本。所以,各水廠可根據(jù)自身的條件和生產(chǎn)任務(wù)安排,選擇適當(dāng)?shù)木酆下然X投加量和沉降時(shí)間,以實(shí)現(xiàn)較優(yōu)生產(chǎn)目的。
2、聚合氯化鋁投加量分析
2.1 采集數(shù)據(jù)
在分析聚合氯化鋁投加量之前,需要對(duì)水廠歷年(如:2014-2016年)每小時(shí)的原水pH值、原水濁度、取水流量、聚合氯化鋁投加量、待濾水濁度、聚合氯化鋁濃度、聚合氯化鋁單耗、濾后水濁度等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,再對(duì)采集來(lái)的原始數(shù)據(jù),按照濁度段和流量段進(jìn)行篩選并分類(lèi)統(tǒng)計(jì)。
2.2 數(shù)據(jù)篩選的甚本原則
合理篩選水廠歷年的水質(zhì)處理數(shù)據(jù),是分析聚合氯化鋁投加量并確保結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素,所以數(shù)據(jù)篩選應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則:
1、以濾池和沉淀池出水的濁度限值為控制點(diǎn),選取滿(mǎn)足該限制條件范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)信息;
2、篩選數(shù)據(jù)時(shí),要考慮聚合氯化鋁的投加點(diǎn)與沉淀池出水采樣點(diǎn)的滯后時(shí)間,要盡可能的采用原水濁度較為穩(wěn)定時(shí)的數(shù)據(jù),以規(guī)避這段滯后時(shí)間;
3、所選取的數(shù)據(jù)應(yīng)為取水流量穩(wěn)定后的數(shù)據(jù),排除取水流量突變時(shí)的數(shù)據(jù);
4、排除原水濁度突變時(shí)的數(shù)據(jù);
5、聚合氯化鋁投加量的突變數(shù)據(jù)要做分析,辨別其當(dāng)時(shí)的投加量是否正常,再做取舍;
6、當(dāng)高于100NTU原水濁度數(shù)據(jù)較少時(shí),要依據(jù)上訴五條篩選原則,對(duì)已篩選的聚合氯化鋁投加量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行逐一分析,并做好取舍。
2.3 繪制水質(zhì)濁度、流量與聚合氯化鋁投加量的關(guān)系曲線(xiàn)
1、收集2014年、2015年、2016年不同濁度、流量下的聚合氯化鋁投加量數(shù)據(jù);
2、編制濁度、流量和聚合氯化鋁投加量三者關(guān)系的表格;
3、對(duì)不同濁度段、不同流量段和聚合氯化鋁投加量三個(gè)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析。濁度段、流量段的劃分,要根據(jù)水廠的處理工藝和聚合氯化鋁投加量的跳變情況為依據(jù)。
濁度可以按照<5、5-10、10-20、20-50、50-100、100-500、500-1000、>1000NTU進(jìn)行分段;
流量可以按照<1500、1500-3000、3000-4500、>4500m3/h進(jìn)行分段;
4、根據(jù)不同的濁度段和流量段,填入聚合氯化鋁的投加量,制成統(tǒng)計(jì)表;
5、根據(jù)原水濁度、流量和聚合氯化鋁的投加量統(tǒng)計(jì)表制作三者關(guān)系曲線(xiàn);
6、驗(yàn)證并修正結(jié)果。將聚合氯化鋁的實(shí)際投加量與曲線(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證曲線(xiàn)效果,當(dāng)存有偏差時(shí),加以修正。
在投加聚合氯化鋁時(shí),在檢測(cè)出原水濁度及取水流量后,可根據(jù)濁度、流量與聚合氯化鋁投加量的關(guān)系曲線(xiàn),找出對(duì)應(yīng)的聚合氯化鋁用量,指導(dǎo)水廠生產(chǎn),此方法將以前的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù),對(duì)提高聚合氯化鋁投加量的準(zhǔn)確度及降低藥耗、保障水質(zhì)都有一定的積極作用。
此外,由于濁度、流量與聚合氯化鋁投加量的關(guān)系曲線(xiàn)是通過(guò)歷史數(shù)據(jù)信息繪制的,在指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,聚合氯化鋁的投加量會(huì)存在一定誤差,這主要是由于原水的水質(zhì)出現(xiàn)了變化,或聚合氯化鋁的質(zhì)量原因所影響,因此,生產(chǎn)時(shí)要時(shí)刻注意觀察礬花的形成情況,及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)。而且,水廠需要每半年定期對(duì)聚合氯化鋁的投加量進(jìn)行一次生產(chǎn)驗(yàn)證,及時(shí)調(diào)整數(shù)據(jù)信息,特殊原水水質(zhì)的非常規(guī)投加量,要標(biāo)注說(shuō)明。
3、結(jié)語(yǔ)
自來(lái)水公司的取水水源由于水質(zhì)變化大、供水量存有高峰、低谷時(shí)段等因素的影響,很難找出聚合氯化鋁的投加規(guī)律。本文通過(guò)對(duì)水質(zhì)濁度、流量和聚合氯化鋁投加量分析,編制三者的關(guān)系曲線(xiàn),確定聚合氯化鋁投加量數(shù)值,而在此之前,只需檢測(cè)出原水濁度及取水流量,避免了憑經(jīng)驗(yàn)投加聚合氯化鋁,造成投加量過(guò)多或難以保證水質(zhì)的情況發(fā)生,對(duì)指導(dǎo)水廠生產(chǎn)具有實(shí)質(zhì)性的意義。