聚合氯化鋁(PAC)是一種含不同量羥基的混凝劑,自上世紀60年代問世以來,因其投加劑量少、除濁高、對出廠水pH影響小等諸多優點,已廣泛應用在水處理領域。但現階段,涉及水質凈化的聚合氯化鋁投加方式,主要是根據原水的濁度及流量變化,依靠經驗初步估計投加量,再對形成的礬花情況做出人工調整。這種估投方式受個人因素影響較大,導致投加量不準,造成出廠水水質不達標或且浪費藥劑的情況。如何能夠合理地確定混凝劑投加量,保證出廠水質并降低藥耗,是供水行業一直研究的課題。
本文對自來水處理過程中的水質濁度、流量與聚合氯化鋁投加量進行了分析,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確性及降低藥耗的目的。
1、聚合氯化鋁對沉降效果的影響
水質在混凝沉淀過程中,會受到原水pH值范圍、水溫、聚合氯化鋁投加量、濃度、性能、沉降時間等諸多可變因素的影響。
研究表明:
當沉降時間一定時,聚合氯化鋁的投加量決定了水質余濁量,但是水質余濁量并不是隨著聚合氯化鋁投加量的增加而不斷降低,過量的投加聚合氯化鋁將造成浪費;
當聚合氯化鋁的投加量固定時,水的沉降時間決定了出廠水的濁度,當沉降時間低于50分鐘時,余濁隨沉降時間的延長而降低,高于50分鐘時,余濁將會趨于穩定,不再發生變化;
在出廠水濁度一定的前提下,適當增加聚合氯化鋁的投加量可縮短沉降時間,增加產水量。延長沉降時間,則可降低聚合氯化鋁的投加量,降低生產成本。所以,各水廠可根據自身的條件和生產任務安排,選擇適當的聚合氯化鋁投加量和沉降時間,以實現較優生產目的。
2、聚合氯化鋁投加量分析
2.1 采集數據
在分析聚合氯化鋁投加量之前,需要對水廠歷年(如:2014-2016年)每小時的原水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、濾后水濁度等數據進行采集,再對采集來的原始數據,按照濁度段和流量段進行篩選并分類統計。
2.2 數據篩選的甚本原則
合理篩選水廠歷年的水質處理數據,是分析聚合氯化鋁投加量并確保結果準確性的關鍵因素,所以數據篩選應遵循以下幾個原則:
1、以濾池和沉淀池出水的濁度限值為控制點,選取滿足該限制條件范圍內的數據信息;
2、篩選數據時,要考慮聚合氯化鋁的投加點與沉淀池出水采樣點的滯后時間,要盡可能的采用原水濁度較為穩定時的數據,以規避這段滯后時間;
3、所選取的數據應為取水流量穩定后的數據,排除取水流量突變時的數據;
4、排除原水濁度突變時的數據;
5、聚合氯化鋁投加量的突變數據要做分析,辨別其當時的投加量是否正常,再做取舍;
6、當高于100NTU原水濁度數據較少時,要依據上訴五條篩選原則,對已篩選的聚合氯化鋁投加量數據信息進行逐一分析,并做好取舍。
2.3 繪制水質濁度、流量與聚合氯化鋁投加量的關系曲線
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據;
2、編制濁度、流量和聚合氯化鋁投加量三者關系的表格;
3、對不同濁度段、不同流量段和聚合氯化鋁投加量三個數據信息進行分析。濁度段、流量段的劃分,要根據水廠的處理工藝和聚合氯化鋁投加量的跳變情況為依據。
濁度可以按照<5、5-10、10-20、20-50、50-100、100-500、500-1000、>1000NTU進行分段;
流量可以按照<1500、1500-3000、3000-4500、>4500m3/h進行分段;
4、根據不同的濁度段和流量段,填入聚合氯化鋁的投加量,制成統計表;
5、根據原水濁度、流量和聚合氯化鋁的投加量統計表制作三者關系曲線;
6、驗證并修正結果。將聚合氯化鋁的實際投加量與曲線數據進行對比,驗證曲線效果,當存有偏差時,加以修正。
在投加聚合氯化鋁時,在檢測出原水濁度及取水流量后,可根據濁度、流量與聚合氯化鋁投加量的關系曲線,找出對應的聚合氯化鋁用量,指導水廠生產,此方法將以前的經驗轉換成數據,對提高聚合氯化鋁投加量的準確度及降低藥耗、保障水質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系曲線是通過歷史數據信息繪制的,在指導實際生產過程中,聚合氯化鋁的投加量會存在一定誤差,這主要是由于原水的水質出現了變化,或聚合氯化鋁的質量原因所影響,因此,生產時要時刻注意觀察礬花的形成情況,及時調整生產。而且,水廠需要每半年定期對聚合氯化鋁的投加量進行一次生產驗證,及時調整數據信息,特殊原水水質的非常規投加量,要標注說明。
3、結語
自來水公司的取水水源由于水質變化大、供水量存有高峰、低谷時段等因素的影響,很難找出聚合氯化鋁的投加規律。本文通過對水質濁度、流量和聚合氯化鋁投加量分析,編制三者的關系曲線,確定聚合氯化鋁投加量數值,而在此之前,只需檢測出原水濁度及取水流量,避免了憑經驗投加聚合氯化鋁,造成投加量過多或難以保證水質的情況發生,對指導水廠生產具有實質性的意義。