淺談聚合氯化鋁投加量對沉淀效果的影響

張嘉銘(佛山市順德區(qū)水業(yè)控股有限公司樂從分公司，廣東 佛山 528300)

淺談聚合氯化鋁投加量對沉淀效果的影響

張嘉銘(佛山市順德區(qū)水業(yè)控股有限公司樂從分公司，廣東 佛山 528300)

文章探討了聚合氯化鋁投加量對沉淀量的影響，通過對水廠歷年水質(zhì)濁度、流量與聚合氯化鋁投加量的數(shù)據(jù)分析，繪制三者關(guān)系曲線，提高了聚合氯化鋁投加量的準(zhǔn)確性并降低藥耗，對指導(dǎo)水廠生產(chǎn)具有實質(zhì)性的意義。

聚合氯化鋁；PAC；沉淀效果；影響；采集數(shù)據(jù)

聚合氯化鋁（PAC）是一種含不同量羥基的高效混凝劑，自上世紀(jì)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(yōu)點，已廣泛應(yīng)用在水務(wù)處理領(lǐng)域。但現(xiàn)階段，涉及水質(zhì)凈化的PAC投加方式，主要是根據(jù)原水的濁度及流量變化，依靠經(jīng)驗初步估計投加量，再對形成的礬花情況做出人工調(diào)整。這種估投方式受個人因素影響較大，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。

本文對自來水處理過程中的水質(zhì)濁度、流量與PAC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 聚合氯化鋁對沉降效果的影響

水質(zhì)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(dāng)沉降時間一定時，PAC的投加量決定了水質(zhì)的最終余濁量，但是水質(zhì)的最終余濁量，并不是隨著PAC投加量的增加而不斷降低，過量的投加PAC將造成浪費；當(dāng)PAC的投加量固定時，水的沉降時間決定了出廠水的濁度，當(dāng)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(wěn)定，不再發(fā)生變化；在出廠水濁度一定的前提下，適當(dāng)增大PAC的投加量可縮短沉降時間，增加產(chǎn)水量。延長沉降時間，則可降低PAC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)腜AC投加量和沉降時間，以實現(xiàn)最優(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、聚鋁投加量、待濾水濁度、聚鋁濃度、聚鋁單耗、濾后水濁度等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，再對采集來的原始數(shù)據(jù)，按照濁度段和流量段進(jìn)行篩選并分類統(tǒng)計。

2.2 數(shù)據(jù)篩選的基本原則

合理篩選水廠歷年的水質(zhì)處理數(shù)據(jù)，是分析PAC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(nèi)的數(shù)據(jù)信息；2）篩選數(shù)據(jù)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(wěn)定時的數(shù)據(jù)，以規(guī)避這段滯后時間；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的數(shù)據(jù)；4）排除原水濁度突變時的數(shù)據(jù)；5）PAC投加量的突變數(shù)據(jù)要做重點分析，辨別其當(dāng)時的投加量是否正常，再做取舍；6）當(dāng)高于100 NTU的原水濁度數(shù)據(jù)較少時，要依據(jù)上訴五條篩選原則，對已篩選的PAC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PAC投加量的關(guān)系曲線

（1）收集2014年、2015年、2016年不同濁度、流量下的PAC投加量數(shù)據(jù)；

（2）編制濁度、流量和PAC投加量三者關(guān)系的表格；

（3）對不同濁度段、不同流量段和PAC投加量三各數(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PAC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、500～1 000、＞1 000NTU進(jìn)行分段；流量可以按照＜1500、1500～3000、3000～4500、＞4500 m3/h進(jìn)行分段；

（4）根據(jù)不同的濁度段和流量段，填入PAC的投加量，制成統(tǒng)計表；

（5）根據(jù)原水濁度、流量和PAC的投加量統(tǒng)計表制作三者關(guān)系曲線；

（6）驗證并修正結(jié)果。將PAC的實際投加量與曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，驗證曲線效果，當(dāng)存有偏差時，加以修正。

在投加PAC時，在檢測出原水濁度及取水流量后，可根據(jù)濁度、流量與PAC投加量的關(guān)系曲線，找出對應(yīng)的PAC量，指導(dǎo)水廠生產(chǎn)，此方法將以前的經(jīng)驗轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，對提高聚合氯化鋁投加的準(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PAC投加量的關(guān)系曲線是通過歷史數(shù)據(jù)信息繪制的，在指導(dǎo)實際生產(chǎn)過程中，聚合氯化鋁的投加量會存在一定的誤差，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)時要時刻注意觀察礬花的形成情況，及時調(diào)整生產(chǎn)。而且，水廠需要每半年定期對聚合氯化鋁的投加量進(jìn)行一次生產(chǎn)驗證，及時調(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)注說明。

3 結(jié)語

自來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。本文通過對水質(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，確定聚合氯化鋁投加量數(shù)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(jīng)驗投加聚合氯化鋁，造成投加量過多或難以保證水質(zhì)的情況發(fā)生，對指導(dǎo)水廠生產(chǎn)具有實質(zhì)性的意義。

[1]唐婉瑩.聚合氯化鋁絮凝機(jī)理探討[J].南京理工大學(xué)學(xué)報, 1997,21(4):325-328.

[2]李凡修,陳武.聚合氯化鋁制備技術(shù)的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展[J].工業(yè)水處理,2003,23(3):5～8.

[3]李為兵,金雪中,張紅春,等.處理低溫低濁水的混凝劑優(yōu)選[J].中國給水排水,2006(13):54-57.

[4]王紅宇,李久義,欒北坤,等.聚合氯化鋁絮凝處理低溫低濁水的研究[J].環(huán)境污染冶理技術(shù)與設(shè)備,2004(12):25-27.

張嘉銘（1989-）男，漢族，大學(xué)本科，水質(zhì)化驗助理工程師，從事水質(zhì)化驗技術(shù)工作。