聚合氯化铝(PAC)是一种含不同量羟基的混凝剂,自上世纪60年代问世以来,因其投加剂量少、除浊高、对出厂水pH影响小等诸多优点,已广泛应用在水处理领域。但现阶段,涉及水质净化的聚合氯化铝投加方式,主要是根据原水的浊度及流量变化,依靠经验初步估计投加量,再对形成的矾花情况做出人工调整。这种估投方式受个人因素影响较大,导致投加量不准,造成出厂水水质不达标或且浪费药剂的情况。如何能够合理地确定混凝剂投加量,保证出厂水质并降低药耗,是供水行业一直研究的课题。
本文对自来水处理过程中的水质浊度、流量与聚合氯化铝投加量进行了分析,确定不同浊度、流量下的聚合氯化铝投加量范围,以提高聚合氯化铝投加量准确性及降低药耗的目的。
1、聚合氯化铝对沉降效果的影响
水质在混凝沉淀过程中,会受到原水pH值范围、水温、聚合氯化铝投加量、浓度、性能、沉降时间等诸多可变因素的影响。
研究表明:
当沉降时间一定时,聚合氯化铝的投加量决定了水质余浊量,但是水质余浊量并不是随着聚合氯化铝投加量的增加而不断降低,过量的投加聚合氯化铝将造成浪费;
当聚合氯化铝的投加量固定时,水的沉降时间决定了出厂水的浊度,当沉降时间低于50分钟时,余浊随沉降时间的延长而降低,高于50分钟时,余浊将会趋于稳定,不再发生变化;
在出厂水浊度一定的前提下,适当增加聚合氯化铝的投加量可缩短沉降时间,增加产水量。延长沉降时间,则可降低聚合氯化铝的投加量,降低生产成本。所以,各水厂可根据自身的条件和生产任务安排,选择适当的聚合氯化铝投加量和沉降时间,以实现较优生产目的。
2、聚合氯化铝投加量分析
2.1 采集数据
在分析聚合氯化铝投加量之前,需要对水厂历年(如:2014-2016年)每小时的原水pH值、原水浊度、取水流量、聚合氯化铝投加量、待滤水浊度、聚合氯化铝浓度、聚合氯化铝单耗、滤后水浊度等数据进行采集,再对采集来的原始数据,按照浊度段和流量段进行筛选并分类统计。
2.2 数据筛选的甚本原则
合理筛选水厂历年的水质处理数据,是分析聚合氯化铝投加量并确保结果准确性的关键因素,所以数据筛选应遵循以下几个原则:
1、以滤池和沉淀池出水的浊度限值为控制点,选取满足该限制条件范围内的数据信息;
2、筛选数据时,要考虑聚合氯化铝的投加点与沉淀池出水采样点的滞后时间,要尽可能的采用原水浊度较为稳定时的数据,以规避这段滞后时间;
3、所选取的数据应为取水流量稳定后的数据,排除取水流量突变时的数据;
4、排除原水浊度突变时的数据;
5、聚合氯化铝投加量的突变数据要做分析,辨别其当时的投加量是否正常,再做取舍;
6、当高于100NTU原水浊度数据较少时,要依据上诉五条筛选原则,对已筛选的聚合氯化铝投加量数据信息进行逐一分析,并做好取舍。
2.3 绘制水质浊度、流量与聚合氯化铝投加量的关系曲线
1、收集2014年、2015年、2016年不同浊度、流量下的聚合氯化铝投加量数据;
2、编制浊度、流量和聚合氯化铝投加量三者关系的表格;
3、对不同浊度段、不同流量段和聚合氯化铝投加量三个数据信息进行分析。浊度段、流量段的划分,要根据水厂的处理工艺和聚合氯化铝投加量的跳变情况为依据。
浊度可以按照<5、5-10、10-20、20-50、50-100、100-500、500-1000、>1000NTU进行分段;
流量可以按照<1500、1500-3000、3000-4500、>4500m3/h进行分段;
4、根据不同的浊度段和流量段,填入聚合氯化铝的投加量,制成统计表;
5、根据原水浊度、流量和聚合氯化铝的投加量统计表制作三者关系曲线;
6、验证并修正结果。将聚合氯化铝的实际投加量与曲线数据进行对比,验证曲线效果,当存有偏差时,加以修正。
在投加聚合氯化铝时,在检测出原水浊度及取水流量后,可根据浊度、流量与聚合氯化铝投加量的关系曲线,找出对应的聚合氯化铝用量,指导水厂生产,此方法将以前的经验转换成数据,对提高聚合氯化铝投加量的准确度及降低药耗、保障水质都有一定的积极作用。
此外,由于浊度、流量与聚合氯化铝投加量的关系曲线是通过历史数据信息绘制的,在指导实际生产过程中,聚合氯化铝的投加量会存在一定误差,这主要是由于原水的水质出现了变化,或聚合氯化铝的质量原因所影响,因此,生产时要时刻注意观察矾花的形成情况,及时调整生产。而且,水厂需要每半年定期对聚合氯化铝的投加量进行一次生产验证,及时调整数据信息,特殊原水水质的非常规投加量,要标注说明。
3、结语
自来水公司的取水水源由于水质变化大、供水量存有高峰、低谷时段等因素的影响,很难找出聚合氯化铝的投加规律。本文通过对水质浊度、流量和聚合氯化铝投加量分析,编制三者的关系曲线,确定聚合氯化铝投加量数值,而在此之前,只需检测出原水浊度及取水流量,避免了凭经验投加聚合氯化铝,造成投加量过多或难以保证水质的情况发生,对指导水厂生产具有实质性的意义。