給水處理中絮凝劑和絮凝控制技術 |
給水處理中,在絮凝藥劑投加控制和絮凝劑的使用方面,我國還處於一般水平。主要反應在絮凝劑的品種少、質量低。在國外,特別是作為原水調質而采用的助凝劑較為普遍。我國這方面差距較大。在藥劑自動投加方面,大部分水廠正處於起步階段。對於國外先進的自動控制工藝,我國已開始致力於引進和研究。 1、絮凝劑和助凝劑的使用情況 目前國內外大部分凈水廠采用的絮凝劑仍鋁鹽和鐵鹽最為普遍。我公司主要使用鐵鹽絮凝劑,如三氯化鐵、硫酸亞鐵、氯化硫酸亞鐵。 無機聚合物絮凝劑有:堿式聚合氯化鋁(PAC),聚合硫酸鋁(PAS),聚合硫氯化鋁(PACS)以及聚合硫酸鐵(PFS)等。其中最有代表性的PAC和PAS具有對原水水質變化適應性廣,混凝凈化效果好,藥劑成本低等特點。日本在給水處理中使用PAC的普遍程度已超過瞭硫酸鋁。據有關資料介紹我國也有部分水廠應用。從八十年代開始,各國對有機高分子絮凝劑的研究與應用非常重視。目前應用最多的是聚丙烯酰胺類。一般根據其作用不同分為陰離子型、陽離子型與非離子型。有機高分子絮凝劑具有用量少、絮體大、污泥少等優點。因而發展迅速。但對其毒性,各國學者看法不一,在飲用水中使用需慎重。日本對之的應用也隻是在硫酸鋁處理效果不理想時作為輔助方法。英、美國傢對高分子絮凝劑的使用做瞭最大用量的規定。美國對硫酸鋁和陽離子聚合物的組合使用越來越廣泛,因為這不僅減少藥劑用量,降低泥量,而且還增加絮體的物理強度,這對高速過濾是必需的。陰離子型和非離子型聚合物也常用作助凝劑和助濾劑。有機高分子絮凝劑在我國的應用目前僅限於高濁度水的局部地區。 我國目前采用的主要助凝劑是無機活化矽酸,其作用是增加絮凝劑的骨架強度,改善絮體結構。尤其是對低溫低濁水的處理較為有效。我國使用該種助凝劑已有四十多年的歷史和經驗。其次是氯作為助凝劑,其作用是采用預氯化法破壞起幹擾混凝作用的有機物,改善混凝效果。同時用氯將硫酸亞鐵氧化為高價鐵,提高混凝劑的凈化效果。但對受污染的原水,易生成以三鹵甲烷為代表的鹵代有機化合物。該類物質具有致突變活性,因此有待於深入分析和研究。 2、絮凝劑的控制投加絮凝控制技術是凈化處理的重要環節,因此如果控制不好,既不能達到預定的水質要求,又導致藥劑的浪費。我們目前大部分凈化水廠仍沿用化驗室燒杯攪拌試驗確定投加率與經驗投加相結合的方式,人工操作投加。該方法的缺點是不能滿足連續運行的需要,也就不能隨水質水量的變化而及時調整投加量。 同時由於在化驗室內做燒杯攪拌試驗與實際生產中的水力條件差距較大,因此提供的投加率僅能作為實際投加的參考值,不僅不準確,還帶來檢驗投加效果的滯後性。為瞭解決這些問題,近幾年來我國有的水司研究應用模擬濾池法控制混凝藥劑的投加,結果表明可達到自動控制投加,及時調整藥劑之目的,可節約藥劑10~20%。但由於模擬水力條件和生產實際的差距,必須及時修正相關關系,否則將影響投加準確性。當前國外貸款項目基本采用該種方法,國內應用尚不廣泛。 在藥劑自動投加控制方面國內還先後研究與應用過建立前饋數學模型實現計算機自動控制投加。基本控制參數有原水濁度、水溫、PH值或堿度、氨氮、耗氯量、水量等6項。基本達到根據原水水量及水質變化及時準確改變投加量。在此基礎上又發展出建立前饋與後饋數學模型實現計算機優化自動控制系統。該方法是在前饋數學模型的基礎上,又根據沉淀池出水與濾池出水濁度建立後饋控制的數學模型。這是國內外比較先進的優化自動控制方法。上述建立數學模擬法的關鍵是要建立實用可靠的數學模型和采用多種準確可靠的連續傳感器與投加設備。由於國內連續檢測儀表與投加設備質量不過關以及在建立數學模型方面所需原始資料準確程度的差異和內容的短缺,使該項技術實施比較困難,不能得到廣泛的應用。 |
2014年6月27日星期五
給水處理中絮凝劑和絮凝控制技術
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