無機(jī)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(zhì)變化適應(yīng)性廣，混凝凈化效果好，藥劑成本低等特點(diǎn)。
給水處理中，在絮凝藥劑投加控制和絮凝劑的使用方面，我國還處于一般水平。主要反應(yīng)在絮凝劑的品種少、質(zhì)量低。在國外，特別是作為原水調(diào)質(zhì)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，大部分水廠正處于起步階段。對于國外先進(jìn)的自動控制工藝，我國已開始致力于引進(jìn)和研究。
1、絮凝劑和助凝劑的使用情況
目前國內(nèi)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。
近幾年來，國外正研制和開發(fā)應(yīng)用新型高效絮凝劑方面進(jìn)展很快。引人注意的是兩類絮凝劑。一類是無機(jī)聚合物絮凝劑；另一類為有機(jī)高分子聚合物絮凝劑。
無機(jī)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(zhì)變化適應(yīng)性廣，混凝凈化效果好，藥劑成本低等特點(diǎn)。日本在給水處理中使用PAC的普遍程度已超過了硫酸鋁。據(jù)有關(guān)資料介紹我國也有部分水廠應(yīng)用。
從八十年代開始，各國對有機(jī)高分子絮凝劑的研究與應(yīng)用非常重視。目前應(yīng)用最多的是聚丙烯酰胺類。一般根據(jù)其作用不同分為陰離子型、陽離子型與非離子型。有機(jī)高分子絮凝劑具有用量少、絮體大、污泥少等優(yōu)點(diǎn)。因而發(fā)展迅速。但對其毒性，各國學(xué)者看法不一，在飲用水中使用需慎重。日本對之的應(yīng)用也只是在硫酸鋁處理效果不理想時作為輔助方法。英、美國家對高分子絮凝劑的使用做了最大用量的規(guī)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(qiáng)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(jī)高分子絮凝劑在我國的應(yīng)用目前僅限于高濁度水的局部地區(qū)。
我國目前采用的主要助凝劑是無機(jī)活化硅酸，其作用是增加絮凝劑的骨架強(qiáng)度，改善絮體結(jié)構(gòu)。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(jīng)驗。其次是氯作為助凝劑，其作用是采用預(yù)氯化法破壞起干擾混凝作用的有機(jī)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(jī)化合物。該類物質(zhì)具有致突變活性，因此有待于深入分析和研究。
2、絮凝劑的控制投加
絮凝控制技術(shù)是凈化處理的重要環(huán)節(jié)，因此如果控制不好，既不能達(dá)到預(yù)定的水質(zhì)要求，又導(dǎo)致藥劑的浪費(fèi)。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(jīng)驗投加相結(jié)合的方式，人工操作投加。該方法的缺點(diǎn)是不能滿足連續(xù)運(yùn)行的需要，也就不能隨水質(zhì)水量的變化而及時調(diào)整投加量。
同時由于在化驗室內(nèi)做燒杯攪拌試驗與實(shí)際生產(chǎn)中的水力條件差距較大，因此提供的投加率僅能作為實(shí)際投加的參考值，不僅不準(zhǔn)確，還帶來檢驗投加效果的滯后性。為了解決這些問題，近幾年來我國有的水司研究應(yīng)用模擬濾池法控制混凝藥劑的投加，結(jié)果表明可達(dá)到自動控制投加，及時調(diào)整藥劑之目的，可節(jié)約藥劑10～20%。但由于模擬水力條件和生產(chǎn)實(shí)際的差距，必須及時修正相關(guān)關(guān)系，否則將影響投加準(zhǔn)確性。當(dāng)前國外貸款項目基本采用該種方法，國內(nèi)應(yīng)用尚不廣泛。
在藥劑自動投加控制方面國內(nèi)還先后研究與應(yīng)用過建立前饋數(shù)學(xué)模型實(shí)現(xiàn)計算機(jī)自動控制投加。基本控制參數(shù)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(dá)到根據(jù)原水水量及水質(zhì)變化及時準(zhǔn)確改變投加量。在此基礎(chǔ)上又發(fā)展出建立前饋與后饋數(shù)學(xué)模型實(shí)現(xiàn)計算機(jī)優(yōu)化自動控制系統(tǒng)。該方法是在前饋數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，又根據(jù)沉淀池出水與濾池出水濁度建立后饋控制的數(shù)學(xué)模型。這是國內(nèi)外比較先進(jìn)的優(yōu)化自動控制方法。上述建立數(shù)學(xué)模擬法的關(guān)鍵是要建立實(shí)用可靠的數(shù)學(xué)模型和采用多種準(zhǔn)確可靠的連續(xù)傳感器與投加設(shè)備。由于國內(nèi)連續(xù)檢測儀表與投加設(shè)備質(zhì)量不過關(guān)以及在建立數(shù)學(xué)模型方面所需原始資料準(zhǔn)確程度的差異和內(nèi)容的短缺，使該項技術(shù)實(shí)施比較困難，不能得到廣泛的應(yīng)用。
目前國外投藥控制發(fā)展趨勢已由多參數(shù)控制向單因子控制方向發(fā)展，因為單因子控制不要求建立較復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，連續(xù)檢測傳感器單一，管理維護(hù)方便。近幾年來這一技術(shù)發(fā)展很快，出現(xiàn)了流動電流投藥控制系統(tǒng)和絮凝控制在線檢測儀（也稱Eloo-nate連續(xù)探測器）。
流動電流(SCD)投藥控制系統(tǒng)是國際上八十年代開始應(yīng)用的一項新技術(shù)，它是傳統(tǒng)技術(shù)上的一個發(fā)展，是混凝投藥控制技術(shù)的重大突破。該技術(shù)是依據(jù)混凝理論而產(chǎn)生的。混凝理論認(rèn)為向原水中投加絮凝劑，使水中膠體雜質(zhì)脫穩(wěn)，調(diào)節(jié)混凝劑的投加量改變膠體的脫穩(wěn)程度，使之利于后續(xù)沉淀。而描述膠體脫穩(wěn)程度的重要指標(biāo)是ζ電位，以ζ電位為因子控制混凝劑則成為一種根本性的控制方法。而投藥后水體剩余絮凝顆粒的流動電流與ζ電位呈線性相關(guān)，因此測其流動電流能克服測ζ電位的困難，并能反映水體中膠體的脫穩(wěn)程度。此項技術(shù)是由美國的Gerdes于1966年發(fā)明的，并開始了對流動電流控制混凝投藥的研究。直至1982年在美國將超聲波技術(shù)應(yīng)用于流動電流檢測器，成功地解決了傳感器表面的清洗和微粒“膜”及時更換問題，使該技術(shù)趨于完善與實(shí)用化。
目前美國、英國已有數(shù)百家水廠應(yīng)用流動電流技術(shù)控制混凝收到良好效果。從美國對該技術(shù)的一項調(diào)查表明，原水濁度在10～5000ntu變化，水量變化范圍最低為10%，最高達(dá)100%時應(yīng)用該技術(shù)收到良好的混凝效果，平均節(jié)約藥劑15～30%，證明該技術(shù)是成功的。流動電流(SCD)探測器的使用方法是按生產(chǎn)要求的沉淀水濁度確定一個流動電流值。稱為控制系統(tǒng)給定值，計算機(jī)控制中心將流動電流的實(shí)測值與給定值比較，據(jù)此調(diào)整投藥裝置的運(yùn)行工況，從而改變混凝劑的投量，最終取得具有理想沉后濁度的水。但該儀器在取樣系統(tǒng)的可靠性上存在較多的問題。主要是由于取樣管堵塞造成的，此外需要定期檢查與調(diào)整SCD控制給定值，使之始終處于最佳狀態(tài)。其次該方法對于采用有機(jī)陰離子高分子絮凝劑時是不適用的。
流動電流給定值抓住了影響混凝的主要因素，其它水質(zhì)、水量、藥劑、效能等因素的變化都可體現(xiàn)流動電流單一因子的變化上，從而實(shí)現(xiàn)了混凝投藥的單因子自動控制。該方法尤其對舊水廠的改造更具有實(shí)用價值，它不僅解決了水廠投藥自動控制問題，而且對提高水廠的社會經(jīng)濟(jì)效益起到主要作用，同時將對水處理工藝技術(shù)的進(jìn)步和現(xiàn)代化進(jìn)程起積極的推動作用。目前我國已開始研制該種儀器的工作。
最近英國水研究中心和倫敦大學(xué)研究人員聯(lián)合研制了一種新的絮凝控制在線檢測儀器(FIOC mate探測器)。該儀器根據(jù)水中流動懸浮膠體產(chǎn)生的濁度波動，極靈敏地顯示絮體形成狀態(tài)，可在實(shí)驗室或現(xiàn)場條件下確定最佳投藥量。該方法認(rèn)為絮凝劑投入水中后在水解生成的氫氧化物沉速至最大時，投藥量為最佳。投藥后氫氧化物生成時，初始濁度會升高，但隨著絮凝體的形成濁度又下降，初始濁度為最大值時的投藥量可認(rèn)為是絮凝最佳投藥量，因此該儀器把光學(xué)方法和微訊息處理計結(jié)合使用，連續(xù)測定加藥后水中絮體的實(shí)際情況，同時直接調(diào)節(jié)混凝劑的投量和調(diào)整PH值，從而獲得最佳混凝效果。該儀器還特別適合于投藥閉路控制系統(tǒng)。
根據(jù)檢測器輸出的信號，利用微機(jī)內(nèi)的優(yōu)選公式，逐步調(diào)整混凝劑投加量，直到最佳值為止。正確選擇混凝劑投加量和PH值將大幅度節(jié)省藥劑用量，幾個月內(nèi)即可償還投資費(fèi)用，同時對提高出水水質(zhì)，減少供水干管的污垢有很大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。預(yù)計該種儀器將有廣闊的應(yīng)用前景。
上述兩種單因子自動控制絮凝檢測儀是國外先進(jìn)技術(shù)，我國正起步研究，尚未有應(yīng)用實(shí)例。因此今后應(yīng)上述技術(shù)進(jìn)行積極的引進(jìn)和研究，根據(jù)我國國情和水質(zhì)因素，提出可靠的控制方法，以縮小我國在混凝控制方面與國外先進(jìn)水平的差距。
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