電流混凝投藥控制技術(shù)在低濁度水中應(yīng)用

1、摘要：本文首次針對了流動電流混凝投藥自動控制技術(shù)在低濁度水中的應(yīng)用進行了研究，提出流動電流混凝投藥自動控制技術(shù)在低濁度應(yīng)用水的適用范圍。對于流動電流混凝投藥自動控制技術(shù)在低濁度水情況下的應(yīng)用有著非常重要的意義。以流動電流為因子進行混凝投藥控制，是投藥技術(shù)的上的一項重要進展1。流動電流混凝投藥自控技術(shù)作為目前國內(nèi)先進的自動投藥控制技術(shù)，已在全國各地的自來水廠得到了廣泛的應(yīng)用并取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。隨著應(yīng)用范圍的擴展，水質(zhì)條件也日趨復(fù)雜，應(yīng)用中所遇到的問題也越來越多，尤其是低濁度水方面表現(xiàn)特別明顯。低濁度水情況下的混凝沉淀過程是整個低濁度水處理工藝的關(guān)鍵，能否準(zhǔn)確控制混凝劑的投加量關(guān)系尤為

2、重要。因為在低濁度水的情況下，所需的混凝劑較少，形成的磯花顆粒細、少、輕，難于沉淀，易于穿透濾池2。因此，在低濁度水中準(zhǔn)確地控制投藥量既是十分困難的又是非常必要的。流動電流控制系統(tǒng)在國內(nèi)包括黑龍江、安徽、廣西、江蘇等省的低濁度水質(zhì)的水廠已有了一些應(yīng)用，但尚未有過細致的研究和探討，只是從實際應(yīng)用中總結(jié)出較粗略的低濁度原水應(yīng)用范圍。1 .流動電流自動投藥控制技術(shù)在低濁度水中應(yīng)用范圍的實驗研究1.1 試驗裝置本試驗采用儀器有哈爾濱建筑大學(xué)制造的流動電流遠程膠體電荷傳感器，北京精密單因子公司生產(chǎn)的sc-4000型流動電流投藥自動控制儀，美國miltonroy公司生產(chǎn)的lmi型電子脈沖計量泵，美國hat

3、ch公司制造的臺式濁度儀，并應(yīng)用了由哈爾濱建筑大學(xué)水工業(yè)新技術(shù)研究室設(shè)計的水廠處理工藝流程模型。混凝藥劑采用河南生產(chǎn)的聚合氯化鋁。1.2 試驗方案1.2.1 靜態(tài)試驗本試驗是利用高嶺土來配制所需原水濁度，將配好的濁度為10、9、8、7、6、5、4、3、2、1.5ntu的原水水樣分別裝入十個1000ml燒杯內(nèi)。同時取1000ml自來水（濁度為1.5ntu）,作為基準(zhǔn)進行對比。試驗裝置示意圖如下。先將膠體電荷遠程傳感器與流動電流控制儀之間的信號線連接好，然后將傳感器放入盛有自來水的燒杯內(nèi)，啟動傳感器與控制儀的電源，讓傳感器穩(wěn)定運行30分鐘，紀(jì)錄控制儀顯示的流動電流檢測值。待檢測值穩(wěn)定后，即向水中加

4、入2mg/l的聚合氯化鋁藥劑，在100轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下快速攪拌20秒鐘，測定流動電流的檢測值并記錄下來。從燒杯中取出傳感器，讓加藥后的原水靜沉25分鐘，測定其沉后濁度并記錄下來。將傳感器放入10ntu的原水中直至檢測值穩(wěn)定，記錄下控制儀所顯示的流動電流檢測值。向原水中同樣加入2mg/l的聚合氯化鋁藥劑，在100轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下快速攪拌20秒鐘，測定流動電流的檢測值并記錄下來。同樣靜沉25分鐘后紀(jì)錄下沉后水濁度?？梢钥闯隽鲃与娏骰炷端幾詣涌刂葡到y(tǒng)在濁度5ntu以上，對藥劑（2mg/l）有明顯的反應(yīng)，流動電流檢測值可以隨著原水濁度的變化有顯著的變化，當(dāng)濁度每變化1ntu,流動電流檢測值可變化1個

5、單位以上，控制精度較好；但在41ntu的濁度范圍內(nèi)，當(dāng)濁度每變化1度時，流動電流檢測值只變化0.3個單位左右，控制精度稍差。在1.510ntu的濁度范圍，改變混凝劑的投加量進行試驗。以下為投藥量分別為0.5mg/l,1mg/l,1.5mg/l,2mg/l,3mg/l,4mg/l,5mg/l情況下的流動電流檢測值變化情況，見表2、表3、表4、表5。取其中1.5、4、5、10ntu四種濁度水的紀(jì)錄加以說明。由上述的靜態(tài)試驗紀(jì)錄可知，投藥量變化時，流動電流檢測值變化情況：即原水濁度大于5ntu,流動電流檢測值變化較大，控制精度較高，滿足控制要求；原水濁度小于5ntu時，流動電流檢測值變化較小，控制精

6、度較差。1.2.2 動態(tài)實驗研究在實驗室的動態(tài)試驗流程如圖1。本流程模擬了水處理的常規(guī)工藝過程，即從原水進廠經(jīng)過的加藥、混合、反應(yīng)、沉淀、過濾的全過程（不包括加氯），這樣可以較全面地反映流動電流投藥控制系統(tǒng)對低濁度水的處理過程的影響。當(dāng)原水濁度在210ntu范圍變化時，流動電流控制系統(tǒng)在保證沉后水濁度約為2ntu條件下，投藥量、流動電流檢測值、沉后水濁度及濾后水濁度紀(jì)錄如表6。從上述的流動電流混凝投藥自動控制系統(tǒng)在實驗室的動態(tài)試驗運行情況可知，流動電流投藥自控系統(tǒng)對于濁度為5ntu以上的原水反應(yīng)靈敏，當(dāng)原水濁度變化1ntu時流動電流檢測值可以變化1個單位以上，控制精度很好。而對于濁度小于5nt

7、u的原水，當(dāng)原水濁度變化1ntu時流動電流的檢測值只能變化0.3個單位左右，反應(yīng)不夠靈敏，控制精度較差。1.3 流動電流混凝投藥控制系統(tǒng)在低濁度原水情況下實際生產(chǎn)應(yīng)用1.3.1 水廠情況簡介該水廠位于黑龍江省哈爾濱市。水廠的原水濁度在冬季枯水期時為10ntu以下，ph值為中性，有微量污染物存在，水質(zhì)無其它特異情況。水廠的處理量為5萬噸/日，水廠的水處理工藝流程為常規(guī)工藝。流動電流混凝投藥控制系統(tǒng)的取樣點設(shè)在網(wǎng)格反應(yīng)池內(nèi)的第四個格中，水樣為加藥后混合20秒左右的水，膠體電荷遠程傳感器安裝在反應(yīng)池的池壁上，傳感器前設(shè)有不銹鋼水樣預(yù)處理器，可以有效的防止較大的雜質(zhì)堵塞傳感器。流動電流投藥自動控制儀安

8、裝在加藥間的值班室，變頻控制柜安裝在加藥間電控室內(nèi)。在春、夏、秋季該水廠原水濁度多為數(shù)十至數(shù)百ntu,流動電流自動控制系統(tǒng)運行情況良好，可以準(zhǔn)確控制混凝劑的投加量，使沉淀池出水濁度保持在45ntu左右，符合水廠的要求。1.3.2 流動電流在低濁度下的運行情況在冬季枯水期，該水廠的原水濁度多為510ntu,觀察表明，當(dāng)原水濁度大于5ntu時，流動電流自控系統(tǒng)工作穩(wěn)定而靈敏，可以隨著原水濁度的變化準(zhǔn)確地改變混凝劑的投加量，達到控制投藥量和保證水質(zhì)的目的；當(dāng)原水濁度小于5ntu時，流動電流自控系統(tǒng)工作有些不穩(wěn)定，投藥量隨水質(zhì)變化的調(diào)節(jié)速度較慢，這與試驗室試驗結(jié)果相似。作者也了解到在江蘇和安徽兩省應(yīng)用流動電流混凝投藥自動控制系統(tǒng)于低濁度原水的水廠的情況，結(jié)果與上述實驗室試驗和生產(chǎn)性試驗情況相似。2 .結(jié)論通過