廣州軍區(qū)聯(lián)勤部凈水研究所 劉傳勝 蔡建宇 盛選軍 易路景 許存安等 目前我國大多數(shù)水廠還是由人工控制投加凈水劑,這不僅難于保證供水質(zhì)量,而且造成相當(dāng)程度的藥劑浪費(fèi)。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,一座中等城市年凈水的藥劑費(fèi)用可達(dá)幾百萬元,全國的年藥劑費(fèi)用可達(dá)數(shù)億元,其中有10%-30%是由于投藥量不準(zhǔn)確而造成的浪費(fèi)。 DCW型自動投礬裝置包括溶礬、投礬、絮凝效果監(jiān)控和自動控制四部分,其工藝流程見圖1  1、溶礬裝置。主要部件采用PVC材料焊制,進(jìn)水、充氣、凈水劑溶解、沉淀等工序?yàn)樽钥剡\(yùn)行,所配制水劑溶液含量穩(wěn)定、無顆粒雜質(zhì),對投礬器不會發(fā)生堵塞現(xiàn)象。 2、投礬設(shè)備。用水射器提升凈水劑取代了傳統(tǒng)用耐腐蝕泵抽提的方法,用電動調(diào)節(jié)閥取代了隔膜計(jì)時(shí)泵控制股加量,用分流器把溶液分配到各投藥點(diǎn),所用元件簡單耐用,易管理維護(hù),使用中很少發(fā)生故障。 3、絮凝效果監(jiān)近代投藥裝置。以反應(yīng)池水樣經(jīng)直接過濾后的出水濁度為直接指標(biāo)來評價(jià)絮凝效果的好壞,并以此絮凝效果控制投藥量是一項(xiàng)新技術(shù)。該主要由探頭、濁度儀、微電腦處理器、電動調(diào)節(jié)閥等部件組成,是自動投礬裝置的核心,其工作流程為:探頭采集絮凝瓜的水樣,經(jīng)直接過濾,測定濁度,把濁度信號送至微電腦處理器,判斷現(xiàn)時(shí)的絮凝效果好壞,經(jīng)過運(yùn)算比較,調(diào)節(jié)電動調(diào)節(jié)閥的開放度,使投礬量達(dá)到適宜范圍。 4、自動控制裝置。用液位計(jì)、計(jì)時(shí)計(jì)、電磁閥等部件控制凈水劑的溶解、使用和設(shè)備的沖洗,用電動調(diào)節(jié)閥近代制凈水劑的投加量,用原水的絮凝效果控制電動調(diào)節(jié)閥的開放度,使達(dá)到適量的加藥量而優(yōu)良的凈水效果。 DCW型自動投礬裝置先后在14間水廠投入使用,其作用效果見表1所示。成套設(shè)備價(jià)格約為流動電流控制投礬器的1/2,投礬量誤差5%,平均節(jié)約凈水劑35.9%,出廠水濁度<1度,且水質(zhì)穩(wěn)定。該裝置能適應(yīng)水質(zhì)水量的劇變,較測定原水或過濾濁度控制投礬的方法靈敏、準(zhǔn)確;與常規(guī)投藥系統(tǒng)相比,具有逢動化程度高、操作簡便、經(jīng)濟(jì)適用的特點(diǎn)。 討論:絮凝效果法理論依據(jù) 混凝理論認(rèn)為,向水中投加混凝劑的主要作用,在于使膠體脫穩(wěn)、遷移、凝聚,原水的絮凝效果與混凝劑投量一一對應(yīng)。在常規(guī)給水處理工藝中,一般是以沉淀池出水濁度為被控量時(shí),由于被近代對象容量磊,反應(yīng)沉淀過程有相當(dāng)長的時(shí)間滯后,因而對控制過程產(chǎn)生了極不利的影響,致使系統(tǒng)很難穩(wěn)定工作。為解決嚴(yán)重滯后問題,我們不去測沉淀池出水濁度,而是根據(jù)絮凝直接過濾理論,測量原水加藥混合后經(jīng)直接過濾后的出水濁度,并將其控制在范圍內(nèi)。那么,直接過濾水濁度與混凝劑投量、沉淀水濁度是否有對應(yīng)關(guān)系?為此,在不同的混凝劑品種、不同原水及不同濁度條件下,進(jìn)行了大量、廣泛的實(shí)驗(yàn),圖1是反映直接過濾水濁度、沉淀水濁度與混凝劑投量相關(guān)性的一組典型實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 表2 自動投礬裝置運(yùn)行試驗(yàn)水廠名稱 | 石巖湖水廠 | 茜坑水廠 | 碧眼水廠 | 牛湖水廠 | 凈水劑品種 | 聚合氯化鋁 | 復(fù)合羥基氯化鋁 | 精制硫酸鋁 | 復(fù)合羥基氯化鋁 | 運(yùn)行條件 | 人工 | 自動 | 人工 | 自動 | 人工 | 自動 | 人工 | 自動 | 原水濁度 | 最大值 | 20 | 20 | 28 | 30 | 29 | 315 | 330 | 305 | 最小值 | 4.5 | 4.0 | 5.0 | 5.2 | 15 | 13 | 6.5 | 6.0 | 平均值 | 8.5 | 7.3 | 12 | 15 | 25 | 22 | 19 | 23 | 方差6 | 3.69 | 4.11 | 5.65 | 5.05 | 54.2 | 59.4 | 62.7 | 68.1 | 待濾水濁度 | 最大值 | 1.5 | 1.2 | 6.5 | 4.6 | 15 | 5.7 | 7.0 | 5.2 | 最小值 | 0.4 | 0.3 | 0.8 | 0.6 | 2.5 | 1.8 | 0.5 | 0.4 | 平均值 | 0.8 | 0.6 | 1.5 | 1.2 | 4.4 | 2.7 | 1.8 | 1.4 | 方差6 | 0.30 | 0.24 | 1.15 | 0.79 | 2.59 | 1.16 | 1.65 | 1.13 | 產(chǎn)水量(萬m3/天) | 最大值 | 2.1 | 2.9 | 2.1 | 2.2 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 最小值 | 1.1 | 1.5 | 1.6 | 1.5 | 0.5 | 0.5 | 0.6 | 0.6 | 平均值 | 1.57 | 2.28 | 1.8 | 2.0 | 0.7 | 0.7 | 0.8 | 0.8 | 方差6 | 31.3 | 46.0 | 17.2 | 24.8 | 12.1 | 15.5 | 10.3 | 11.6 | 投藥量(mg/l) | 最大值 | 45.4 | 25.9 | 12.0 | 7.5 | 28.0 | 18.6 | 23.6 | 15.5 | 最小值 | 19.0 | 17.4 | 5.6 | 3.0 | 12.6 | 8.8 | 10.8 | 8.0 | 平均值 | 31.6 | 21.6 | 8.6 | 5.9 | 19.7 | 11.9 | 18.8 | 11.1 | 方差6 | 8.09 | 2.63 | 1.94 | 1.58 | 4.26 | 2.82 | 3.54 | 2.14 | 平均節(jié)藥度率(%) | - | 31.6 | - | 31.4 | - | 39.6 | | 41.0 | 由圖2可見,在混凝劑投量較小時(shí),隨著投藥量的增加,直接過濾水和沉淀水濁度迅速下降,絮果越來越好;當(dāng)投量增加到某一值后,余濁不再明顯變化,此時(shí)膠體脫穩(wěn)程度最大,絮凝效果最好;當(dāng)投量繼續(xù)增加時(shí),余濁也逐漸升高,這表明投藥量已過多,又引起膠體再穩(wěn)。 
多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,直接過濾水濁度與沉淀水濁度隨混凝劑投量變化的規(guī)律基本相同,二者的對應(yīng)關(guān)系普遍存在,因此,完全可以用直接過濾水濁度來評價(jià)絮凝效果的好壞,以直接按過濾水濁度為指標(biāo)的絮凝效果,完全可以作為系統(tǒng)的被控參數(shù),實(shí)現(xiàn)混凝投藥的自動控制。 |