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城市自來水廠的藥劑消耗約占自來水制水成本的20-30%,若在保證供水水質的前提下,采取一定的節藥措施,就能降低生產成本,提高水廠的經濟效益,實現節能降耗。影響混凝效果(藥劑投加量)的因素比較復雜,其中包括水溫、pH值和堿度、水中雜質性質和濃度、外部水利條件等。
以下僅略述幾項主要因素:
水溫對藥耗有明顯影響,尤其是冬季低水溫對藥耗影響較大,通常絮凝體形成緩慢,顆粒細小、松散。原因主要有:一、無機鹽混凝劑水解是吸熱反應,低溫水混凝劑水解困難;二、低溫水的粘度大,使水中雜質顆粒的布朗運動強度減弱,碰撞機會減少,不利于膠體脫穩凝聚,同時還影響絮凝體的成長。三、水溫低時,膠體顆粒的水化作用增強,妨礙膠體凝聚,還影響膠體顆粒之間的粘附強度。四、水溫和水的pH值有關。水溫低時,水的pH值提高,相應的混凝最佳pH值也將提高。所以在寒冷地區的冬季,盡管投加大量混凝劑也難獲得良好的混凝效果。水中雜質成份的性質和濃度對混凝效果也有影響。天然水中的濁度是因為粘土雜質而引起的,粘土顆粒大小、帶電性都會影響混凝效果。一般來說,粒徑細小而均一,其混凝效果較差,水中顆粒濃度低,顆粒碰撞機率小,對混凝不利;當濁度很大時,為使水中膠體脫穩,所需藥耗將大大增加。當水中存在大量有機物時,能被粘土顆粒吸附,從而改變了原有膠體顆粒的表面特性,使膠體顆粒更加穩定,將嚴重影響混凝效果,此時必須向水中投加氧化劑,破壞有機物的作用,提高混凝效果。水中溶解性鹽類也能影響混凝效果,如天然水中存在大量鈣、鎂離子時,有利于混凝,而大量的Cl-,則不利于混凝。
因雨水的沖刷而導致含大量腐殖質的高濁度水進廠,一般采用的提高前加氯和混凝劑投加量正是基于此。
外部水利條件是影響混凝效果的重要因素:膠體顆粒凝聚的基本條件,一是使膠體顆粒脫穩,二是使脫穩的膠體顆粒相互碰撞;炷齽┑淖饔弥饕鞘鼓z體顆粒脫穩,而外部水利攪動是保證膠體顆粒能充分與混凝劑接觸,使膠體顆粒互相碰撞而形成絮體。要使膠體顆粒與混凝劑充分接觸,必須在聚合氯化鋁投入水中后使之迅速均勻地分散到水體各部分去,俗稱快速混合,要求在10~30秒內,至多不超過2分鐘。
水量沖擊負荷是指原水周期性或非周期性的、突然變化很大的水量沖擊。城市時用水量、及上游水量調整均影響我廠的時進廠水量,尤其是夏季高峰供水階段,時進廠水量變化較大,導致頻繁調整PAC藥劑投加量,而且沉后水效果不是很理想。值得注意的是,這種變化并非線性上升,之后要注意觀察反應池的礬花,以免藥量過大而破壞混凝效果。
除了以上幾點影響因素外,還有一些節藥措施,比如增加PAC藥液池攪拌次數,減少藥劑固體顆粒沉淀,穩定藥性,也能達到節約藥耗的目的。