無(wú)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(duì)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(guó)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(guó)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(guó)這方面差距較大。在藥劑自動(dòng)投加方面，大部分水廠正處于起步階段。對(duì)于國(guó)外先進(jìn)的自動(dòng)控制工藝，我國(guó)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(guó)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(lái)，國(guó)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(wú)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(wú)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(duì)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(guò)了硫酸鋁。據(jù)有關(guān)資料介紹我國(guó)也有部分水廠應(yīng)用。

從八十年代開始，各國(guó)對(duì)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(yáng)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(duì)其毒性，各國(guó)學(xué)者看法不一，在飲用水中使用需慎重。日本對(duì)之的應(yīng)用也只是在硫酸鋁處理效果不理想時(shí)作為輔助方法。英、美國(guó)家對(duì)高分子絮凝劑的使用做了最大用量的規(guī)定。美國(guó)對(duì)硫酸鋁和陽(yáng)離子聚合物的組合使用越來(lái)越廣泛，因?yàn)檫@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(duì)高速過(guò)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(guó)的應(yīng)用目前僅限于高濁度水的局部地區(qū)。

我國(guó)目前采用的主要助凝劑是無(wú)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(duì)低溫低濁水的處理較為有效。我國(guó)使用該種助凝劑已有四十多年的歷史和經(jīng)驗(yàn)。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(shí)用氯將硫酸亞鐵氧化為高價(jià)鐵，提高混凝劑的凈化效果。但對(duì)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(yàn)室燒杯攪拌試驗(yàn)確定投加率與經(jīng)驗(yàn)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(shí)調(diào)整投加量。

同時(shí)由于在化驗(yàn)室內(nèi)做燒杯攪拌試驗(yàn)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(lái)檢驗(yàn)投加效果的滯后性。為了解決這些問(wèn)題，近幾年來(lái)我國(guó)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(dòng)控制投加，及時(shí)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(shí)修正相關(guān)關(guān)系，否則將影響投加準(zhǔn)確性。當(dāng)前國(guó)外貸款項(xiàng)目基本采用該種方法，國(guó)內(nèi)應(yīng)用尚不廣泛。

在藥劑自動(dòng)投加控制方面國(guó)內(nèi)還先后研究與應(yīng)用過(guò)建立前饋數(shù)學(xué)模型實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)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(xiàng)。基本達(dá)到根據(jù)原水水量及水質(zhì)變化及時(shí)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(jì)算機(jī)優(yōu)化自動(dòng)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(guó)內(nèi)外比較先進(jìn)的優(yōu)化自動(dòng)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(guó)內(nèi)連續(xù)檢測(cè)儀表與投加設(shè)備質(zhì)量不過(guò)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(xiàng)技術(shù)實(shí)施比較困難，不能得到廣泛的應(yīng)用。
 
目前國(guó)外投藥控制發(fā)展趨勢(shì)已由多參數(shù)控制向單因子控制方向發(fā)展，因?yàn)閱我蜃涌刂撇灰蠼⑤^復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，連續(xù)檢測(cè)傳感器單一，管理維護(hù)方便。近幾年來(lái)這一技術(shù)發(fā)展很快，出現(xiàn)了流動(dòng)電流投藥控制系統(tǒng)和絮凝控制在線檢測(cè)儀（也稱Eloo-nate連續(xù)探測(cè)器）。

流動(dòng)電流(SCD)投藥控制系統(tǒng)是國(guó)際上八十年代開始應(yīng)用的一項(xiàng)新技術(shù)，它是傳統(tǒng)技術(shù)上的一個(gè)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�；炷碚撜J(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(dòng)電流與ζ電位呈線性相關(guān)，因此測(cè)其流動(dòng)電流能克服測(cè)ζ電位的困難，并能反映水體中膠體的脫穩(wěn)程度。此項(xiàng)技術(shù)是由美國(guó)的Gerdes于1966年發(fā)明的，并開始了對(duì)流動(dòng)電流控制混凝投藥的研究。直至1982年在美國(guó)將超聲波技術(shù)應(yīng)用于流動(dòng)電流檢測(cè)器，成功地解決了傳感器表面的清洗和微粒“膜”及時(shí)更換問(wèn)題，使該技術(shù)趨于完善與實(shí)用化。

目前美國(guó)、英國(guó)已有數(shù)百家水廠應(yīng)用流動(dòng)電流技術(shù)控制混凝收到良好效果。從美國(guó)對(duì)該技術(shù)的一項(xiàng)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(shí)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(dòng)電流(SCD)探測(cè)器的使用方法是按生產(chǎn)要求的沉淀水濁度確定一個(gè)流動(dòng)電流值。稱為控制系統(tǒng)給定值，計(jì)算機(jī)控制中心將流動(dòng)電流的實(shí)測(cè)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(wèn)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(duì)于采用有機(jī)陰離子高分子絮凝劑時(shí)是不適用的。

流動(dòng)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(dòng)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(dòng)控制。該方法尤其對(duì)舊水廠的改造更具有實(shí)用價(jià)值，它不僅解決了水廠投藥自動(dòng)控制問(wèn)題，而且對(duì)提高水廠的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益起到主要作用，同時(shí)將對(duì)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(dòng)作用。目前我國(guó)已開始研制該種儀器的工作。

最近英國(guó)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(cè)儀器(FIOC mate探測(cè)器)。該儀器根據(jù)水中流動(dòng)懸浮膠體產(chǎn)生的濁度波動(dòng)，極靈敏地顯示絮體形成狀態(tài)，可在實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)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(shí)，投藥量為最佳。投藥后氫氧化物生成時(shí)，初始濁度會(huì)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(shí)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(jì)結(jié)合使用，連續(xù)測(cè)定加藥后水中絮體的實(shí)際情況，同時(shí)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(cè)器輸出的信號(hào)，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(gè)月內(nèi)即可償還投資費(fèi)用，同時(shí)對(duì)提高出水水質(zhì)，減少供水干管的污垢有很大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。預(yù)計(jì)該種儀器將有廣闊的應(yīng)用前景。

上述兩種單因子自動(dòng)控制絮凝檢測(cè)儀是國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，我國(guó)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(guó)國(guó)情和水質(zhì)因素，提出可靠的控制方法，以縮小我國(guó)在混凝控制方面與國(guó)外先進(jìn)水平的差距。

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