006年6月混凝工藝的演進(jìn)71混凝工藝的演進(jìn)張文華深圳市全達(dá)市政工程設(shè)計有限公司深圳518101)摘要通過對混凝工藝中的混凝劑和助凝劑、藥劑配置、計量、投藥量自控以及混合設(shè)備五個方面的發(fā)展演變和人們的不斷探索來講述混凝工藝的演進(jìn),說明混凝工藝已由低效到高效從復(fù)雜到簡單維護(hù)由難到易發(fā)生了很大的變化。關(guān)鍵詞:自來水廠混凝工藝演進(jìn)以地面水為水源的自來水廠,出廠水質(zhì)的穩(wěn)定與價格很貴液體的A2O3≥10-12%便宜得多使用也否除了既定的工藝外混凝是整個凈水工藝的前提,方便唯需槽車運送,水廠一般以液體為主固體則適它時時刻刻牽系著制水者的神經(jīng)。而設(shè)計部門往往著量儲存用來應(yīng)急。重在構(gòu)筑物硬件"的處理忽略了這一至關(guān)重要的軟1.5助凝劑通常是利用高分子物質(zhì)的吸附、架橋件"的認(rèn)真對待,作用促使細(xì)小松散的絮粒結(jié)成粗大密實的礬花,以利生產(chǎn)的需求、實踐的積累催促著該項工藝的演進(jìn)。下沉常用的有1.混凝劑1.5.1骨膠俗稱水膠必須熱溶、稀釋后使用用它早期凈水多采用明吣含A2O310%上下靦著用水同時省礬但腥臭粘滑、污染環(huán)境、操作繁瑣、勞動強度量的增長逐漸以凈水效率較高的硫酸鋁含AO315%大且時間一長影響濾池濾速。上下屎代替。六十年代由于物資奇缺,些代用品紛1.5.2水玻璃又名泡化堿,臨用前加酸活化但若紛登場。加酸一旦過量(酸量不足效率又降低)或正常活化后1.1硫酸亞鐵+石灰其價格便宜但容易吸潮放置時間一長便凝成凍膠而失效。還堵塞加注設(shè)備經(jīng)潮解晶瑩的綠礬變得棕黃凈水效果大打折扣。石清理困難故使用者漸少?；乙惨孜?新燒的塊灰,很快成為粉末,難以久儲1.5.3聚丙烯酰胺黠成的堿花特大沉淀迅速效石灰乳濁液比上清液堿性大但易堵塞管道,勞動強度果顯著。所不足的是沉淀后水中多少存留著單體丙大。鐵灰兩液的比例調(diào)節(jié)麻煩常常影響沉淀水質(zhì)烯腈有毒,故須嚴(yán)格控制用量。即便如此,城市供水1.2三氯化鐵。就地產(chǎn)生豎起5-6m高的鋼筋砼的水廠仍心存顧忌不敢貿(mào)然使用管作反應(yīng)塔。投鐵鉋花其中放水浸泡而后從塔底通自聚合氯化鋁一經(jīng)問世,很快變成了凈水混凝劑入氯氣,定時間的沸騰之后即成三氯化鐵成本低的主角因為它兼?zhèn)淞嘶炷?、助凝兩者之長單一品種廉原料豐富。使用一段時間之后,才意識到鐵鉋花的使用方便價格適中,從此蒿日使用較多的硫酸鋁,骨成份復(fù)雜灘免有毒但此時尚末涉及環(huán)境的污染。膠之類便少有問津了。1.3后一期又興起了聚合硫酸鋁、硫酸鐵但效果凈水混凝劑經(jīng)過幾十年的演變大致上有這么幾并不甚顯著故使用的也不多。個概念1.4再后來,興起了聚合氯化鋁(又稱堿鋁),不少a.首先著眼于凈水效果從一般的混凝劑發(fā)展到水廠用鋁灰+工業(yè)鹽酸,通入蒸汽,在反應(yīng)釜內(nèi)生成凵中國煤化工了高分子助凝、混凝劑的少數(shù)也用鋁礬土作原料),最后也跟土法造三氯化鐵CNMHG的緊接著是人工的樣。由于鋁灰來源很雜有毒成份難以控制生成的b,隨著對水質(zhì)的日益重視,引發(fā)了對凈水原材料堿鋁Al2O3含量不一,最終還是改用氫氧化鋁+鹽酸,質(zhì)量的認(rèn)真審查。于是出臺了凈水劑中重金屬、有毒通蒸汽生成。生產(chǎn)廠也變成了少數(shù)堿鋁專業(yè)”廠。有害物質(zhì)的限量標(biāo)準(zhǔn)。也就自然淘汰了鉋花,鋁灰之碼鋁有固、液兩種,固體的有效Al2O3≥29—32%,類原材料的使用。72江西化工2006年第2期c,基于降低制水成本逐漸多用液體少用固體混易磨損、成本高往往帶病運轉(zhuǎn),凝劑,帶來了和礬程序的簡化,為加礬自控創(chuàng)造了條2.3空氣攪拌。池底均布一根根穿孔出氣管用鼓件。風(fēng)機鼓進(jìn)空氣帶動水流上下翻騰。達(dá)到拌和的效果,2.藥劑配制此法比機械法確有很大進(jìn)步但也不少問題:a池底的早期用過干加法加機將礬研磨成碎末投加到出氣管采用塑料制品防腐,在今天已不成問題,但清反應(yīng)室進(jìn)口水中借原水沖和投加量只能粗略控制,通仍費工夫。b要另行配備鼓風(fēng)機等設(shè)施:c要設(shè)置防混合的均勻與否可想而知故多敢用濕加。噪措施氣量、氣壓要調(diào)控,稍有不當(dāng),礬液四濺,污液體混凝劑的配制只須使其與水同時入池,并造及周圍。成了旋流借水力攪和即可洏而固體的配制方法便有多2.4耐酸泵攪拌。(如圖腓拌和池腰間擱置竹笆池底接耐酸泵進(jìn)水管。池頂?shù)膰娏芄?一端接自來水,另2.1原始的辦法,將礬塊投入池中放水浸泡。池一端接泵的出水管。拌和時,將固體礬塊置于竹笆上,底管道岀液此法簡易但費時長濃度提不高控制也放自來水至設(shè)定水位。關(guān)閥,開泵,礬液自池底吸入難經(jīng)泵葉攪拌、提升,由噴淋管噴灑到料面再由池底進(jìn)2.2機械攪拌。這是最常見的方法。歷史雖久,但泵如此循環(huán)往復(fù),直至濃度達(dá)到要求后,泵入高位水伴隨著它的幾大缺陷始終未得到解決.礬塊不能太池備用。若系液體礬則不設(shè)竹笆,直接回流即可,此法大太大攪不動。一次加入量不可過多,過多攪不起簡易,一泵兩用。維護(hù)量小配制的礬液濃度可任意控來。b,礬塵積垢,傳動皮帶或齒輪常出故障,維修工制。作量大沁,液下部分腐蝕嚴(yán)重貼膠防腐江工藝?yán)щy容儲液池噴港浮板閥自米水恒水位箱和礬池耐酸泵水泵攪拌攪拌方式的發(fā)展明顯一條由原始向精巧由復(fù)雜的迎。中國煤化工到簡潔的思路a.早期的混凝劑多是固體故從常識性的水淋浸泡開始;,機械攪拌使拌和速度提高,岀液加礬人員希聖知道加汪總量,更希望準(zhǔn)確知道瞬濃度均勻沁.空氣攪拌克服了機械故障多防腐難維時加注量以便于掌握修量大的諸多不足水泵攪拌,又簡化了空氣設(shè)施的1最初依照加礬考克(閥門)手柄旋轉(zhuǎn)角度的大復(fù)雜、噪音、濺液的弱點。到目前為止,是相對完善的小約略估計加注量006年6月混凝工藝的演進(jìn)733.2進(jìn)一步改用苗嘴,苗嘴的孔徑各異,更換苗嘴低實現(xiàn)加礬自動控制。目前在實際制水工藝中尚屬即改變了加注量再進(jìn)一步改用了孔盤轉(zhuǎn)動盤面便少見。更換了孔眼這此苗嘴一只一只地更換省事得多。上述(4)(5)兩技術(shù),均是綜合了混凝諸因素,歸3.3在加注管路中接入轉(zhuǎn)子流量計控制閥門轉(zhuǎn)結(jié)為單一因子以此實施自控子標(biāo)示任一流量齔比苗嘴、孔盤的跳躍式變換,更接近幾十年來的加礬工藝,從目測絮體的經(jīng)驗控制所需要的加注量?，F(xiàn)場模擬到流動電流,到絮凝檢測的自動控制,顯示3.4計量泵。與上列各法相比,它在加注量的控制了從初級到高級的發(fā)展過程。雖然(4)法尚不理想,和調(diào)節(jié)上得到很大提高適應(yīng)了加礬的自動化,但維護(hù)(5法才初現(xiàn)端倪,但可以預(yù)期,人們探索的腳步不會它的正常運轉(zhuǎn)也要求更高。停止將來必臻完善從計量設(shè)備的發(fā)展,清楚地感到:人們在追求計量5.混合設(shè)備的精確上、調(diào)節(jié)的靈活上一直在不懈地努力礬液加入原水的混合要求快速、均勻,其方法頗4.投藥量自控多如何既確保水質(zhì)又節(jié)約礬耗這就必須通過自動5.1水力混合池,有隔板、穿孔、跌水、渦流等等混控制技術(shù)使加礬量緊緊跟原水的變化而變化但其中合池目前多已不用。影響的因素很多,一直是個難題5.2機械混合。按說混合效果好不受水量變化的4.1人工調(diào)節(jié)法。參照原水加礬攪拌試驗的結(jié)果,影響但也不盡然且增加了維修工作量,國內(nèi)用的不設(shè)定初始加注量,結(jié)合凈水生產(chǎn)實際經(jīng)驗地調(diào)整加多礬此法原始當(dāng)然不是自控但沿用至今,尤其是小水5.3管式混合。礬液加入渾水管中加注點與反應(yīng)廠尚難跳出這個框框。室之間不少于50倍管徑的距離這種利用流速的方法4.2數(shù)學(xué)模型法。依靠積累的歷史資料將制水諸效果不太穩(wěn)定。要素分析算得加礬量的數(shù)學(xué)模型編程作為前饋給定5.4水泵混合。優(yōu)點較多,但取水泵房距處理構(gòu)量再以沉淀岀水為后饋校正量,以此自動控制加礬,筑物必須不大于150m隨著水源污染的加劇遠(yuǎn)距離取該法不最完善有較大難度故使用者不多。水的增多此法便很少可用了。4.3現(xiàn)場模擬試驗法,加礬后的原水引少量入模5.5管道靜態(tài)混合器。器內(nèi)多道葉片交叉礬液入擬裝置〔斜管沉淀器、過濾器)連續(xù)測定岀水濁度以判器與水一起經(jīng)分割、改向形成渦旋混合效果好構(gòu)造定加礬量反饋于生產(chǎn)調(diào)節(jié)模擬比實際生產(chǎn)快速但簡單,無活動部件故被廣泛采用。有差距僅有一些水廠在綜觀發(fā)展的歷程,從低效到高效,從復(fù)雜到簡單,4.4流動電流控制技術(shù)。利用膠體之負(fù)電吸引礬維護(hù)容易是一大進(jìn)步之正電在水流中形成電流,當(dāng)此電流接近零值,表明混凝劑適當(dāng)效果最佳,從而實現(xiàn)加礬自控,但此類設(shè)參考文獻(xiàn)備,無論進(jìn)口的、國產(chǎn)的用得理想的并不太多。[I]簡明給水設(shè)計手冊》鐘淳昌戚盛豪主編中國建筑工業(yè)出4.5絮凝檢測控制技術(shù)。光線穿過水層,使光電版社池生電為信號。絮凝之水,泥粒增大數(shù)目減少透光[2給排水工程快速設(shè)計手冊》給水工程嚴(yán)照世主編中國率增加反映了水的絮凝程度。此法即用透光率的高建筑工業(yè)出版社中國煤化工CNMHG