混凝工藝的演進(jìn)

006年6月混凝工藝的演進(jìn)71混凝工藝的演進(jìn)張文華深圳市全達市政工程設計有限公司深圳518101)摘要通過(guò)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備五個(gè)方面的發(fā)展演變和人們的不斷探索來(lái)講述混凝工藝的演進(jìn),說(shuō)明混凝工藝已由低效到高效從復雜到簡(jiǎn)單維護由難到易發(fā)生了很大的變化。關(guān)鍵詞:自來(lái)水廠(chǎng)混凝工藝演進(jìn)以地面水為水源的自來(lái)水廠(chǎng),出廠(chǎng)水質(zhì)的穩定與價(jià)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(gè)凈水工藝的前提,方便唯需槽車(chē)運送,水廠(chǎng)一般以液體為主固體則適它時(shí)時(shí)刻刻牽系著(zhù)制水者的神經(jīng)。而設計部門(mén)往往著(zhù)量?jì)Υ嬗脕?lái)應急。重在構筑物硬件"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"的認真對待,作用促使細小松散的絮粒結成粗大密實(shí)的礬花,以利生產(chǎn)的需求、實(shí)踐的積累催促著(zhù)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(chēng)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(zhù)用水同時(shí)省礬但腥臭粘滑、污染環(huán)境、操作繁瑣、勞動(dòng)強度量的增長(cháng)逐漸以?xún)羲瘦^高的硫酸鋁含AO315%大且時(shí)間一長(cháng)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(chǎng)。加酸一旦過(guò)量(酸量不足效率又降低)或正?；罨?.1硫酸亞鐵+石灰其價(jià)格便宜但容易吸潮放置時(shí)間一長(cháng)便凝成凍膠而失效。還堵塞加注設備經(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(dòng)強度果顯著(zhù)。所不足的是沉淀后水中多少存留著(zhù)單體丙大。鐵灰兩液的比例調節麻煩常常影響沉淀水質(zhì)烯腈有毒,故須嚴格控制用量。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(chǎng)仍心存顧忌不敢貿然使用管作反應塔。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(wèn)世,很快變成了凈水混凝劑入氯氣,定時(shí)間的沸騰之后即成三氯化鐵成本低的主角因為它兼備了混凝、助凝兩者之長(cháng)單一品種廉原料豐富。使用一段時(shí)間之后,才意識到鐵鉋花的使用方便價(jià)格適中,從此蒿日使用較多的硫酸鋁,骨成份復雜灘免有毒但此時(shí)尚末涉及環(huán)境的污染。膠之類(lèi)便少有問(wèn)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(guò)幾十年的演變大致上有這么幾并不甚顯著(zhù)故使用的也不多。個(gè)概念1.4再后來(lái),興起了聚合氯化鋁(又稱(chēng)堿鋁),不少a.首先著(zhù)眼于凈水效果從一般的混凝劑發(fā)展到水廠(chǎng)用鋁灰+工業(yè)鹽酸,通入蒸汽,在反應釜內生成凵中國煤化工了高分子助凝、混凝劑的少數也用鋁礬土作原料),最后也跟土法造三氯化鐵CNMHG的緊接著(zhù)是人工的樣。由于鋁灰來(lái)源很雜有毒成份難以控制生成的b,隨著(zhù)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(chǎng)也變成了少數堿鋁專(zhuān)業(yè)”廠(chǎng)。有害物質(zhì)的限量標準。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(lèi)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,凝劑,帶來(lái)了和礬程序的簡(jiǎn)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(dòng)水流上下翻騰。達到拌和的效果,2.藥劑配制此法比機械法確有很大進(jìn)步但也不少問(wèn)題:a池底的早期用過(guò)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(wèn)題,但清反應室進(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)機等設施:c要設置防混合的均勻與否可想而知故多敢用濕加。噪措施氣量、氣壓要調控,稍有不當,礬液四濺,污液體混凝劑的配制只須使其與水同時(shí)入池,并造及周?chē)?。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。池頂的噴淋管,一端接自來(lái)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(shí),將固體礬塊置于竹笆上,底管道岀液此法簡(jiǎn)易但費時(shí)長(cháng)濃度提不高控制也放自來(lái)水至設定水位。關(guān)閥,開(kāi)泵,礬液自池底吸入難經(jīng)泵葉攪拌、提升,由噴淋管?chē)姙⒌搅厦嬖儆沙氐走M(jìn)2.2機械攪拌。這是最常見(jiàn)的方法。歷史雖久,但泵如此循環(huán)往復,直至濃度達到要求后,泵入高位水伴隨著(zhù)它的幾大缺陷始終未得到解決.礬塊不能太池備用。若系液體礬則不設竹笆,直接回流即可,此法大太大攪不動(dòng)。一次加入量不可過(guò)多,過(guò)多攪不起簡(jiǎn)易,一泵兩用。維護量小配制的礬液濃度可任意控來(lái)。b,礬塵積垢,傳動(dòng)皮帶或齒輪常出故障,維修工制。作量大沁,液下部分腐蝕嚴重貼膠防腐江工藝困難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雜的迎。中國煤化工到簡(jiǎn)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(kāi)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(shí)加注量以便于掌握修量大的諸多不足水泵攪拌,又簡(jiǎn)化了空氣設施的1最初依照加礬考克(閥門(mén))手柄旋轉角度的大復雜、噪音、濺液的弱點(diǎn)。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(shí)現加礬自動(dòng)控制。目前在實(shí)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(pán)轉動(dòng)盤(pán)面便少見(jiàn)。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子流量計控制閥門(mén)轉結為單一因子以此實(shí)施自控子標示任一流量齔比苗嘴、孔盤(pán)的跳躍式變換,更接近幾十年來(lái)的加礬工藝,從目測絮體的經(jīng)驗控制所需要的加注量?，F場(chǎng)模擬到流動(dòng)電流,到絮凝檢測的自動(dòng)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(guò)程。雖然(4)法尚不理想,和調節上得到很大提高適應了加礬的自動(dòng)化,但維護(5法才初現端倪,但可以預期,人們探索的腳步不會(huì )它的正常運轉也要求更高。停止將來(lái)必臻完善從計量設備的發(fā)展,清楚地感到:人們在追求計量5.混合設備的精確上、調節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)又節約礬耗這就必須通過(guò)自動(dòng)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(gè)難題5.2機械混合。按說(shuō)混合效果好不受水量變化的4.1人工調節法。參照原水加礬攪拌試驗的結果,影響但也不盡然且增加了維修工作量,國內用的不設定初始加注量,結合凈水生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗地調整加多礬此法原始當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(diǎn)與反應廠(chǎng)尚難跳出這個(gè)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數學(xué)模型法。依靠積累的歷史資料將制水諸效果不太穩定。要素分析算得加礬量的數學(xué)模型編程作為前饋給定5.4水泵混合。優(yōu)點(diǎn)較多,但取水泵房距處理構量再以沉淀岀水為后饋校正量,以此自動(dòng)控制加礬,筑物必須不大于150m隨著(zhù)水源污染的加劇遠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現場(chǎng)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。器內多道葉片交叉礬液入擬裝置〔斜管沉淀器、過(guò)濾器)連續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造定加礬量反饋于生產(chǎn)調節模擬比實(shí)際生產(chǎn)快速但簡(jiǎn)單,無(wú)活動(dòng)部件故被廣泛采用。有差距僅有一些水廠(chǎng)在綜觀(guān)發(fā)展的歷程,從低效到高效,從復雜到簡(jiǎn)單,4.4流動(dòng)電流控制技術(shù)。利用膠體之負電吸引礬維護容易是一大進(jìn)步之正電在水流中形成電流,當此電流接近零值,表明混凝劑適當效果最佳,從而實(shí)現加礬自控,但此類(lèi)設參考文獻備,無(wú)論進(jìn)口的、國產(chǎn)的用得理想的并不太多。[I]簡(jiǎn)明給水設計手冊》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(xiàn)穿過(guò)水層,使光電版社池生電為信號。絮凝之水,泥粒增大數目減少透光[2給排水工程快速設計手冊》給水工程嚴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