絮凝劑在水處理中應(yīng)用很廣泛，可以直接影響著污水處理廠的運(yùn)營(yíng)成本和污水處理的出水水質(zhì)。所以，絮凝劑的投加系統(tǒng)的設(shè)計(jì)尤為重要!
1、確定藥劑投加量使用絮凝法處理任何污水，都存在絮凝劑和投加量，絮凝劑的投加量是指達(dá)到既定水質(zhì)目標(biāo)的小絮凝劑投加劑量，對(duì)污水絮凝處理具有重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。一般根據(jù)實(shí)驗(yàn)室模擬以及現(xiàn)場(chǎng)相結(jié)合的方式確定投加量。實(shí)驗(yàn)室模擬的方法，主要有燒杯攪拌試驗(yàn)、ζ電位法、膠體滴定法及過(guò)濾法四種。
由于影響因素較多，一般通過(guò)絮凝燒杯攪拌實(shí)驗(yàn)來(lái)取得數(shù)據(jù)，試驗(yàn)包括快速攪拌、慢速攪拌和靜止沉降三個(gè)步驟：投入的絮凝劑經(jīng)過(guò)快速攪拌迅速分散并與水樣中的膠粒相接觸，膠粒開(kāi)始絮凝并產(chǎn)生微絮體;通過(guò)慢速攪拌，微絮體進(jìn)一步互相接觸長(zhǎng)成較大的顆粒;停止攪拌后，形成的膠粒聚集體依靠重力自然沉降至燒杯底部。通過(guò)對(duì)絮凝效果的綜合評(píng)價(jià)，如絮凝體沉降性、上清液濁度、CODcr、色度、pH值等，確定合適的絮凝劑品種及其用量。試驗(yàn)時(shí)要做到原水和實(shí)際水質(zhì)完全相同，絮凝劑種類、投加量、投加順序和水利條件(主要是混凝時(shí)的攪拌程度和絮凝反應(yīng)時(shí)間(不含混合時(shí)間))必須相同或接近。
以下為燒杯混凝沉淀實(shí)驗(yàn)中確定混凝劑投加量的具體操作方法：
所用器材：燒杯、混凝試驗(yàn)攪拌器、量筒、原水樣、濁度儀、PH值、溫度計(jì);
確定原水特征(如：水樣的濁度、PH值、溫度等)并記錄;
取6只1000ML的燒杯分別裝入等量的原水樣;
將6只燒杯放置在混凝試驗(yàn)攪拌器的固定位置，并設(shè)定六個(gè)攪拌杯的不同轉(zhuǎn)速、時(shí)間;
將事前配置好的混凝劑用移液管依次向加藥試管中加入同量的藥劑，并啟動(dòng)攪拌器;
攪拌結(jié)束后，關(guān)閉攪拌機(jī)，觀察不同攪拌杯中在靜止沉淀中礬花形成的現(xiàn)象;
10min后，可用50ML注射針筒(移液器)抽出6只杯中的上清液30-50ML放入500ML的攪拌杯內(nèi);
在再濁度儀立即測(cè)定6只杯中的不同濁度，記錄對(duì)比;
取當(dāng)中濁度小的燒杯為投加量的選擇。
當(dāng)然，確定混凝藥劑投加量的方法還有很多，水友們也可以在評(píng)論區(qū)討論，寫(xiě)下你認(rèn)為簡(jiǎn)單有限的方法，以供大家學(xué)習(xí)。
值得一提的是，關(guān)于投加量的計(jì)算，省事的方法就是參考借鑒水質(zhì)相似的已經(jīng)建成的污水處理廠資料，在前者的基礎(chǔ)上再做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
混凝劑投加量計(jì)算：T=aQ/1000
T——日混凝劑投量(kg/d)
a——單位混凝劑大投量(mg/L)
Q——日處理水量(m3/d)
2、固體、液體混凝劑的區(qū)別如果按藥劑的固、液狀態(tài)分, 加藥方法可分為干法加藥和濕法加藥兩種。
以PAC為例，采用固體PAC方便藥劑儲(chǔ)存，且縮小儲(chǔ)藥池占地面積。但也存在如下缺點(diǎn)：
增加了污水處理廠的勞動(dòng)人員，且勞動(dòng)強(qiáng)度較大;
固體藥劑拆包過(guò)程中，難以避免編織袋碎屑掉入溶藥池中，從而造成管道堵塞;
可能出現(xiàn)藥劑與水混合不均勻，混凝效果受影響;
儲(chǔ)藥、 搬藥過(guò)程對(duì)加藥間衛(wèi)生環(huán)境影響較大。
而投加液體PAC，則能克服上述部分缺點(diǎn)，節(jié)約人力、衛(wèi)生條件好并且成本更低。但投加液體混凝劑也存在加藥系統(tǒng)復(fù)雜，占地面積大，設(shè)備容易受腐蝕等問(wèn)題。
因此，采取一定措施將其加以完善也是非常有必要的。
1、采用一體化加藥系統(tǒng)。也就是將溶藥、攪拌、定量控制、投藥等部分，在空間上進(jìn)行優(yōu)化組合，減少占地面積。例如將貯液池放在下面，溶藥及攪拌裝置放在上面，貯液池上方空出的地方設(shè)置平臺(tái)，將定量控制及投藥裝置放在平臺(tái)上，這樣就可以大大減少設(shè)備的占地面積。
2、溶藥攪拌設(shè)備選用槳式攪拌器，并設(shè)擋板和導(dǎo)流筒。用以消除被攪拌溶液的整體旋轉(zhuǎn), 強(qiáng)化軸向和徑向流動(dòng)，增大湍動(dòng)程度，改善攪拌效果，提高溶解效率。
3、采取一定防腐措施。對(duì)于攪拌零部件可涂刷環(huán)氧底漆及環(huán)氧面漆，如果藥劑腐蝕性很 強(qiáng)，則可采用玻璃鋼、橡膠和搪瓷等防腐材料。對(duì)于加藥管，則視加藥量多少而采用塑料管或橡皮管。
3、加藥方式的選用同樣的，加藥方式也分干投與濕投的討論。
干投計(jì)量與控制都是比較困難的，調(diào)節(jié)性能較差。主要是用干投機(jī)將固體藥劑直接投入水中或投入溶解容器內(nèi)，再投入水中。
濕投又可以分為高位溶液池重力投加、泵前投加、水射器投加、水泵投加等多種形式。
1、重力式投藥
藥液自高位溶液池中流出，經(jīng)過(guò)恒液位水箱依靠重力作用投入水中。比較常見(jiàn)的調(diào)節(jié)方式是對(duì)投藥管路上的閥門(mén)進(jìn)行調(diào)節(jié)，觀察轉(zhuǎn)子流量計(jì)的指示，改變投藥量。這種投加方式適用于取水泵房距離水廠較遠(yuǎn)者，安全可靠，但溶液池位置較高。
2、泵前投加
藥液投加在水泵吸水管或吸水管頭部。這種投加方式安全可靠，一般適用于取水泵房距水廠較近者。
3、水射器投加
利用高壓水通過(guò)噴嘴和喉管之間真空抽吸作用將藥液吸入，同時(shí)隨水的余壓注入原 水管中。水射器效率較低，易磨損，但設(shè)備簡(jiǎn)單，使用方便，溶液池高度不受太大的限 制。
4、水泵投加
傳統(tǒng)的方式是采用離心式投藥泵，將藥液送入水中。調(diào)節(jié)方法是對(duì)投藥管 路的閥門(mén)調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)指示。后來(lái)開(kāi)始出現(xiàn)了計(jì)量泵投藥的應(yīng)用，計(jì)量泵投藥不必另設(shè)計(jì)量設(shè)備，適合混凝劑自動(dòng)控制系統(tǒng)，有利于藥劑與水的混合。
值得一提的是，
1、對(duì)于中小型污水處理廠，一般應(yīng)選用泵前重力投加。
其大的優(yōu)點(diǎn)是省去了混合設(shè)備，但有兩點(diǎn)必須注意：一是為防止帶入空氣，應(yīng)設(shè)置水封箱;二是水泵至反應(yīng)池的管線不能過(guò)長(zhǎng)，否則藥劑在管線中反應(yīng)，形成礬花進(jìn)入反應(yīng)池易被打碎，打碎后再重新凝聚很困難，影響混凝效果。
2、對(duì)于大型給水或污水處理廠，可采用泵后壓力投加。其核心設(shè)備是耐酸計(jì)量泵，它尤其適用于泵站與反應(yīng)池較遠(yuǎn)的情況。
4、混凝劑稀釋倍數(shù)/濃度對(duì)于高分子特別是有機(jī)高分子混凝劑，如果是線狀，為發(fā)揮其長(zhǎng)碳鏈上官能團(tuán)的作用，必須讓其充分伸展開(kāi)，所以應(yīng)配制稀溶液。
一般情況下，有機(jī)高分子混凝劑的配置濃度在0.1% 左右，無(wú)機(jī)高分子混凝劑可高一些，但必須保證加入后的混合效果。
以無(wú)機(jī)高分子混凝劑PAC為例，如果藥劑品質(zhì)得不到保證時(shí)，使用濃度不宜過(guò)低。
這是因?yàn)镻AC溶液濃度過(guò)低時(shí)，溶液的pH值會(huì)升高到一定程度，使某些溶度積較低的金屬離子以氧化物的形式析出，從而形成雜質(zhì)堵塞管道。
據(jù)了解，市場(chǎng)上供應(yīng)的多數(shù)PAC藥劑多采用礦物原料制備而成，原料中除鋁元素外，還含有其他金屬元素。而部分廠商為了控制成本，簡(jiǎn)化了除雜的工藝環(huán)節(jié)，終導(dǎo)致PAC成品中仍有含量可觀的其他金屬離子。
5、加藥點(diǎn)的選擇1、可以多點(diǎn)加藥，也可以一點(diǎn)加藥。但加藥點(diǎn)必須設(shè)在層流區(qū)，同時(shí)為延長(zhǎng)停留時(shí)間，增強(qiáng)混凝反應(yīng)效果，反應(yīng)池應(yīng)建成折流式或設(shè)隔板。
2、從簡(jiǎn)化操作的角度考慮，可以采用一次加入，這是目前采用的傳統(tǒng)方式。如果要節(jié)省藥劑用量，提高混凝效果，可以采用分批加入 ，即一部分加在混合設(shè)備之前，一部分加在混合設(shè)備之后。這種方式效果優(yōu)于一次加入的原因，是不同粒徑顆粒之間接觸碰撞凝聚速度大于均勻顆粒之間的碰撞凝聚速度。
3、可以將所需的混凝劑全部加入一部分被處理水中，經(jīng)充分混合后，再與另一部分未加藥的水混合。這種方式同樣可以加大不同顆粒之間的碰撞凝聚速度，但也存在流程復(fù)雜這一缺點(diǎn)。
混凝劑的投加點(diǎn)一般有以下三處：
預(yù)處理階段：在預(yù)處理階段投加混凝劑的目的是為了強(qiáng)化預(yù)處理效果，增加預(yù)處理的去除效率以及去除廢水中妨礙微生物生長(zhǎng)的有毒物質(zhì)，以減輕后續(xù)生化處理構(gòu)筑物的負(fù)擔(dān)，保證生化處理效果。
生化處理階段：在生化處理階段投加混凝劑一般是為了增加微生物的絮凝性，使活性污泥能在后續(xù)泥水分離設(shè)施中分離得更徹底。
深度處理階段：在生化處理后投加混凝劑主要是為了去除廢水中剩余的、未被生物降解的污染物質(zhì)，是為了處理后出水達(dá)標(biāo)的一種保障措施。
6、加藥系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、考慮將加藥間、藥庫(kù)及消毒加氯間合建在一起。這樣設(shè)計(jì)是為了便于操作管理，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，并節(jié)省投資。
2、貯液池的體積應(yīng)以保證供液2h為，時(shí)間太長(zhǎng)，貯液池體積大，占用空間多，時(shí)間太短，工作操作麻煩。如果加藥量少，則可與溶藥池合并為一個(gè)池子或箱子。
3、藥庫(kù)的儲(chǔ)存量應(yīng)根據(jù)具體情況確定，如果藥劑貨源足，運(yùn)輸方便，則按大投藥量考慮儲(chǔ)存20～30d即可。如果供藥條件差，則可按大投藥量考慮儲(chǔ)存60～80d。
4、如果采用泵前加藥，則加藥系統(tǒng)應(yīng)越靠近泵房越好。
5、加藥管插進(jìn)水管的深度一般以1/3～1/4進(jìn)水管管徑為。為使加藥通暢，加藥管管口方向應(yīng)與進(jìn)水管水流方向一致。
6、加藥系統(tǒng)的管配件均應(yīng)采用耐腐蝕材料。
(來(lái)源：環(huán)保工程師|污托邦)
