0. 前言

在混凝投藥控制領(lǐng)域中，SC法混凝投藥控制作為一項(xiàng)國(guó)際領(lǐng)先的實(shí)用技術(shù)，近年來(lái)在我國(guó)的水處理廠應(yīng)用越來(lái)越廣泛[1]。從80年代末到現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)外學(xué)者一直在應(yīng)用實(shí)踐中不斷完善發(fā)展該項(xiàng)技術(shù)。SC是流動(dòng)電流（Streaming Current）英文字頭的縮寫(xiě)。流動(dòng)電流（SC）是膠體化學(xué)中帶電微粒的四種電動(dòng)現(xiàn)象之一。SC法混凝投藥控制投術(shù)是基于膠體化學(xué)原理，從混凝的基本原理出發(fā)，利用現(xiàn)代控制理論和檢測(cè)手段所形成的最新的混凝控制技術(shù)。

該技術(shù)在實(shí)用中依據(jù)SC傳感器檢測(cè)水中膠體的SC變化值來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制，因此，研究不同因素的SC響應(yīng)變化對(duì)該技術(shù)的推廣應(yīng)用有重大的價(jià)值。

投加混凝劑將引起SC值的顯著變化，這也是SC法混凝投藥控制技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)[2]。但不同類型的混凝劑其SC影響特性是不相同的，如何進(jìn)行比較和區(qū)分對(duì)該技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中將具有決策性的指導(dǎo)意義。

我國(guó)地表水處理主要應(yīng)用的無(wú)機(jī)鹽類混凝劑是以鋁鹽和鐵鹽為主[3]，本研究就是基于這兩種類型的混凝劑而進(jìn)行的。

1. 實(shí)驗(yàn)方法

投加混凝劑的結(jié)果是為了得到合格的水質(zhì)，這是混凝的最終目的。水處理廠中一般以沉淀池出水濁度大小作為衡量混凝效果的指標(biāo)，而SC法混凝投藥控制系統(tǒng)的目標(biāo)值也是沉淀池出水濁度。因此，判定不同種類混凝劑對(duì)SC的影響必須以混凝效果為前提，即在達(dá)到相同沉淀水濁度的前提下，不同種類混凝劑所產(chǎn)生的SC值的變化大小才具有可比性。

據(jù)此，首先做篩選實(shí)驗(yàn)，即不同投藥量時(shí)的沉后水余濁。然后選出相近余濁所對(duì)應(yīng)的兩種混凝劑的不同投藥量的范圍，再做兩組重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證后得出沉后~余濁曲線。

根據(jù)沉后~余濁曲線，取余濁相同的兩種不同混凝劑投量分別測(cè)定SC值。SC值本身是一個(gè)無(wú)量綱的數(shù)值，其相對(duì)值的大小才反映投藥效果的好壞，所以將測(cè)定的不同藥量的SC值減去所投加原水的SC值得ΔSC，消除儀器本身和原水特性造成的誤差。最后整理比較，確定SC的影響程度。

2. 實(shí)驗(yàn)裝置及材料

實(shí)驗(yàn)采用的原水為松花江水，濁度：8.5NTU，水溫：10.0℃，pH：7.0，混凝劑鋁鹽為鞍山產(chǎn)聚合氯化鋁，Al2O3含量為29.3%；鐵鹽為哈爾濱產(chǎn)液態(tài)聚合鐵，F(xiàn)e2O3含量為4.6%；實(shí)驗(yàn)室內(nèi)采用燒杯實(shí)驗(yàn)來(lái)確定混凝效果，投藥后的水經(jīng)快攪和慢攪后，靜沉取上清液測(cè)定余濁。SC值的測(cè)定采用哈爾濱現(xiàn)代水技術(shù)發(fā)展公司生產(chǎn)的SC-3000型成套產(chǎn)品，實(shí)驗(yàn)中傳感器在固定水槽中連續(xù)檢測(cè)SC值5分鐘，取平均值作為該水樣的SC值。

3. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1~5。圖1和圖2為混凝劑~余濁曲線，圖3和圖4為混凝劑~SC曲線，比較圖1~4四個(gè)圖，將投藥量消去，得到兩條余濁~SC曲線，見(jiàn)圖5。

在圖5中，曲線①是鋁鹽作用下的余濁～SC曲線，曲線②是鐵鹽作用下的余濁～SC曲線。

從這兩條曲線可以看出，①曲線顯著地比②曲線要陡很多，即斜率要大于曲線②。如果令y′=dsC/dT余，曲線①斜率為y′①，曲線②為y′②

　　　　　　　　　　　則y′①＞y′②　　　　 (1)

也就是說(shuō)曲線①單位余濁變化的SC變化量大于相應(yīng)的曲線②，那么，當(dāng)曲線①的單位余濁發(fā)生改變時(shí)其SC的響應(yīng)就大于相應(yīng)的曲線②。

一般地，若把某種混凝劑作用條件下，單位余濁的改變量所能引起的SC值的變化量定義為此種混凝劑條件對(duì)SC響應(yīng)的靈敏度，那么，從上述的討論中可以看出，曲線①是鋁鹽的作用曲線，而曲線②是鐵鹽的作用曲線，因此可以判定鋁鹽對(duì)SC響應(yīng)的靈敏度要大于鐵鹽。

4. 結(jié)論

通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)可以確定不同類型混凝劑的SC影響特性。從上述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們可以得出，鋁鹽類混凝劑對(duì)SC響應(yīng)的靈敏度要大于鐵鹽類，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)上述特性來(lái)決定SC法混凝投藥控制系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)。比如在以鐵鹽為混凝劑的控制系統(tǒng)中，SC檢測(cè)的放大倍數(shù)應(yīng)稍大些，調(diào)整控制的參數(shù)也應(yīng)使系統(tǒng)的靈敏度更高些。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊萬(wàn)東，流動(dòng)電流法混凝投藥控制應(yīng)用技術(shù)的研究[D]。哈爾濱：哈爾濱建筑大學(xué)，1995。
[2] 崔福義，李圭白，曲久輝，“流動(dòng)電流的原理、測(cè)定與應(yīng)用”[J]，給水排水，1991（4）：16~19。
[3] 楊欽，嚴(yán)煦世，許保玖，給水工程(下冊(cè))，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1987，7。

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