0. 前言

在混(hun)凝(ning)投(tou)藥(yao)控(kong)制(zhi)領(ling)域中，SC法(fa)混(hun)凝(ning)投(tou)藥(yao)控(kong)制(zhi)作(zuo)為一(yi)項國(guo)際領(ling)先的實(shi)用技(ji)術(shu)，近年(nian)來(lai)在我國(guo)的水處理廠(chang)應用越來(lai)越廣泛[1]。從80年(nian)代末到現在，國(guo)內外(wai)學(xue)者一(yi)直在應用實(shi)踐(jian)中不斷完善發展該項技(ji)術(shu)。SC是流(liu)動(dong)電(dian)(dian)流(liu)（Streaming Current）英文字頭的縮寫。流(liu)動(dong)電(dian)(dian)流(liu)（SC）是膠體化學(xue)中帶電(dian)(dian)微粒的四種(zhong)電(dian)(dian)動(dong)現象(xiang)之一(yi)。SC法(fa)混(hun)凝(ning)投(tou)藥(yao)控(kong)制(zhi)投(tou)術(shu)是基(ji)于膠體化學(xue)原理，從混(hun)凝(ning)的基(ji)本原理出發，利(li)用現代控(kong)制(zhi)理論和檢(jian)測手段所形成的最新的混(hun)凝(ning)控(kong)制(zhi)技(ji)術(shu)。

該技術在實用(yong)中(zhong)依據(ju)SC傳感器檢(jian)測(ce)水中(zhong)膠體的SC變(bian)化(hua)值(zhi)(zhi)來實現系統的自(zi)動控制，因(yin)此，研究不(bu)同因(yin)素(su)的SC響應(ying)(ying)變(bian)化(hua)對該技術的推(tui)廣應(ying)(ying)用(yong)有重大(da)的價值(zhi)(zhi)。

投(tou)加(jia)混(hun)凝(ning)劑將(jiang)引起SC值(zhi)的(de)顯著變化(hua)，這(zhe)也(ye)是(shi)SC法混(hun)凝(ning)投(tou)藥控制技術應用的(de)基礎[2]。但不同類型的(de)混(hun)凝(ning)劑其SC影響特性(xing)是(shi)不相同的(de)，如(ru)何進行比(bi)較和區分對(dui)該(gai)技術在實際的(de)應用中將(jiang)具有決策性(xing)的(de)指導意(yi)義。

我(wo)國地表水處理主要(yao)應用(yong)的(de)無機鹽(yan)類(lei)混凝(ning)劑(ji)是以(yi)鋁(lv)鹽(yan)和鐵鹽(yan)為(wei)主[3]，本研究就(jiu)是基(ji)于(yu)這兩種類(lei)型(xing)的(de)混凝(ning)劑(ji)而(er)進行的(de)。

1. 實驗方法

投(tou)加混凝(ning)劑的(de)結果是(shi)(shi)為(wei)了得(de)到合格的(de)水(shui)(shui)質(zhi)，這是(shi)(shi)混凝(ning)的(de)最終目(mu)的(de)。水(shui)(shui)處理廠中(zhong)一般以沉(chen)淀(dian)池(chi)出水(shui)(shui)濁(zhuo)度大(da)小作為(wei)衡(heng)量混凝(ning)效(xiao)果的(de)指(zhi)標，而SC法混凝(ning)投(tou)藥控制系統的(de)目(mu)標值(zhi)(zhi)也是(shi)(shi)沉(chen)淀(dian)池(chi)出水(shui)(shui)濁(zhuo)度。因此，判定不同(tong)種類混凝(ning)劑對SC的(de)影響(xiang)必須(xu)以混凝(ning)效(xiao)果為(wei)前提(ti)，即在達到相同(tong)沉(chen)淀(dian)水(shui)(shui)濁(zhuo)度的(de)前提(ti)下，不同(tong)種類混凝(ning)劑所產(chan)生(sheng)的(de)SC值(zhi)(zhi)的(de)變化大(da)小才具有可比(bi)性。

據此，首先(xian)做篩選實驗(yan)(yan)，即不同(tong)投(tou)藥量時的(de)沉(chen)后(hou)(hou)水余(yu)濁(zhuo)。然后(hou)(hou)選出(chu)相近余(yu)濁(zhuo)所對應的(de)兩種(zhong)混凝劑(ji)的(de)不同(tong)投(tou)藥量的(de)范圍，再做兩組重現性實驗(yan)(yan)，驗(yan)(yan)證后(hou)(hou)得出(chu)沉(chen)后(hou)(hou)~余(yu)濁(zhuo)曲線。

根據(ju)沉后~余濁(zhuo)(zhuo)曲線，取余濁(zhuo)(zhuo)相同(tong)的(de)兩(liang)種不同(tong)混凝劑(ji)投量分別測定(ding)SC值(zhi)。SC值(zhi)本(ben)身(shen)是(shi)一(yi)個(ge)無量綱的(de)數值(zhi)，其相對值(zhi)的(de)大小才反映投藥(yao)效果的(de)好壞，所以(yi)將(jiang)測定(ding)的(de)不同(tong)藥(yao)量的(de)SC值(zhi)減去所投加原水的(de)SC值(zhi)得(de)ΔSC，消除儀器本(ben)身(shen)和原水特性(xing)造(zao)成的(de)誤(wu)差。最(zui)后整理比較，確定(ding)SC的(de)影響程度。

2. 實驗裝置(zhi)及材料(liao)

實(shi)驗采用(yong)的(de)原水(shui)(shui)為(wei)松花江水(shui)(shui)，濁(zhuo)度(du)：8.5NTU，水(shui)(shui)溫(wen)：10.0℃，pH：7.0，混凝劑鋁鹽(yan)為(wei)鞍山產聚合(he)氯化鋁，Al2O3含(han)量為(wei)29.3%；鐵鹽(yan)為(wei)哈爾濱產液態聚合(he)鐵，Fe2O3含(han)量為(wei)4.6%；實(shi)驗室內(nei)采用(yong)燒杯實(shi)驗來(lai)確定混凝效果，投藥后(hou)的(de)水(shui)(shui)經快攪和慢攪后(hou)，靜沉取上清液測(ce)(ce)定余濁(zhuo)。SC值(zhi)(zhi)的(de)測(ce)(ce)定采用(yong)哈爾濱現代(dai)水(shui)(shui)技術發展公司(si)生(sheng)產的(de)SC-3000型成套產品，實(shi)驗中(zhong)傳感器在(zai)固(gu)定水(shui)(shui)槽中(zhong)連續(xu)檢測(ce)(ce)SC值(zhi)(zhi)5分鐘(zhong)，取平均值(zhi)(zhi)作(zuo)為(wei)該(gai)水(shui)(shui)樣的(de)SC值(zhi)(zhi)。

3. 實驗結果(guo)及分析

實驗結果見(jian)圖(tu)(tu)1~5。圖(tu)(tu)1和(he)圖(tu)(tu)2為混(hun)(hun)凝劑(ji)~余濁曲線，圖(tu)(tu)3和(he)圖(tu)(tu)4為混(hun)(hun)凝劑(ji)~SC曲線，比較圖(tu)(tu)1~4四個圖(tu)(tu)，將投(tou)藥量消去，得到兩(liang)條余濁~SC曲線，見(jian)圖(tu)(tu)5。

在圖5中，曲(qu)線(xian)①是鋁鹽(yan)作用(yong)下的(de)余濁(zhuo)～SC曲(qu)線(xian)，曲(qu)線(xian)②是鐵鹽(yan)作用(yong)下的(de)余濁(zhuo)～SC曲(qu)線(xian)。

從這(zhe)兩條(tiao)曲(qu)線(xian)可以(yi)看出(chu)，①曲(qu)線(xian)顯(xian)著地比②曲(qu)線(xian)要(yao)陡很多，即斜率要(yao)大于曲(qu)線(xian)②。如果令y′=dsC/dT余(yu)，曲(qu)線(xian)①斜率為y′①，曲(qu)線(xian)②為y′②

　　　　　　　　　　　則y′①＞y′②　　　　 (1)

也就是說曲(qu)線(xian)①單(dan)位(wei)余濁變(bian)化(hua)的(de)(de)SC變(bian)化(hua)量(liang)大(da)于相(xiang)應(ying)的(de)(de)曲(qu)線(xian)②，那么，當曲(qu)線(xian)①的(de)(de)單(dan)位(wei)余濁發生改變(bian)時其SC的(de)(de)響應(ying)就大(da)于相(xiang)應(ying)的(de)(de)曲(qu)線(xian)②。

一般地(di)，若把某(mou)種(zhong)(zhong)混(hun)凝劑(ji)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)條件(jian)下，單位余濁的(de)改(gai)變量所能引(yin)起的(de)SC值(zhi)的(de)變化(hua)量定義為此(ci)種(zhong)(zhong)混(hun)凝劑(ji)條件(jian)對SC響應的(de)靈敏度(du)，那么，從上述的(de)討論中可(ke)以看(kan)出，曲(qu)線(xian)(xian)①是(shi)鋁鹽(yan)的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)曲(qu)線(xian)(xian)，而(er)曲(qu)線(xian)(xian)②是(shi)鐵(tie)鹽(yan)的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)曲(qu)線(xian)(xian)，因此(ci)可(ke)以判定鋁鹽(yan)對SC響應的(de)靈敏度(du)要大于鐵(tie)鹽(yan)。

4. 結論

通過比(bi)較實(shi)(shi)驗(yan)可(ke)以(yi)確定(ding)不同類(lei)型混凝(ning)(ning)劑(ji)的(de)(de)SC影響特性。從上述(shu)的(de)(de)實(shi)(shi)驗(yan)結果我們可(ke)以(yi)得(de)出(chu)，鋁鹽類(lei)混凝(ning)(ning)劑(ji)對(dui)SC響應的(de)(de)靈敏度要大于鐵鹽類(lei)，因此(ci)，在實(shi)(shi)際(ji)應用中，可(ke)根據上述(shu)特性來(lai)決(jue)定(ding)SC法混凝(ning)(ning)投(tou)藥控(kong)制(zhi)系統的(de)(de)各個參數(shu)。比(bi)如(ru)在以(yi)鐵鹽為混凝(ning)(ning)劑(ji)的(de)(de)控(kong)制(zhi)系統中，SC檢測的(de)(de)放(fang)大倍(bei)數(shu)應稍(shao)大些，調(diao)整(zheng)控(kong)制(zhi)的(de)(de)參數(shu)也應使系統的(de)(de)靈敏度更高些。

參考文獻

[1] 楊萬東，流動電流法混凝投藥控制應用技術的研究[D]。哈爾濱：哈爾濱建筑大學，1995。
[2] 崔福義，李圭白，曲久輝，“流動電流的原理、測定與應用”[J]，給水排水，1991（4）：16~19。
[3] 楊欽(qin)，嚴煦世，許保玖，給(gei)水(shui)工程(cheng)(下冊(ce))，中國建筑(zhu)工業出版(ban)社(she)，1987，7。

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