接触絮凝和高效絮凝集成系统

　　混凝或絮凝处理是颗粒物去除中最普遍采用的技术。现有的混凝或絮凝工艺包括溶药、投药、混和、凝聚、絮凝等环节，其构筑物是各种类型的反应器，利用管道扰动、机械搅拌、水力涡流、格网阻流等作用完成这些环节中的物理化学及水动力学过程。实际上，在后续的各类分离过程如沉淀、澄清、过滤、气浮等的构筑物中，同样也继续进行着絮凝作用。因此，强化絮凝过程应该综合考虑整个工艺流程系统，建立全线良好的絮凝作用条件，才能以高效率达到高质量的出水水质。
　　目前的各类反应器及相应的工艺参数，多是按照传统絮凝剂如硫酸铝等的特征和性能设计的，往往不能完全适合无机高分子等聚合类絮凝剂的需求，不能充分发挥新型絮凝剂的特有效能。所以，通过实验研究，建立更适合于无机高分子絮凝剂特征的工艺系统，强化絮凝过程进而提高整个水处理流程的工艺效能，应是新型药剂普遍应用后水处理工艺相应的发展方向。
　　混凝剂的最佳投药量随水质和各反应器工艺条件而变化，投药量不足或过量都会使絮凝过程本身和整个流程的效果不良，并且造成经济上的浪费使制水成本提高。由于水处理厂运行费用中的药剂费仅次于电费，因而选择适合现有工艺的最佳投药量并且建立可以随水质水量变化而自动调整的投药系统，可以收到高效和经济两方面的功效。目前，自动控制投药系统的软件资料源可以来自在线监测、经验积累、模式计算等方面。其中以现场监测比较直接而相对成熟，传感控制部件则以流动电流仪和絮凝体监测仪比较多用。
　　基于上述思考，从充分发挥无机高分子絮凝剂的优异特征出发，作者在1995年提出一个新的系统模型即高效絮凝集成系统，简称F-R-D系统。它包括高效能的絮凝剂(Flocculants)即各种无机高分子絮凝剂，高效率的反应器(Reactors)即与聚合絮凝剂匹配的各种优异反应器，高经济的投药系统(Dosing)即与聚合絮凝剂匹配的软件硬件自控系统。其中每一部分都可以是各种类型的实体，根据不同的水质和处理工艺需求选择，相互组合为有机的体系，成为某种高效絮凝集成水处理工艺系统。这一系统所依据的理论基础应是无机高分子絮凝剂的作用机理和各种不同边界条件下的动态絮凝原理。
　　在北京市第九水厂进行了F-R-D系统的中试规模的现场实验。全系统包括三个类型的子系统，它们是接触沉淀池、气浮分离池和深床过滤池，各自连接自动控制投药系统，进行不同絮凝剂的比较。经过两年的各种流程的连续实验，表明三种形式都有优良的性能。可以把2～100 NTU的原水降低到0.3NTU，满足对低温低浊水净化达到高质量出水的要求。最近，作为国家九五科技攻关项目已经验收通过，评为优秀成果。在生活饮用给水系统中进一步推广实施，将会发挥更大作用。

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