摘要：本文通过试验室试验和工序试验找寻较佳投药量，达到节能降耗的目的，同时分析水处理中出现的各种现象，提出合乎现状的工艺及改进措施。
1、前言
PAC（聚合氯化铝）为无机高分子聚合物，外观呈黄色颗粒或浅黄色粉状固体，无毒、无味，具有除臭、脱色、除浊、杀菌等功效，有较强的架桥吸附性能，易溶于水，水解过程中伴随有电化学、凝聚、吸附和沉淀等物理化学过程，有腐蚀性。
PAM（聚丙烯酰胺）俗称絮凝剂或凝聚剂，固体产品外观为白色或略带黄色粉末，液态为无色黏稠胶体状，易溶于水，聚丙烯酰胺分子中具有阳性基团酰胺基（-CONH2），能与分散于溶液中的悬浮粒子吸附和架桥，有较强的絮凝作用。
这两种药剂可以单独使用，但效果要比混合使用差些，波涛聚合氯化铝厂家根据某工段的水质情况，通过实验室试验和工序试验的对比试验，找出较佳的投加量，使现场达到较佳的处理效果。
2、实验室试验
（1）废水来源。本试验废水来源于某工段除尘系统的除尘水，废水成分主要是炭灰以及吸附的一些含硫物质等。
（2）试验器材。包括5个500ml的烧杯，pH计，COD测定仪器，浊度测定仪器。
（3）试验药品。聚丙烯酰胺（PAM）、聚合氯化铝（PAC）、苛性钠（NaOH）溶液、稀盐酸溶液。
（4）试验方法。在5个烧杯中，加入500ml水样，用苛性钠溶液或稀盐酸溶液调节pH值，再分别加入一定量的PAC、PAM，搅拌一段时间后，静置沉淀，取上层清液分析COD、浊度和pH。
（5）试验结果及讨论
①PAC投加量。絮凝剂用量是否合理直接关系到沉淀是否完全、处理是否更有效及生产成本是否更低，因此，需要对此进行实验，以准确确定其用量。实验所用废水的COD为124mg/L，浊度NTU为26.7，pH为4.7，根据实验方法，在实验过程中，固定PAM加入量为2mg/L，pH值为7.0，仅改变絮凝剂PAC用量。考察絮凝剂PAC用量对COD、浊度以及pH的影响。
试验可以观察到，当PAC投加量在5mg时，悬浮物不能有效沉淀，从而测出的COD偏高，在投加量为10mg时，COD较低，随着投加量的增加，COD有明显上升趋势。试验得出数据表明，PAC投加量在5-25mg之间，都可以使废水变清。由于PAC呈弱酸性，随着投加量的增加，pH有一个明显回落，这与工艺上的现象一致。从试验可知，PAC较佳投加量为10mg，即20ppm。
②PAM投加量。按试验方法，固定PAC的用量（根据试验1得出，较佳投加量在10mg），废水的pH为7.0，仅改变PAM用量，考察絮凝剂PAM对COD、浊度以及pH的影响。
试验可以观察到，随着PAM投加量的增加，上清液中颗粒明显减少，沉淀时间明显缩短，当PAM投加量为10mg时，废水沉淀速度较快，絮状物沉淀也较大，投加量为2mg时，絮状物沉淀不凝聚，沉淀速度慢，因此，浊度比其他几组都高。从试验可以得出PAM较佳投加量为6mg，即12ppm。
③pH的影响。按试验方法，固定PAC和PAM的用量，用苛性钠溶液或稀硫酸调节pH值，观察对COD的影响。
可以看出，pH在6和8时，COD较低，浊度在pH为5-8之间都呈现出下降的趋势，pH大于9时，开始上升。可以确定，在PAC和PAM投加量相对固定的前提下，较佳的操作条件在6和8之间。
3、某工段现场试
（1）现状。工艺操作上每天投加量不很固定，主要根据四个（1#/2#/3#/4#）澄清池的状况来调整，现以循环量Q=290m3/h，一天循环量为6960m3/d，每天的投加量为：PAC：300kg，PAM：24kg。
（2）试验部分。工艺试验是通过降低药剂投加量，分阶段进行试验观察，寻找一个适合工序运转的投加量（见表1）。
表1 投入量优选
| 1 | PAC | PAM |
| 每天投加量（kg） | 300 | 24 |
| 浓度（ppm） | 43 | 3.4 |
| 2 | PAC | PAM |
| 每天投加量（kg） | 240 | 16 |
| 浓度（ppm） | 34.5 | 2.3 |
| 3 | PAC | PAM |
| 每天投加量（kg） | 200 | 12.8 |
| 浓度（ppm） | 28.7 | 1.83 |
| 4 | PAC | PAM |
| 每天投加量（kg） | 160 | 9.6 |
| 浓度（ppm） | 22.9 | 1.4 |
通过观察，在一步中现场观察到除澄清池2#浑浊外其余都清。二步中现场观察到4个澄清池全清。第三步现场观察到除澄清池2#浑浊外其余都清，试验期间工艺安排澄清池1#和4#排污，全部上液后，4个澄清池全清。第四步观察的时间较长，期间澄清池2#和3#都有浑浊的时候，不过都能保持三个澄清池是清的。
PAC投加量为160kg/d，PAM为9.6kg/d时，能满足工艺要求，取澄清池出口的水分析：COD为106mg/l，浊度NTU为4.0，pH为5.0，符合废水排放的标准。
（3）讨论。由于试验室静止的烧杯试验不能完成等同于现场工艺的试验，现场试验得出的数据与试验室得出的数据有区别。
工艺试验中，药剂分配不均和药剂管道的堵塞都可能导致澄清池浑浊。在实验过程中，澄清池1#和3#的PAC管道堵塞，清理后，澄清池立即开始矾花，而后逐渐变清。在试验过程中，澄清池2#浑浊出现的次数较多，主要是由于其距离药剂泵出口较远引起的。
工艺试验做到了PAC每天投加量为160kg，PAM投加量每天为9.6kg，比原先每天PAC300kg，PAM24kg的投加量已经下降了近50%，达到了节能降耗的要求。
4、总结与建议
PAC的投加量过多，会直接导致处理成本的升高，PAC加多了会使水中矾花不密实，很松散，不易沉淀，而且出水的悬浮物偏高，另外，多加的PAC还会与PAM反应生成白色絮状物沉淀，水质发白。因此，平常多注意观察水质，有助于判断PAC是否过量。
为了使四个澄清池的加药均匀，建议将PAC的入口管设在四个澄清池的总入口管上，PAM也设在总管上，但与PAC需有段距离，可以让PAC与废水充分混合，反应完全。
从现场试验可以看出，PAM的浓度在1-2ppm之间就足够了，这点跟试验室做出的结果有较大的差异。
澄清池需要不定时排污，当发现澄清池水质变黑或者悬浮物增多的情况下（反冲除外），需要安排进行有效的排污，污泥需要排干净，因为沉积在澄清池底部的污泥可能会粘附PAC和PAM，使水的处理效果变差。
