水处理中的高效絮凝药剂：PAC与PAM加药系统设计及配制方法

水处理中的高效絮凝药剂：PAC与PAM加药系统设计及配制方法

水处理过程中，絮凝药剂的合理使用对于提高处理效果至关重要。本文将详细介绍PAC（聚合氯化铝）与PAM（聚丙烯酰胺）的加药系统设计、配制方法及加药量计算等实用技术内容，帮助读者更好地掌握水处理中絮凝药剂的使用要点。

加药系统

在设计加药系统时，需要考虑以下几个关键要素，以确保系统的有效性和经济性：

1. 主要设备：包括溶药罐、储药罐、加药搅拌器、加药泵和计量设备等，这些都是构成加药系统的基础。

2. 布局：建议将加药间、药库及消毒加氯间合建在一起。这样的布局旨在简化操作管理，减小劳动强度，并节约投资成本。

3. 贮液池设计：贮液池的容量设计应保证至少2小时的供液需求。如果贮液时间过长，会导致贮液池体积过大，占用更多空间；如果时间过短，则会增加操作的复杂性。在加药量较少的情况下，可以考虑将贮液池与溶药池合并为一个。

4. 药库储存量：药库的储存量应根据实际情况确定。如果药剂供应充足且运输方便，可以按照最大投药量储存220至30天的量。反之，如果供药条件较差，建议按照最大投药量储存60至80天的量。

5. 加药位置：如果采用泵前加药的方式，加药系统应尽可能靠近泵房，以提高加药效率。

6. 加药管设计：加药管插入水管的深度建议为进水管管径的1/3至1/4，以确保加药顺畅。同时，加药管的管口方向应与进水管的水流方向一致，以避免加药受阻。

7. 材料：加药系统中的所有管配件都应采用耐腐蚀材料，以适应不同化学药品的加注，延长设备的使用寿命。

通过以上设计要点，可以构建一个既高效又经济的加药系统，满足水处理过程中对药剂精确投加的需求。

配制方法及加药量

PAC

在配制过程中，并无特殊注意事项。通常情况下，配制溶液的重量比浓度控制在10%-20%之间，实际应用时的投加量大约为200-300PPM（即每升水中加入200-300mg的PAC）。关于加药泵流量计中的设定值计算，可参考下方计算PAM加药量的方法。

PAM

配制方法

1. 粉状产品在使用前需先溶解于干净水（如自来水），以水溶液的形式处理污水。

2. 溶解用水应保持清洁，常温即可，一般情况下无需加热。但水温低于5摄氏度时，溶解速度会减慢。若水温超过60摄氏度，将加速聚合物的降解，影响其使用效果。此外，强酸、强碱和高含盐水不宜用于配制溶液。

3. 建议聚合物溶液浓度控制在0.1%至0.3%。

4. 溶解过程中，应将药剂缓慢加入旋转的水中，避免一次性投入，以免影响溶解速度或不充分溶解导致管道堵塞。

5. 溶液应现用现配，长时间停放会导致降解，影响使用效果。浓度为0.1%的溶液，非阴离子型聚合物水溶液存放不宜超过一周，阳离子型聚合物不超过一天。

6. 溶液稳定性与浓度相关，浓度越高，存放时间越长。但高浓度溶液不宜直接用于水处理，需稀释后使用。

7. 铁离子是导致聚丙烯酰胺化学降解的催化剂，因此在配制、转移、储存溶液过程中，应尽量避免铁离子污染。与溶液接触的设备宜选用不锈钢、塑料、玻璃钢或表面涂覆树脂的碳钢制造。

8. 向废水中投加时，应采用低浓度投加方式，以确保混合均匀。

9. 使用过程中，需通过试验确定药剂种类和最佳用量。

加药量

在污水处理或污泥处理过程中，加入聚丙烯酰胺（PAM）后，需确保其与污水或污泥有效混合。混合时间通常控制在10-30秒，不超过2分钟。PAM的使用量与污水或污泥中的胶体、悬浮物浓度、性质以及处理设备等因素密切相关。在处理污水时，用量通常在3-10 PPM（即每吨水加入3-10克）范围内，处理污泥时用量相对较多，最佳用量需通过大量实验确定。

根据最佳用量浓度（PPM1，即欲投加的PAM浓度）和进水流量（t/h），以及所配置好的聚丙烯酰胺溶液浓度（PPM2，即配制的PAM浓度），可计算出加药泵流量计上的显示数值（LPM）=进水流量（t/h）/60×PPM1/PPM2。

例如，进水量=100t/h，最佳用量PPM1=10 ppm，配制浓度为2‰（3Kg药溶解在1.5t水中），则，加药流量指示应调整至100/60×10/2=8.3 LPM刻度上。

注意事项：ppm表示百万分之一；加药泵流量计数值的单位中，右边的LPM表示升/分钟，左边的GPM表示加仑/分钟（不使用）。

加药点

加药点的设置具有灵活性，既可以设置多个点，也可以仅设置一个点。但需确保加药点位于层流区，同时，为提高混凝反应效果并延长停留时间，反应池应设计为折流式或设置隔板。

在操作简化方面，一次加入是目前传统的处理方式。若要节约药剂用量并提升混凝效果，可以考虑分批加入，即在混合设备前后分别加入一部分混凝剂。这种方式的效果优于一次加入，原因在于不同粒径颗粒间的接触碰撞凝聚速度大于均匀颗粒间的碰撞凝聚速度；另一种方式是将混凝剂全部加入部分待处理水中，经充分混合后，再与另一部分未加药的水混合。这种方式同样能提高不同颗粒间的碰撞凝聚速度，但流程相对复杂。

混凝剂加药点通常包括以下三处：

1. 预处理阶段：在此阶段投加混凝剂，旨在强化预处理效果，提高预处理的去除效率，去除废水中有毒物质，减轻后续生化处理构筑物的负担，并确保生化处理效果。

2. 生化处理阶段：在此阶段投加混凝剂，主要是为了增强微生物的絮凝性，使活性污泥在后续泥水分离设施中分离得更彻底。

3. 深度处理阶段：在生化处理之后投加混凝剂，主要是为了去除废水中剩余的、未被生物降解的污染物质，以确保处理后的出水达到标准。