一、基础理论投加量的初步估算
正式开展试验之前,先根据进水水质的核心污染物浓度,做初步的理论投加量估算,比如常规市政污水处理的聚合氯化铝,理论基础投加量区间是50-200mg/L,聚丙烯酰胺的理论基础投加量区间是1-5mg/L;工业循环水系统的阻垢剂,理论基础投加量区间是3-10mg/L,杀菌剂的常规投加量区间是50-200mg/L,先划定合理的投加量梯度范围,避免后续烧杯试验设置的剂量区间完全偏离合理区间,浪费试验时间。
二、标准烧杯试验的操作流程
取6个完全相同的标准1L烧杯,分别加入1L均匀混合的待处理原水,放置在六联电动搅拌器上,按照预设的投加量梯度,依次向各个烧杯中加入不同剂量的待测试水处理化学品,启动搅拌器先以200r/min的转速快速搅拌1分钟,让药剂在水体中完全均匀分散,之后把转速调整到50r/min慢速搅拌5分钟,模拟实际水处理系统的水力搅拌条件,之后关闭搅拌器,静置沉降10-30分钟,观察各个烧杯中的矾花形成速度、矾花密实度、上清液的清澈度,记录不同投加量下的直观表现。
针对阻垢剂的烧杯试验,要采用国标GB/T 16632-2021规定的碳酸钙沉积法,配置标准的高硬度成垢水溶液,加入不同剂量的阻垢剂之后,在80℃的恒温水浴中静置10小时,之后测定溶液中残留的钙离子浓度,计算不同投加量下的阻垢率,就能精准得到阻垢剂的最佳投加剂量;针对杀菌剂的烧杯试验,要取系统中的循环水原水,加入不同剂量的杀菌剂之后,恒温培养24小时,测定水体中的菌落总数,计算不同投加量下的杀菌率,就能确定最低的有效杀菌剂量。
三、最佳投加剂量的最终确定
观察烧杯试验的结果,找到污染物去除率、阻垢率、杀菌率达到峰值的最低投加剂量,这个数值就是理论最佳投加量,之后把这个数值乘以1.1-1.2的安全余量系数,作为实际生产系统中的运行投加量,抵消实际工况中水质波动、水力停留时间不足带来的影响,避免水质波动时出现药剂投加量不足的问题。后续还要连续跟踪7天实际系统的出水水质、药耗数据,根据实际运行效果微调投加量,最终就能得到适配现场工况的精准最佳投加量,既不会出现投加量不足出水不达标的问题,也不会过量投加造成药剂浪费,大幅降低整体的水处理运行成本。
通过标准化的烧杯试验确定投加量,完全摒弃盲目经验投加的粗放模式,能让水处理系统的药耗成本下降20%-30%,同时保障出水水质长期稳定达标,避免环保超标的风险。