流动电流仪是水厂混凝投药控制的核心在线设备之一,尤其在应对水质浊度突变时,其直接检测胶体电荷特性的能力,能够有效应对传统浊度检测方法在快速变化条件下的局限性,提升处理效率和出水水质的稳定性。
流动电流仪通过检测水中胶体颗粒的Zeta电位(带电特性)间接反映混凝效果:
取样水通过活塞产生往复流动。
带电胶体颗粒在流动中携带反离子形成电流(流动电流)。
电流信号被转换为SCD值,与设定基准值进行对比计算。
输出用于调节计量泵或加药阀开度的信号,进行自动加药控制。
问题:浊度仪测量的是水中悬浮颗粒对光的散射程度。当原水浊度发生突变(如暴雨导致地表水浊度急剧升高)时,传统的基于出水浊度反馈的控制系统存在显著滞后:
取样和测量需要时间(尤其是需要沉淀的样品)。
混凝、絮凝、沉淀/过滤的整个过程需要较长时间。
基于最终出水浊度调整前端投药量,反应太慢,无法及时响应突变。
流动电流仪解决方案: 流动电流仪直接、实时地测量混凝后、絮凝前水样中的胶体电荷状态(流动电流值)。这个测量点位于处理流程的非常前端(通常在快速混合之后)。因此,它能几乎实时(秒级到分钟级) 感知到原水水质(特别是胶体电荷特性)的变化,包括浊度突变带来的胶体负荷变化。
当浊度发生突变,流动电流仪会立即检测到流动电流值的变化(偏离设定值点),控制系统(通常是PID控制器)根据这个偏离,即时增加或减少混凝剂(如铝盐、铁盐或阳离子聚合物)的投加量,以中和胶体电荷。
优势:这种基于电荷状态的直接、快速反馈控制,比等待最终浊度结果再进行调节要快得多,能显著减少在浊度突变期间因投药不足导致的出水水质恶化(跑矾花)或因投药过量造成的浪费和后续问题。
暴雨期地表水处理: 暴雨冲刷导致河水、水库水浊度在短时间内急剧上升(从几NTU到几百甚至上千NTU)。流动电流仪能快速响应,确保投药量迅速跟上,防止滤池被穿透。
举例:南水某水厂因暴雨原水浊度发生突变(20NTU→200NTU),SCM530流动电流仪自动控制药剂投加从13kg/kt→24kg/kt,沉淀水浊度保持在0.8NTU左右。
安装位置:通常安装在快速混合池之后,确保药剂与水充分混合,且能代表进入絮凝池前的水质。采样点必须有代表性且流速稳定。
与控制系统集成:流动电流仪需要与混凝剂投加控制系统(通常是变频计量泵)紧密集成,实现闭环控制。
在水质浊度突变的应用场景中,流动电流仪的核心价值在于其实时性和对胶体电荷状态的直接敏感性。它能够在传统浊度检测方法感知到变化之前,就快速检测到原水胶体负荷和特性的剧烈变化,并据此立即调整混凝剂投加量。这使得水处理厂能够:
显著缩短对突发浊度升高的响应时间。
有效防止因投药不足导致的出水水质超标(浊度升高)。
极大减少因投药过量造成的药剂浪费、运行成本增加以及后续工艺问题(残留金属、DBPs、滤池堵塞)。
提高整个处理工艺在应对冲击负荷时的稳定性和韧性。
因此,在易受暴雨、季节性变化或突发事件影响导致原水浊度频繁波动的地区,流动电流仪是实现高效、稳定、经济混凝投药控制的关键工具之一。