崔福義　　　李圭白

　　摘　要：本文對(duì)近10年來我國(guó)流動(dòng)電流技術(shù)在水處理混凝投藥控制領(lǐng)域的研究與應(yīng)用情況進(jìn)行了簡(jiǎn)要的回顧，并就應(yīng)用中的一些技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了概括與總結(jié)。
　　關(guān)鍵詞：流動(dòng)電流；混凝；控制

<>1. 概述

　　流動(dòng)電流是膠體的電動(dòng)現(xiàn)象之一，是指在機(jī)械力作用下，膠體雙電層中擴(kuò)散層的反電荷離子定向遷移而產(chǎn)生電場(chǎng)的現(xiàn)象。流動(dòng)電流可以描述水中膠體雜質(zhì)的荷電特征，作為表征膠體穩(wěn)定性的指標(biāo)，因此將之應(yīng)用于以電中和脫穩(wěn)凝聚為主的水處理混凝過程控制是可能的。一系列的研究證實(shí)，投藥混凝后水中膠體的流動(dòng)電流值確實(shí)與混凝劑投量以及經(jīng)混凝沉淀處理后水的濁度相關(guān)^[1]，這為以流動(dòng)電流為參數(shù)進(jìn)行混凝控制提供了直接的依據(jù)。
　　國(guó)外在60年代中期制成了在線式流動(dòng)電流檢測(cè)器，隨后經(jīng)過一系列改進(jìn)，于80年代初開始在水處理混凝控制領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)應(yīng)用。
　　我國(guó)自1989年發(fā)表第一篇有關(guān)論文起^[2]，對(duì)流動(dòng)電流混凝控制技術(shù)的研究與應(yīng)用也有近10年的歷史了。近10年來，我國(guó)在流動(dòng)電流的基本理論、工藝技術(shù)研究、專用設(shè)備國(guó)產(chǎn)化開發(fā)、應(yīng)用推廣等方面，都取得了十分顯著的進(jìn)展，特別是在應(yīng)用技術(shù)方面取得了豐碩的成果，使得該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛而普及。流動(dòng)電流技術(shù)已被列入我國(guó)“城市供水行業(yè)2000年技術(shù)進(jìn)步發(fā)展規(guī)劃”^[3]，成為水處理混凝控制的主導(dǎo)技術(shù)之一。
　　本文擬就我國(guó)近10年來在此領(lǐng)域的主要進(jìn)展進(jìn)行簡(jiǎn)要回顧與總結(jié)。

2.基本發(fā)展歷程

2.1 起步階段——引進(jìn)設(shè)備的首次應(yīng)用
　　1989年，崔福義發(fā)表了國(guó)內(nèi)第一篇流動(dòng)電流用于水處理混凝控制方面的研究論文，介紹了他在國(guó)外進(jìn)行的有關(guān)中試研究情況，從而開始了我國(guó)的流動(dòng)電流投藥混凝控制技術(shù)研究。
　　最初的應(yīng)用研究由哈爾濱建筑工程學(xué)院(哈爾濱建筑大學(xué)前身)分別同杭州自來水公司、大慶供水公司合作進(jìn)行。流動(dòng)電流檢測(cè)器由美國(guó)進(jìn)口，控制部分以80286長(zhǎng)城微機(jī)為主構(gòu)成，采用流動(dòng)電流單參數(shù)簡(jiǎn)單反饋控制系統(tǒng)，基本上沿用了國(guó)外的控制方案(圖1)?？刂颇Ｊ綖橹芷诳刂?。經(jīng)過近2年的研究與調(diào)試，這兩項(xiàng)應(yīng)用成果于1991年先后通過技術(shù)鑒定，流動(dòng)電流混凝控制技術(shù)在我國(guó)首次應(yīng)用成功，我國(guó)成為應(yīng)用該技術(shù)的第6個(gè)國(guó)家^[4-5]。

　　由于當(dāng)時(shí)引進(jìn)的檢測(cè)器屬初級(jí)產(chǎn)品，控制部分的普通微機(jī)連續(xù)運(yùn)行也存在一些問題，因此這兩套設(shè)備運(yùn)行幾年后已逐步被新型產(chǎn)品更換。但首次應(yīng)用所取得的開創(chuàng)性成果，為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)，意義是很大的。
2.2 國(guó)產(chǎn)設(shè)備的開發(fā)研制
　　在研究中越來越深地感受到，流動(dòng)電流檢測(cè)器是該技術(shù)的核心設(shè)備，單純依賴進(jìn)口問題較多，包括引進(jìn)的設(shè)備在性能方面不能完全適應(yīng)中國(guó)的水質(zhì)、處理工藝特點(diǎn)；在維修、技術(shù)服務(wù)方面難以配套；價(jià)格較高等。這些因素都在一定程度上制約了流動(dòng)電流技術(shù)的應(yīng)用推廣。因此在引進(jìn)設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)應(yīng)用研究的同時(shí)，國(guó)產(chǎn)設(shè)備的開發(fā)研制也列入了工作日程。哈爾濱建筑工程學(xué)院的研究人員經(jīng)過3年的努力，終于解決了一系列難題，于1992年研制成功了國(guó)產(chǎn)第一臺(tái)流動(dòng)電流檢測(cè)器，并在牡丹江四水廠試用成功^[6]，取得良好的效果，我國(guó)由此成為國(guó)際上制造該種儀器的第三個(gè)國(guó)家。
　　此外，在配套儀器設(shè)備的研制方面也取得了重要進(jìn)展。研制成功了專用的測(cè)控儀，采用PID算法進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，調(diào)控效果好，儀器穩(wěn)定可靠；研制成功了專用的變頻調(diào)速設(shè)備，可以根據(jù)控制系統(tǒng)的指令，調(diào)節(jié)投藥泵的轉(zhuǎn)速，改變投藥量。至此，全部國(guó)產(chǎn)化的混凝投藥控制系統(tǒng)已經(jīng)配套形成，達(dá)到了國(guó)際上的先進(jìn)水平。
2.3 設(shè)備的改進(jìn)與發(fā)展
　　在應(yīng)用中，對(duì)儀器的設(shè)計(jì)、加工也在不斷的改進(jìn)完善，迄今已形成了流動(dòng)電流混凝投藥控制設(shè)備產(chǎn)品系列，不僅可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的生產(chǎn)過程監(jiān)測(cè)（SC-2000型）或單參數(shù)的簡(jiǎn)單控制(SC-3000型)，也可以適應(yīng)某些水廠的特殊需要，增加濁度反饋部分，進(jìn)行雙參數(shù)的復(fù)合控制，使系統(tǒng)的工作更加可靠(SC-4000型)^[7]。SC-4000型流動(dòng)電流控制系統(tǒng)在國(guó)際上是一個(gè)首創(chuàng)，其控制系統(tǒng)見圖2。首臺(tái)SC-4000型控制系統(tǒng)已于1994年在沈陽第八水廠試用成功，隨后又在武漢、黃石、荊沙、昆明、成都等地獲得成功應(yīng)用。
2.4 基礎(chǔ)理論研究及工藝技術(shù)體系的形成
　　與生產(chǎn)應(yīng)用、設(shè)備開發(fā)同步，流動(dòng)電流及其在混凝控制中應(yīng)用的基本工藝?yán)碚摵凸に嚰夹g(shù)研究也在持續(xù)地進(jìn)行。這些研究為應(yīng)用研究提供理論依據(jù)，并不斷解決應(yīng)用研究中提出的新問題。這些研究包括：流動(dòng)電流基本理論研究，流動(dòng)電流檢測(cè)技術(shù)研究，流動(dòng)電流與混凝過程的相關(guān)性及相關(guān)規(guī)律研究，流動(dòng)電流混凝控制工藝研究，流動(dòng)電流技術(shù)的適用性研究，流動(dòng)電流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、配套、調(diào)試技術(shù)研究，等等。這些研究取得了一系列的成果，為大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用進(jìn)行了技術(shù)準(zhǔn)備?？蒲信c生產(chǎn)相結(jié)合，逐漸形成了有中國(guó)特色的流動(dòng)電流混凝控制工藝技術(shù)體系^[1]。

2.5 大規(guī)模推廣應(yīng)用
　　隨著國(guó)產(chǎn)設(shè)備的開發(fā)成功與不斷完善、流動(dòng)電流投藥混凝控制工藝技術(shù)的日臻成熟，自1994年起，流動(dòng)電流技術(shù)逐漸在國(guó)內(nèi)水廠進(jìn)入大規(guī)模的應(yīng)用階段。迄今已有愈百臺(tái)國(guó)產(chǎn)設(shè)備在全國(guó)各地水廠應(yīng)用，其范圍覆蓋了全國(guó)大部分省市自治區(qū)。同時(shí)，還有一些水廠從國(guó)外進(jìn)口了相當(dāng)數(shù)量的同類設(shè)備。對(duì)于這樣一種國(guó)內(nèi)許多人尚不熟悉的高新技術(shù)產(chǎn)品，應(yīng)用中所能提供的技術(shù)支持、技術(shù)服務(wù)等十分重要。采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備在這方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。而且國(guó)產(chǎn)設(shè)備是專門針對(duì)我國(guó)的水源水質(zhì)、水處理工藝及應(yīng)用條件進(jìn)行研究設(shè)計(jì)的，因此絕大多數(shù)國(guó)產(chǎn)設(shè)備都獲得了良好的使用效果，取得顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
　　大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用也在不斷豐富完善著流動(dòng)電流技術(shù)體系，取得的成果不斷擴(kuò)大，應(yīng)用技術(shù)達(dá)到了規(guī)范化，在運(yùn)行技術(shù)方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，在效益分析方面也取得了大量的數(shù)據(jù)。

3.對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)性

　　我國(guó)地域遼闊，水源水質(zhì)復(fù)雜多變。特別是有些地表水流域地區(qū)存在地表覆蓋不好、水土流失嚴(yán)重、環(huán)境污染等問題，水質(zhì)狀況不好，受環(huán)境因素(如風(fēng)、雨等氣候條件)影響很大，水質(zhì)常有大而急劇的波動(dòng)。原水水質(zhì)條件較許多西方國(guó)家要惡劣得多，因而使水處理混凝投藥自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用具有更大的難度，對(duì)控制技術(shù)與設(shè)備的性能也提出了更高的要求。國(guó)產(chǎn)設(shè)備成功地迎接了挑戰(zhàn)，表1、2列出了在1996年對(duì)國(guó)產(chǎn)設(shè)備部分用戶進(jìn)行的調(diào)查結(jié)果?，F(xiàn)就幾種典型的水質(zhì)條件分述如下。
3.1 水源種類
　　已應(yīng)用的水源種類包括江、河、水庫、湖泊等多類地表水源。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果上看，在各類水源水質(zhì)中的應(yīng)用都是成功的(個(gè)別特殊水質(zhì)例外，后面還將提及)。
3.2 原水濁度
　　應(yīng)用中涉及的原水濁度在3.0～4500度之間。其中有的水廠原水濁度不僅變幅大，而且變化快。如牡丹江四水廠，在一小時(shí)之內(nèi)的濁度變幅達(dá)上千度。原水濁度高時(shí)，給應(yīng)用帶來一定的困難，主要是易于對(duì)取樣、檢測(cè)系統(tǒng)造成堵塞、干擾等，需采取適當(dāng)?shù)念A(yù)處理措施，必須加強(qiáng)清洗維護(hù)，并且在流動(dòng)電流檢測(cè)器的構(gòu)造上加以改進(jìn)。實(shí)踐證明，在上述原水濁度變幅內(nèi)，國(guó)產(chǎn)設(shè)備可以滿足使用要求。同時(shí)也注意到，在濁度變化幅度大的條件下，以SC-4000型的效果更為理想。

表1 部分國(guó)產(chǎn)設(shè)備用戶原水水質(zhì)調(diào)查表

用戶的地理位置

用戶的水源類型

使用期間的原水水質(zhì)特征值

東北、華北地區(qū)

江 水

濁度/度 11.0～4500.0

pH值

6.4～7.2

高錳酸鹽指數(shù)(最大)/mg/L

25.4

水庫水

濁度/度

4.0～1800

pH值

6.7～8.5

高錳酸鹽指數(shù)(最大)/mg/L

11.6

華東、中南、西南地區(qū)

江 水

濁度/度

5.1～2300

pH值

6.5～7.9

高錳酸鹽指數(shù)(最大)/mg/L

14.5

湖泊、水庫水

濁度/度

3.0～1700

pH值

6.5～7.5

藻類含量(最大)/個(gè)/L

1.3億

3.3 藻類
　　研究表明，在水中含有大量藻類的情況下，流動(dòng)電流仍隨混凝劑量的變化有相應(yīng)的響應(yīng)，二者存在相關(guān)性。
　　許多南方水源水中含藻問題普遍，如深圳沙灣水廠，原水取自深圳水庫，最高濁度僅有60度，含藻量最多可達(dá)1.3億個(gè)/升。這種低濁、高藻的原水水質(zhì)，給水處理及過程控制帶來非常大的困難。而自從該廠使用國(guó)產(chǎn)流動(dòng)電流自動(dòng)投藥設(shè)備后，不僅提高了水質(zhì)保證率，而且可以節(jié)藥28.6%。類似的還有深圳龍崗水廠、武漢東湖水廠、昆明三水廠等，都是典型的高含藻水，應(yīng)用國(guó)產(chǎn)流動(dòng)電流設(shè)備都取得了良好效益。

表2 部分國(guó)產(chǎn)設(shè)備用戶設(shè)備使用情況調(diào)查表

指標(biāo)

評(píng)價(jià)

優(yōu)秀

良好

好

差

操作易掌握情況

16

2

取樣系統(tǒng)可靠性

12

6

檢測(cè)系統(tǒng)可靠性

14

4

控制效果

14

4

易于維護(hù)情況

11

5

2

　　　　　說明：表中的數(shù)字為相應(yīng)評(píng)價(jià)的水廠數(shù)；收到回函總數(shù)為18家水廠。

3.4 有機(jī)污染物
　　有機(jī)污染物會(huì)對(duì)流動(dòng)電流系統(tǒng)造成干擾。主要表現(xiàn)在：(1)有機(jī)物改變了水中膠體的表面特性，產(chǎn)生膠體保護(hù)現(xiàn)象；當(dāng)有機(jī)物濃度較高時(shí)，電中和脫穩(wěn)凝聚作用弱化，流動(dòng)電流技術(shù)失去依據(jù)；(2)有機(jī)物對(duì)流動(dòng)電流的檢測(cè)造成干擾，它可能改變檢測(cè)器探頭的表面特性，對(duì)探頭造成污染，使測(cè)定值發(fā)生偏差。對(duì)此專門進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究證明，在水中高錳酸鹽指數(shù)不超過10～20mg/L時(shí)，隨有機(jī)物濃度的升高，雖然檢測(cè)、控制的靈敏度下降，控制設(shè)定值有所升高，但仍能進(jìn)行有效控制。通常給水水源中有機(jī)污染物濃度超過上述數(shù)值的情況很少，況且對(duì)一個(gè)特定的水廠，原水中的有機(jī)物濃度一般變幅不大，因此對(duì)儀器的靈敏度加以適當(dāng)調(diào)整補(bǔ)償，控制系統(tǒng)可以正常工作。實(shí)際應(yīng)用也證實(shí)了這一點(diǎn)。
3.5 其他物質(zhì)
　　應(yīng)用水廠的原水pH值在6.4～8.5的范圍內(nèi)，控制系統(tǒng)工作正常。雖然pH值的變化會(huì)對(duì)系統(tǒng)設(shè)定值產(chǎn)生影響，但對(duì)于一個(gè)特定的水源，其pH值是很少變化的，因此等于pH值事實(shí)上對(duì)控制系統(tǒng)工作無影響。
　　油類物質(zhì)對(duì)流動(dòng)電流檢測(cè)可造成干擾，主要是能沾污檢測(cè)器的探頭，妨礙正常測(cè)定、導(dǎo)致檢測(cè)靈敏度下降；油類物質(zhì)還同有機(jī)物一樣，改變膠體雜質(zhì)的混凝特性。實(shí)驗(yàn)室研究表明，在含油量不超過5～20mg/L情況下，流動(dòng)電流技術(shù)可以應(yīng)用，對(duì)此還需在實(shí)踐中進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)證。各種表面活性劑都會(huì)對(duì)流動(dòng)電流的檢測(cè)造成干擾，硫化氫的存在也對(duì)檢測(cè)有干擾。
　　應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，水中干擾物質(zhì)濃度不穩(wěn)定造成的影響最大。如某水廠水源上游有工廠排放含油類污染物質(zhì)，排放是不連續(xù)的，以夜間排污為主，其時(shí)原水中含油量上升，導(dǎo)致該廠流動(dòng)電流控制系統(tǒng)夜間靈敏度下降，控制失效，白天將探頭清洗去除油污后，工作正常。
　　未發(fā)現(xiàn)水中的各種無機(jī)離子成分對(duì)流動(dòng)電流控制系統(tǒng)有明顯干擾。雖然這些物質(zhì)的濃度變化較大時(shí)會(huì)改變流動(dòng)電流設(shè)定值，但對(duì)于特定的原水而言，一般其濃度是較為穩(wěn)定的，因此不會(huì)影響控制系統(tǒng)工作。

4.對(duì)混凝劑的適應(yīng)性

　　從流動(dòng)電流混凝投藥控制的原理出發(fā)，凡屬電解質(zhì)類混凝劑，如硫酸鋁、三氯化鐵、聚合鋁、聚合鐵等，其混凝過程以膠體電中和脫穩(wěn)凝聚為主，該技術(shù)即是適用的。在實(shí)踐中，混凝劑多屬此類。以鋁鹽為混凝劑的水廠較多，國(guó)產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用的效果普遍良好。采用鐵鹽為混凝劑的水廠以河南新鄉(xiāng)一水廠為典型，其水源是黃河水，經(jīng)水庫預(yù)沉后年最高濁度為300多度，最低10幾度，由于受造紙廠廢水污染，氨氮經(jīng)常超過5mg/L。在應(yīng)用中，對(duì)水樣進(jìn)行一定的前處理，解決了鐵鹽中的鐵質(zhì)在檢測(cè)器上沉積的問題，得到了較高的靈敏度，出廠水濁度合格率提高了近20個(gè)百分點(diǎn)，節(jié)藥率達(dá)到20%以上。
　　流動(dòng)電流檢測(cè)器對(duì)混凝劑濃度有檢出極限。據(jù)研究，該檢出極限同水中濁度有關(guān)，還與混凝劑種類有關(guān)。在常規(guī)條件下，該檢出極限所包含的有效檢測(cè)范圍在幾個(gè)至幾百毫克/升之間(商品重量，后同)。這一范圍覆蓋了實(shí)際生產(chǎn)中可能的混凝劑投加量。
　　有些水廠使用的混凝劑質(zhì)量不穩(wěn)定，有效成分濃度或聚合度常有變化。在常規(guī)投藥控制方式下，這一現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生問題。但流動(dòng)電流技術(shù)是以水中膠體脫穩(wěn)程度為標(biāo)準(zhǔn)，而無須控制混凝劑總量或有效成分含量，這是該技術(shù)的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用中還發(fā)現(xiàn)，有的水廠因故連續(xù)向溶液池內(nèi)放水。這實(shí)際上相當(dāng)于混凝劑濃度不斷降低的變濃度投藥過程，這時(shí)常規(guī)投藥是難以使混凝工況穩(wěn)定的，而流動(dòng)電流技術(shù)卻很好地發(fā)揮了作用，隨著混凝劑濃度的下降，控制系統(tǒng)不斷地增加混凝劑體積流量，從而保持流動(dòng)電流檢測(cè)值的穩(wěn)定，相應(yīng)地沉淀后水的濁度也保持穩(wěn)定。因此，也正是流動(dòng)電流這一控制技術(shù)解決了上述的生產(chǎn)實(shí)際問題，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確控制投藥。
　　近年，有些水廠應(yīng)用了無機(jī)鹽與有機(jī)高分子復(fù)合混凝劑。此種混凝劑中的有機(jī)高分子添加量雖不多，但它的存在降低了流動(dòng)電流檢測(cè)器的靈敏度，在此情況下不宜采用該技術(shù)。

5.對(duì)水處理工藝的適用性

5.1 對(duì)水處理工藝系統(tǒng)的適應(yīng)性
　　型的水處理工藝由混合、反應(yīng)、沉淀、過濾等環(huán)節(jié)組成。流動(dòng)電流技術(shù)主要都是應(yīng)用于該工藝條件下，以保證沉淀水濁度穩(wěn)定于某一目標(biāo)值為目的。大量的應(yīng)用實(shí)例證明，流動(dòng)電流技術(shù)完全適合于這種工藝條件。此外，流動(dòng)電流控制技術(shù)在混合-澄清池-過濾池工藝中也得到成功應(yīng)用。
　　在一些特殊水質(zhì)條件下，例如處理含藻水或低濁水，有的水廠采用混凝-氣浮-過濾工藝，應(yīng)用流動(dòng)電流技術(shù)控制投藥，也取得了良好效果。昆明五水廠即是一例。
　　在直接過濾工藝中，目前國(guó)內(nèi)尚無流動(dòng)電流技術(shù)應(yīng)用實(shí)例。從直接過濾原理來看，其過濾效能更加依賴于水中膠體雜質(zhì)的表面荷電特性，因此改變膠體的表面特性是該處理工藝投藥混凝的基本目的。這一工藝原理恰好與流動(dòng)電流混凝控制原理相符合。在實(shí)踐方面，國(guó)外的有些水廠就是在直接過濾工藝中以流動(dòng)電流技術(shù)控制混凝投藥，皆獲得成功。在國(guó)內(nèi)，還需對(duì)該類應(yīng)用的效能進(jìn)一步加以探討。
5.2 對(duì)混合設(shè)施的要求
　　通常，流動(dòng)電流檢測(cè)器的取樣點(diǎn)設(shè)于投藥混合之后。為了保證控制的有效性，要求充分混合而時(shí)間又不應(yīng)過長(zhǎng)，宜采取快速混合形式。
5.3 對(duì)投藥設(shè)備與調(diào)節(jié)形式的要求
　　常規(guī)的投藥設(shè)備有重力式投加和水泵投加兩類。
　　重力式投加系統(tǒng)采用閥門調(diào)節(jié)方式，由于閥門規(guī)格、質(zhì)量等問題，至今尚無成功的先例。
　　采用水泵變速調(diào)節(jié)能取得滿意的效果。對(duì)離心泵采用變頻調(diào)速調(diào)節(jié)時(shí)，需掌握好離心泵的工作條件，否則將使調(diào)節(jié)精度大為降低。采用離心泵，系統(tǒng)的投資較小，但控制的精度、穩(wěn)定性等都不如計(jì)量泵。計(jì)量泵應(yīng)是投藥的首選設(shè)備。對(duì)計(jì)量泵還可采用變頻調(diào)速與調(diào)行程的雙調(diào)節(jié)方式，但這種方式投資較大。
5.4 對(duì)水量及其水量變化的適應(yīng)性
　　在國(guó)產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用實(shí)踐中，應(yīng)用水廠規(guī)模由幾千m³/d到上百萬m³/d不等，表明該技術(shù)對(duì)各種規(guī)模的水廠都是適用的。
　　水量的變化會(huì)反映到控制系統(tǒng)中，表現(xiàn)為流動(dòng)電流值的變化。一般當(dāng)流量的瞬時(shí)變化不很大時(shí)，憑流動(dòng)電流單一因子就可有效地進(jìn)行投藥量調(diào)節(jié)，對(duì)此已有許多應(yīng)用實(shí)例。有的流量變幅達(dá)48%，仍實(shí)現(xiàn)了有效的控制^[1]。當(dāng)然，在有條件時(shí)，在控制系統(tǒng)中增加流量參數(shù)應(yīng)能取得更為穩(wěn)定迅速的控制效果。
　　還應(yīng)注意到，流量的變化即處理系統(tǒng)負(fù)荷的變化，即使在混凝劑單耗（相應(yīng)地流動(dòng)電流值）不變的情況下，有時(shí)沉淀后水的濁度也會(huì)變化，這就要求調(diào)整混凝劑單耗，也就是流動(dòng)電流設(shè)定值應(yīng)有相應(yīng)的調(diào)整。對(duì)此單純靠增加流量檢測(cè)是不易解決的。在流量變化較大的情況下，若對(duì)出水穩(wěn)定性要求較高，宜采用SC-4000型設(shè)備。。如鎮(zhèn)江金山水廠，水量變化最大可達(dá)50%～66.7%，采用SC-4000型設(shè)備，其沉后水濁度波動(dòng)僅為1.0NTU左右，藥量調(diào)節(jié)及時(shí)，水質(zhì)合格率達(dá)100%。

6.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理中的若干問題

　　 流動(dòng)電流混凝投藥控制系統(tǒng)能否正常工作，不僅取決于設(shè)備本身的質(zhì)量，還依賴于全系統(tǒng)的正確設(shè)計(jì)與正確使用維護(hù)。
6.1 取樣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
　　正確取樣是進(jìn)行正?？刂频那疤帷?duì)水樣的基本要求是：（1）對(duì)整體有良好的代表性。取樣前，混凝劑與原水已經(jīng)充分混合；取樣口應(yīng)位于水流橫斷面的合理位置上。（2）不應(yīng)含有對(duì)測(cè)定造成干擾的物質(zhì)，如大量粗大的泥沙、漂浮性雜質(zhì)、氣體等；不應(yīng)形成大的絮凝體。（3）水樣流量應(yīng)穩(wěn)定，不中斷。相應(yīng)地，在取樣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，應(yīng)注意：（1）取樣位置適當(dāng)，取樣口形狀設(shè)計(jì)合理。（2）盡量減少取樣系統(tǒng)的時(shí)間滯后，取樣管路不應(yīng)太長(zhǎng)，管徑不應(yīng)過大。（3）防止取樣系統(tǒng)堵塞。（4）對(duì)水樣預(yù)處理。（5）盡量用重力式自流取樣，只在確有必要時(shí)才采用取樣泵。（6）取樣系統(tǒng)應(yīng)有沖洗裝置。
　　遵循上述原則，就可保證取樣系統(tǒng)正常工作，這已在大量的應(yīng)用實(shí)踐中得到證明。
6.2 水樣的預(yù)處理
　　水樣預(yù)處理裝置應(yīng)能去除測(cè)定干擾物質(zhì)，并能連續(xù)工作，保證檢測(cè)器不中斷工作。一般要求有除沙、排氣、攔截漂浮物等功能。良好的預(yù)處理裝置可以對(duì)檢測(cè)器起到保護(hù)作用，延長(zhǎng)其使用壽命、減少維護(hù)工作。哈爾濱建筑大學(xué)開發(fā)研制的預(yù)處理裝置已定型化，使用效果良好。
6.3 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試
　　流動(dòng)電流混凝控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試是應(yīng)用技術(shù)中最主要的內(nèi)容之一，是穩(wěn)定正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)統(tǒng)籌考慮，既要保證系統(tǒng)的可靠性、靈敏性，又要照顧到維護(hù)、管理的方便性，各水廠的實(shí)際情況不同，其設(shè)計(jì)形式也各有千秋。控制系統(tǒng)能否及時(shí)跟蹤水質(zhì)、水量等因素的變化、保證水處理工況穩(wěn)定，在很大程度上取決于工作參數(shù)是否合適。有些用戶發(fā)現(xiàn)流動(dòng)電流測(cè)量值不穩(wěn)定、控制系統(tǒng)反應(yīng)遲鈍或波動(dòng)較大等現(xiàn)象，相當(dāng)一部分都是由于設(shè)計(jì)、安裝或調(diào)試問題造成的。此方面成功與失敗的實(shí)例都很多。
6.4 運(yùn)行中的維護(hù)管理
6.4.1 設(shè)定值的變化
　　流動(dòng)電流是一個(gè)相對(duì)值。流動(dòng)電流設(shè)定值一般根據(jù)對(duì)沉淀水濁度的要求確定，其正確與否關(guān)系到控制的結(jié)果。在運(yùn)行中，流動(dòng)電流設(shè)定值是可能發(fā)生變化的。其原因有如下兩類：（1）水質(zhì)、水處理工況等發(fā)生大的變化，如流量的很大變化、水溫大的變化等，都會(huì)使工藝系統(tǒng)的處理能力變化，需要通過調(diào)整設(shè)定值來加強(qiáng)混凝或減弱混凝（加大或減少混凝劑單耗）；（2）流動(dòng)電流檢測(cè)器在使用過程中的磨損、臟污等，會(huì)使檢測(cè)信號(hào)發(fā)生漂移、波動(dòng)或靈敏度降低。
6.4.2 設(shè)定值的調(diào)整與檢測(cè)器維護(hù)
　　針對(duì)設(shè)定值變化的前一種原因，應(yīng)在使用中加強(qiáng)觀察，必要時(shí)人工更改設(shè)定值或采用SC-4000型設(shè)備。對(duì)后一種原因，應(yīng)考慮加強(qiáng)維護(hù)工作，如堅(jiān)持對(duì)檢測(cè)器探頭定期清洗、強(qiáng)化水樣預(yù)處理、必要時(shí)更換檢測(cè)器探頭。對(duì)探頭的清洗，一般可以用清水，嚴(yán)重污染時(shí)用生產(chǎn)廠家指定的洗液。不可亂用洗液，否則將損壞探頭。

7.技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

　　據(jù)對(duì)用戶的調(diào)查，使用流動(dòng)電流技術(shù)進(jìn)行投藥混凝控制，除了具有投資小、設(shè)備少、使用方便靈活等特點(diǎn)外，在保證處理水質(zhì)、減少混凝劑消耗方面的效益也是明顯的。仍以前述18個(gè)國(guó)產(chǎn)設(shè)備用戶的調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果為例。
　　在保證水質(zhì)方面，沉淀水濁度合格率平均提高了9.5個(gè)百分點(diǎn)。在節(jié)藥方面，平均節(jié)藥26.1%。由于成套控制設(shè)備的投資與相應(yīng)水處理系統(tǒng)的規(guī)模關(guān)系不大，所以水處理系統(tǒng)規(guī)模越大、控制設(shè)備的投資效益越好，投資回收期越短。例如，按上述平均數(shù)據(jù)測(cè)算，一套10萬噸/日的水處理系統(tǒng)，年節(jié)藥費(fèi)18.55萬元，采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備（SC-3000型）相應(yīng)的投資約12萬元，即投資回收期約0.65年。

參考文獻(xiàn)

　　1.崔福義，李圭白著，《流動(dòng)電流及其在混凝控制中的應(yīng)用》，黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，第一版，1995年。
　　2.陳衛(wèi)、崔福義、曲久輝，流動(dòng)電流及其技術(shù)的研究與發(fā)展（上），《中國(guó)給水排水》，10（3），4-8，1994年。
　　3.陳衛(wèi)、崔福義、曲久輝，流動(dòng)電流及其技術(shù)的研究與發(fā)展（下），《中國(guó)給水排水》，10（5），15-17，1994年。
　　4.崔福義，混凝劑投加的優(yōu)化自動(dòng)控制--檢測(cè)器法的試驗(yàn)研究，《給水排水》，（3），2-8，1989年。
　　5.汪光燾主編，《城市供水行業(yè)2000年技術(shù)進(jìn)步發(fā)展規(guī)劃》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1993年。
　　6.崔福義、洪覺民、李圭白、陳保華，流動(dòng)電流單因子凝聚投藥自動(dòng)控制生產(chǎn)性試驗(yàn)研究，《給水排水》，（5），2-6、46。崔福義、李圭白、曲久輝，1991年，流動(dòng)電流的原理、測(cè)定與應(yīng)用，《給水排水》，（4），45-50，1991年。
　　7.崔福義、李圭白、柏蔚華、范翠玲，流動(dòng)電流混凝投藥控制技術(shù)的應(yīng)用，《中國(guó)給水排水》，8（5），16-19，1992年?！　　?.曲久輝、崔福義、李虹、王福珍，新型流體電荷傳感器的研究與應(yīng)用，《哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》，26（2），89-92，1994年。
　　9.崔福義、曲久輝、李虹、李圭白，國(guó)產(chǎn)流動(dòng)電流投藥控制系統(tǒng)的基本性能與應(yīng)用評(píng)價(jià)，《給水排水》，20（8），42-47，1994年。
　　10.崔福義、陳衛(wèi)、李虹，流動(dòng)電流串級(jí)投藥控制系統(tǒng)的特性評(píng)價(jià)，《中國(guó)給水排水》，11（2），30-33，1995年。
　　11.楊萬東、李虹、姚啟義、李圭白，流動(dòng)電流串級(jí)調(diào)節(jié)投藥控制技術(shù)的生產(chǎn)試驗(yàn)，《中國(guó)給水排水》，12（5），14-16，1996年。
　　12.崔福義、李圭白，流動(dòng)電流法混凝控制技術(shù)，《中國(guó)給水排水》，7（6），36-40，1991年。
　　13.CUI Fuyi、QU Jiuhui、YANG Wandong and LI Guibai，Effective detection range of SCD and its applicability for coagulant dosage control，Proceedings of ISSE，256-262，1992年.
　　14.曲久輝、李圭白、崔福義、李虹，流動(dòng)電流檢測(cè)器的檢測(cè)機(jī)理及其數(shù)學(xué)模式——SCD混凝投藥控制系統(tǒng)相關(guān)因素研究（Ⅰ），《哈爾濱建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)》，26（5），61-67，1993年。
　　15.曲久輝、崔福義、李虹、李圭白，水中膠體電荷的流動(dòng)電流檢測(cè)原理及其應(yīng)用，《黑龍江省石油化工學(xué)術(shù)文萃》，黑龍江科技出版社，1993年。
　　16.曲久輝、崔福義、李虹、李圭白，水處理協(xié)同平衡過程的流動(dòng)電流變化特征，《黑龍江省石油化工學(xué)術(shù)文萃》，黑龍江科技出版社，193-194，1993年。
　　17.曲久輝、李圭白、崔福義，流動(dòng)電流的基本特征——SCD混凝投藥控制系統(tǒng)相關(guān)因素研究（Ⅱ），《哈爾濱建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)》，27（2），50-55，1994年。
　　18.曲久輝、崔福義、李虹、王福珍，流動(dòng)電流與z電位相關(guān)模式研究，《哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》，26（1），63-67，1994年。
　　19.曲久輝、崔福義、李虹，流動(dòng)電流混凝投藥控制系統(tǒng)的適用條件，《中國(guó)給水排水》，11（3），18-21，1995年。
　　20.崔福義、李圭白，離心式投藥泵的變頻調(diào)速調(diào)節(jié)，《給水排水》，21（1），39-43，1995年。
　　21.楊振海、鄒志紅、崔福義，流動(dòng)電流的非正弦特性，《中國(guó)給水排水》，12（4），37-39，1996年。
　　22.楊萬東、楊振海、李虹、崔福義，流動(dòng)電流檢測(cè)器取樣流量的分析與研究，《哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報(bào)》，29（4），52-56，1996。
　　23.崔福義、張燕，生活有機(jī)污染物對(duì)流動(dòng)電流特性的影響研究，《哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報(bào)》，29（5），68-72，1996年。　　24.曲久輝、李圭白、崔福義，單因子水處理混凝投藥在線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與綜合性能研究，《工業(yè)水處理》，16（3），22-24、21，1996年。
　　25.曲久輝、崔福義、李圭白，混凝劑的水溶液形態(tài)與流動(dòng)電流的相關(guān)特性分析，《環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)》，16（2），167-172，1996年。