本文介绍了某水厂在进行生产时应用聚丙烯酰胺的要点，主要包括在生产之前的综合生产调试，合理确定投加点、投加量和投加浓度，并总结分析了投加的效果，为聚丙烯酰胺在水厂的应用提供了有益经验。
一、概述
某某水厂，现有一、二制水系统两套供水系统。两套供水系统的水源，均采用江河地表水。一制水系统分为三期，每期规模为6万立方米/日，主要工艺流程为：原水→管道混合器→网格絮凝池（隔板絮凝池）→斜管沉淀池→普通快滤池→清水池。
在每年的丰水期，该水厂水源的原水浊度较高；特殊情况时，原水浊度曾达到1000NTU左右。每年的枯水期，易受到无机、有机污染物的影响；特殊情况下，耗氧量、氨氮等是日常的5倍左右。因一制水系统的制水工艺比较落后，上述出现的一些问题，易导致出现水质波动较大的情况。经过系统分析，该水厂决定尝试采用投加聚丙烯酰胺，解决原水水质波动对水质造成的影响。
该水厂在实验室进行了投加聚丙烯酰胺比对实验。通过不同投加点、投加量和投加浓度的数据分析，基本掌握、确定了聚丙烯酰胺的使用方法和效果。为掌握实际生产中，投加聚丙烯酰胺的效果及对制水工艺的影响，该水厂决定进行生产综合调试。
二、综合试验方案
因一制水系统中每期的制水工艺流程和参数相差不大，该水厂仅利用三期制水系统，进行了投加聚丙烯酰胺的综合生产试验。原水流量控制在2500m3/时左右，将三期系统采用隔板隔开，分成1组和2组两组不同的制水系统，确保每组系统的制水量基本相同。
1组为投加聚丙烯酰胺和碱铝后的试验数据，2组为投加碱铝后的试验数据。通过调整聚丙烯酰胺的投加参数，确定投加聚丙烯酰胺的较佳投加点、投加量和投加浓度。
表1 三期制水系统的主要工艺参数
| 原水流量（m3/h） | 絮凝时间（min） | 沉淀时间（min） | 滤速（m/h） |
| 2000 | 22.2 | 7.49 | 7.0 |
| 2500 | 18.7 | 6.19 | 8.68 |
| 3000 | 15.5 | 5.16 | 10.4 |
三、综合试验的结果和分析
（一）聚丙烯酰胺的投加点
投加点分别设置在网格反应池前、中、后端不同的位置，通过矾花形成、沉降的观测，以及待滤水、滤后水水质监测等情况的比较，确定聚丙烯酰胺的较佳投加点。从“表2”的统计数据分析，聚丙烯酰胺的投加点，设置在絮凝反应总时间的1/2-2/3处效果较好。其中，经过综合的试验，投加点设置在网格反应池的3/5处（约絮凝反应时间11min左右），效果较为明显，且运行较为稳定。
表2不同投加点水质情况分析
| 系统 | 浊度平均值 | 投加点位置（徐凝反应时间） | ||||
| （NTU） | 前端 | 1/3-1/2 | 1/2-2/3 | 2/3-5/6 | 末端 | |
| 1组 | 待滤水浊度 | 3.1 | 3.15 | 2.43 | 3.01 | 3.56 |
| 滤后水浊度 | 0.11 | 0.10 | 0.07 | 0.09 | 0.12 | |
| 2组 | 待滤水浊度 | 4.14 | 4.21 | 4.1 | 4.07 | 4.05 |
| 滤后水浊度 | 0.16 | 0.16 | 0.15 | 0.15 | 0.16 | |
| 待滤水浊度（2组-1组）的差值 | 1.04 | 1.06 | 1.67 | 1.06 | 0.49 | |
| 滤后水浊度（2组-1组）的差值 | 0.05 | 0.06 | 0.08 | 0.06 | 0.04 | |
（二）聚丙烯酰胺的投加量
根椐“图1”的分析数据，聚丙烯酰胺的使用效果，受其投加量的影响较大。聚丙烯酰胺的投加量不宜过小，当小于0.05mg/L时，效果不明显；投加量控制在0.07-0.22mg/L时，效果较为明显。但在生产综合试验的过程中，聚丙烯酰胺的投加量较大时，导致滤池中滤砂的表面形成油性滤膜，使滤池的水头损失迅速增加，缩短滤池的运行周期。其中，投加量0.1mg/L以上运行时，滤池的运行周期下降一半左右；投加量达到0.2mg/L以上时，滤池的运行周期仅为3h左右；投加量为0.1mg/L以下时，对滤池的影响不大。因此，该水厂运行的过程中，控制聚丙烯酰胺的投加量在0.07-0.09mg/L之间。
（三）聚丙烯酰胺的投加浓度
聚丙烯酰胺是一种水溶性的高分子材料，溶液的粘稠度较高。配制溶液的浓度一般为0.1%-0.5%，投加时可再行稀释或水力输送。其中，0.5%溶液的储存期为七天，0.05%溶液的储存期仅为三天左右。投加浓度过高，易导致投加设备、管道堵塞、损坏的情况。
在综合试验的过程中，采用0.15%溶液的浓度进行投加时，易出现堵塞投加管道和投加设备的情况，且调节投加量比较困难。因此，该水厂确定聚丙烯酰胺溶液的投加浓度为0.05%-0.1%。在实际使用的过程中，0.05%-0.1%的溶液，储存期为3-5天左右；正常运行时，也不易出现堵塞投加管道和投加设备的问题。
四、结论
1、在实际生产的过程中，投加聚丙烯酰胺后，滤后水、出厂水中丙烯酰胺单体的残留量，均小于0.15μg/L，满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的要求。
2、对轻微受到有机、无机污染物污染的原水水质（如受到藻类影响时），投加聚丙烯酰胺，通过强化混凝，有一定的处理效果。但处理效果，需根据污染物的类型情况而定。
3、投加聚丙烯酰胺，可适当降低碱铝的投加量，节约制水成本。节约的效果仍需在使用中进行试验、总结。
4、使用过程中，应定期进行投加设备和投加管道的清洗工作，避免出现堵塞情况。
