一、原水水質調查.
某水廠原水取自水庫水。由於水庫庫容較大，自淨能力強，上游水經水庫長期自然沉澱後，原水水質較好，水庫水質呈以下幾個特點：
第一：濁度低。水質濁度低，常年小於5ntu，在2—4ntu之間。
第二：ph值低。水質變化幅度不大，但ph值較低，水深5公尺以下低時僅有6.
3。統計供水近三年來的原水ph值變化情況，可見原水ph值基本在7.0以下，低時只6.
4，統計結果如下表二：
表二、2001—2023年原水ph值情況
取2023年資料繪製曲線圖，見圖一：
由上圖表可知，原水ph值基本都在7.0以下，其中6、7、8、9四個月份最低，在6.5以下。
第三：穩定性差、溶解性好。水中礦化度低，電解質少，屬於軟水，其水質溶解性好，按穩定性指標（穩定指數il和飽和指數ir）判定屬高不穩定性水，即呈重腐蝕性。
2023年，水廠對水庫每月檢測一次穩定性資料，其資料如下表三：
表三：原水穩定性指標
從上面的資料可以看出，水廠原水按照朗氏飽和指數（lsi）和穩定指數（rsi）判斷時，原水屬於腐蝕性強的水質，容易腐蝕管道，從而造成黃水。
第四：水體呈輕度營養化狀況，且有發展趨勢。
二、實驗室試驗
1、投加品種。
加鹼試劑品種較多，一般在給水處理中應用較多的是燒鹼naoh、石灰、蘇打等。從國內外水處理行業調查情況來看使用和投加石灰和燒鹼佔了絕大多數，其中石灰一般是固體，而燒鹼可以是固體也可以採用30% naoh的液體，下表是燒鹼的成份。
表：一等品液鹼成份燒鹼（一等品液鹼）
2、實驗室小試
化驗室配製0.2%的石灰和0.4%氫氧化鈉，投加到沉澱水（ph為6.35）中，比較石灰和氫氧化鈉的投加效果及投加量，見表五。
表五：兩種藥劑化驗室對比資料表
實驗結果表明：
1）、鹼劑包括石灰和氫氧化鈉均能有效提高水中的ph值。
2）、每提高1個ph值不同的鹼劑其投加量是不相同的，實驗中燒鹼的用量是石灰用量的2倍以上。統計實驗中情況，以0.5個ph為乙個單位，用石灰和氫氧化鈉將沉澱水ph逐步調高，從上表的資料看，氫氧化鈉的用量是石灰的用量的2---2 .
4倍。三、生產性試驗情況
3.1、水廠工藝情況
3.2、生產試驗情況
水廠利用現有生產執行工藝，在1＃水處理工藝採用投加30%濃度的液體燒鹼，在4＃水處理工藝採用投加石灰工藝來進行對比試驗，試驗持續了六個月，其試驗情況如下。
3.2.1、兩種鹼劑對水廠水質混凝效果的影響。
在試驗期間，我們對水廠1＃和4＃執行工藝的執行資料進行詳細的跟蹤檢測，現將有關資料統計列表如下(平均值):
表六：1＃和4＃執行工藝的水質檢測資料統計表
從上表知，在投加相同量的藥劑後，與投加燒鹼相比採用石灰，4＃沉澱池的出水濁度明顯下降，下降了0.2ntu，下降幅度達50%。
原因分析：由於石灰水是一種懸浮乳液，其溶液中含有懸浮顆粒，並且這些顆粒是易沉澱的，從而增加了水處理中的混凝和沉澱效果，使沉澱池出水濁度降低。
上述分析可知，投加石灰可以明顯改善和提高水處理混凝效果。
3. 2、兩種藥劑對提高出廠水ph值的效果。
為對比兩種藥劑對提高出廠水ph值的效果，水廠統計了試驗期間的兩種藥劑的消耗情況，並列表如下：
表七：兩種藥劑的實際生產使用情況
從上表可以看出，在原水ph相同的情況下，每千噸水提高0.1ph時，氫氧化鈉的用量是石灰用量的2.48倍，這一資料與實驗室小試的資料基本一致，有很好的相關性。
3.3、兩種藥劑對出廠水穩定性的影響。
3.3.1、不穩定性概念：
水的不穩定性一般是水＿碳酸鹽系統的一種行為表現，包括水的腐蝕性和結垢性。水中caco3過量飽和時，傾向於沉澱出caco3。這種水在管道中流動時，就會產生caco3沉澱，沉積在管道內，引起結垢，造成過水斷面縮小，稱之為結垢性的水。
不穩定性的水在學術上一般以水溫、ｐｈ值、鹼度、硬度、溶解性固體等水質引數作為判斷的指標，其中以穩定指數il和飽和指數ir最為常見。
a: 朗氏飽和指數：lsi = pha — phs公式（1）
b: 飽和指數ir：ir＝2phs－ph公式（2）
其中：pha =（ pka2— pks0 ）+ pca + p（alk）
式中符號分別代表：pha ----水的實際ph值；phs ----指在同樣溫度下，水—碳酸鹽平穩狀態下對應的理論ph值；pka2— pks0 -----水溫及含鹽量有關；pca ----指鈣離子含量的負對數；p（alk）----指鹼度的負對數。
按照朗氏飽和指數lsi和穩定指數對水質穩定性的判斷方法是：
當lsi = 0，水質穩定；當lsi > 0，有結垢傾向；當lsi < 0，有腐蝕傾向。
一般ir =6.0~7.0為基本穩定的水，ir＜6.0為結垢的水，ir＞7.0為腐蝕性的水。
3.3.2、提高穩定性的藥劑選擇：
一般來說，提高穩定性的藥劑有：能形成碳酸鈣保護膜的試劑如石灰、能形成二氧化矽保護膜的試劑如矽酸鹽、分散劑及阻垢劑如磷酸鹽等。水廠從安全性考慮採用消石灰試劑，其成份見表七：
2.3.3、實驗資料統計及分析：
以下從實際生產資料來比較投加氫氧化鈉和石灰對出廠水穩定性的影響（出廠水ph值、鹼度及鈣含量等三組資料分別用2023年上半年與2023年上半年出廠水相關引數的平均值，而水溫及含鹽量受加鹼影響小，為了便於比較，此兩組資料取固定值）：（注：水廠2023年上半年加氫氧化鈉，而2023年上半年投加石灰），資料如表八：
表八：兩種藥劑對水質穩定性的影響
按照上面提到的lsi判斷方法，出廠水加鹼後仍屬於腐蝕性水，但從上表可以看出，出廠水加石灰，在成本已經明顯下降的情況下，由朗氏飽和指數lsi所表示的水質穩定性也比原來加氫氧化鈉效果好，腐蝕性有所降低。另外，加鹼後的出廠水，其穩定性好於原水。
綜上所述，當把出廠水ph調節到相同的值時，用石灰比氫氧化鈉能節約資金。另外，還能提高水的穩定性。
2.3.4、加鹼後管網變化的實證：
從2023年9月份水廠投加石灰後，管網執行比較平穩，管網水質投訴現象逐步下降。具體資料統計如下表八：
表八：：2002~2023年9月份水質投訴情況統計表
可見，黃水現象自2023年9月份起有明顯的降低。
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