摘要： 本文聚焦于江苏省市政自来水处理中聚合氯化铝（PAC）的优化配比技术。通过深入分析江苏省原水水质特点，探讨了影响 PAC 混凝效果的多种因素，并运用实验研究与实际案例相结合的方法，对 PAC 的优化配比进行了系统探索。旨在提升江苏省市政自来水处理效率与水质，同时降低运行成本，为该地区饮用水处理技术的发展提供有益参考。

一、引言

江苏省作为经济发达且人口密集的省份，对市政自来水的供应质量与稳定性要求极高。聚合氯化铝因其优良的混凝性能、较低的成本和相对简便的操作流程，在江苏省市政自来水处理中被广泛应用。然而，随着原水水质的复杂多变以及人们对饮用水品质要求的不断提高，传统的 PAC 使用配比已难以满足高效、优质供水的需求。因此，开展针对江苏省市政自来水的 PAC 优化配比技术创新探索具有极为重要的现实意义。

二、江苏省市政自来水原水水质特点

江苏省地域广阔，不同地区的原水水质存在一定差异，但总体呈现出以下特点：

（一）浊度变化较大

受季节、降水、周边工业与农业活动等多种因素影响，江苏省各地市政自来水原水的浊度波动范围较宽。在雨季，河流携带大量泥沙等悬浮物质，导致原水浊度升高，可能达到数百甚至上千 NTU；而在枯水期，浊度相对较低，可能仅为几 NTU 至几十 NTU。这种较大的浊度变化对混凝剂的投加量和混凝效果提出了较高要求。

（二）藻类滋生问题

部分水源地由于水体富营养化，在适宜的温度和光照条件下，藻类容易大量滋生。藻类不仅会增加原水的浊度和色度，还会在混凝过程中产生藻毒素等有害物质，且其分泌的黏性物质会干扰混凝剂与水中杂质的相互作用，增加混凝难度，影响饮用水的安全性和口感。

（三）有机物含量较高

江苏省工业发达，农业活动中化肥、农药的使用也较为普遍，使得许多市政自来水原水中的有机物含量偏高。这些有机物主要包括腐殖酸、单宁酸等天然有机物，以及人工合成的有机化合物。它们会与混凝剂发生复杂的化学反应，影响混凝效果，同时还可能在后续的消毒过程中产生消毒副产物，对人体健康造成潜在威胁。

（四）pH 值波动

不同地区的原水 pH 值有所不同，且在一定范围内波动。一般来说，江苏省市政自来水原水的 pH 值在 6.5 - 8.5 之间，但在某些特殊情况下，如受到酸性或碱性废水排放的影响，pH 值可能会偏离这一范围。原水 pH 值的变化会影响 PAC 的水解形态和混凝效果，因此需要根据实际情况调整 PAC 的投加量和配比。

三、影响聚合氯化铝混凝效果的因素

（一）PAC 投加量

PAC 投加量是影响混凝效果的关键因素之一。投加量过少，水中的杂质无法充分脱稳聚集，混凝效果不佳，会导致出水浊度偏高，水质不达标；而投加量过多，不仅会增加药剂成本，还可能造成水中铝离子残留过量，引发人体健康风险，同时也会使污泥产量增加，给后续的污泥处理带来困难。因此，确定合适的 PAC 投加量对于保证饮用水处理效果至关重要。

（二）原水水质参数

如前文所述，原水的浊度、藻类含量、有机物浓度、pH 值等参数都会对 PAC 的混凝效果产生显著影响。例如，浊度较高时，需要适当增加 PAC 投加量以实现良好的混凝效果；藻类滋生时，可能需要配合其他预处理或助凝剂来提高混凝效率；有机物含量高的情况下，PAC 可能需要与氧化剂或其他混凝剂复配使用，以增强对有机物的去除效果；原水 pH 值偏离适宜范围时，需要调整 PAC 的投加量或采用酸碱调节等措施来优化混凝环境。

（三）水温

水温对 PAC 的水解和混凝过程有重要影响。一般来说，水温较低时，PAC 的水解反应速度减慢，水解程度降低，导致其混凝效果变差。在这种情况下，需要适当增加 PAC 的投加量或延长混凝反应时间，以保证混凝效果。相反，水温较高时，PAC 的水解速度加快，但过高的水温可能导致其水解过度，生成的絮体结构松散，沉降性能变差。因此，在不同水温条件下，需要对 PAC 的配比进行相应调整。

（四）水力条件

混凝过程中的水力条件包括搅拌强度、搅拌时间和水流速度梯度等。合适的水力条件能够使 PAC 与水中杂质充分混合、反应，形成良好的絮体。搅拌强度过大或搅拌时间过长，会打碎已形成的絮体，影响沉降效果；而搅拌强度不足或搅拌时间过短，则无法使 PAC 与杂质充分接触，导致混凝效果不佳。因此，在实际应用中，需要根据不同的处理规模和水质情况，优化混凝设备的水力设计，以提供理想的水力条件。

四、聚合氯化铝优化配比技术的研究方法

（一）实验研究

1. 烧杯混凝实验

通过模拟市政自来水厂的混凝过程，在实验室内进行烧杯混凝实验。取江苏省不同地区的市政自来水原水样，分别加入适量的 PAC 溶液，在不同的搅拌强度和时间条件下进行混凝反应，然后静置沉淀，测定上清液的浊度、pH 值、残余铝含量等指标，以评估 PAC 的混凝效果。通过改变 PAC 的投加量、原水水质参数（如调节 pH 值、添加藻类或有机物等）、水温等条件，进行多组对比实验，分析各因素对 PAC 混凝效果的影响规律，初步确定适合不同原水水质的 PAC 优化配比范围。

2. 中试试验

在烧杯混凝实验的基础上，选择具有代表性的江苏省市政自来水厂进行中试试验。将优化后的 PAC 配比方案应用于中试规模的水处理系统中，连续运行一段时间，监测进出水的水质指标（包括浊度、消毒副产物前体物含量、微生物指标等）、运行成本（药剂成本、能耗等）以及污泥产生量等数据。通过中试试验，进一步验证优化配比方案的可行性和稳定性，并对可能出现的问题进行调整和优化。

（二）实际案例分析

收集江苏省内多个市政自来水厂在应用 PAC 过程中的实际运行数据，包括原水水质变化情况、PAC 投加量、出水水质指标、运行成本等信息。对这些实际案例进行深入分析，总结不同水质条件下 PAC 配比的成功经验和存在问题，结合当地的水资源状况、供水需求和经济发展水平等因素，提出针对性的优化配比建议。同时，通过与其他地区或类似水厂的运行情况进行对比交流，不断吸收和借鉴先进的技术和管理经验，完善江苏省市政自来水厂中 PAC 的优化配比技术。

五、聚合氯化铝优化配比技术的应用与实践

（一）基于原水水质实时监测的动态配比调整

在江苏省部分先进市政自来水厂中，建立了原水水质实时监测系统，通过对原水浊度、pH 值、藻类密度、有机物含量等关键指标的在线监测，利用自动化控制技术和预设的数学模型，实现了 PAC 投加量的动态调整。例如，当原水浊度突然升高时，系统能够迅速增加 PAC 的投加量；当藻类滋生时，自动启动相应的预处理程序并调整 PAC 与其他助凝剂的配比，确保在不同水质情况下都能保持较好的混凝效果和稳定的出水水质。这种基于实时监测的动态配比调整技术，有效提高了自来水厂应对原水水质变化的能力，减少了人为操作的失误和滞后性，提升了供水的安全性和可靠性。

（二）与其他水处理技术的协同优化

为了进一步提高江苏省市政自来水的处理效果，PAC 优化配比技术还与其他水处理技术进行了协同应用。例如，在一些藻类滋生严重的地区，采用了预氧化（如臭氧预氧化或氯胺预氧化）与 PAC 混凝相结合的工艺。预氧化可以破坏藻类细胞结构，提高藻类的混凝去除效果，同时减少藻毒素的产生。在这种情况下，通过优化 PAC 的投加量和投加顺序，使其与预氧化剂的作用相互协调，既能有效去除藻类和有机物，又能降低消毒副产物的生成风险。此外，在部分水厂还将 PAC 混凝与深度处理技术（如活性炭吸附、膜分离等）相结合，通过优化各处理单元的运行参数和药剂配比，实现了对原水中各种污染物的多层次去除，提高了饮用水的品质。

（三）降低成本与资源利用最大化

在保证饮用水处理效果的前提下，降低成本和实现资源利用最大化是江苏省市政自来水厂追求的目标之一。通过优化 PAC 配比技术，合理调整投加量，避免了药剂的浪费，降低了药剂采购成本。同时，对混凝过程中产生的污泥进行综合利用，如将污泥经过脱水