近幾年來，一些原水由于PH值較低，出廠水難以保證達到國家標準，或一些新建的水廠，為了使出廠水符合浙江省現(xiàn)代化水廠的標準(PH：7.0~8.5)，我們省內相繼有許多自來水公司都采用了石灰投加系統(tǒng)調節(jié)PH值。投加石灰后也能助凝，改善混凝沉淀效果、提高出廠水質的化學穩(wěn)定性、減少管網(wǎng)黃水現(xiàn)象的發(fā)生。但究竟效果如何，投加點如何選擇、投加量多少合適、對水廠正常加礬量影響如何、投加方式又如何等一系列問題值得研究。本文針對浙江省內14家自來水公司的應用狀況作了調研，以供同行探討。
1、投加點
由于石灰投加系統(tǒng)許多是在水廠建成投產(chǎn)后，在生產(chǎn)中遇到原水PH值偏低，為了防止出廠水PH值不達標，在后來的生產(chǎn)過程中改造追加上去的，因此投加點不能按需設計，只能按照各水廠現(xiàn)有的場地實際情況設置投加點，因此投加點在加礬點前幾十厘米***十米、幾百米的水廠都有;
而一些新建設的水廠，由于設計施工單位缺乏對石灰性能及對水質的認識，投加點的設置也不盡合理。有的水司為了避免多個水廠重復建設，在原水泵站直接投石灰，距離各水廠幾十公里。投加點既有選擇在管道上的，也有設置在配水井(槽)上的。
從實際運行的效果來分析，石灰投加點與后面加礬點距離太近、太遠或直接投加在配水井(槽)上，雖然也能明顯提高PH，但都對混凝沉淀效果不太好。曾有一個水廠，石灰投加點1個在加礬點前50厘米左右處，另1個在加礬點前近20米，結果在其它條件一致的情況下，后者混凝沉淀效果較好;在原水泵站投加石灰后，經(jīng)過10公里以上的引水進入廠區(qū)，雖然礬花結得比以前大了，但發(fā)現(xiàn)在沉淀池中難以下沉。
因此石灰投加點與加礬點間應有合適的距離，因為投加的熟石灰Ca(OH)2屬于微溶解物質， 20度水溫溶解度僅為0.166%。距離太小，石灰乳濁液在水中還沒有擴散開，水中堿度、PH值還沒有明顯提高，對凈水劑發(fā)揮絮凝效果要降低，投加石灰助凝的目的主要是提高堿度，改善混凝條件。
另外如用硫酸鋁作混凝劑去除濁度時，合適的PH范圍為6.5～7.5，一些原水PH值本身就低，加了硫酸鋁以后PH值下降又比較多，這時很可能PH值就下降到6.5以下，很難充分發(fā)揮硫酸鋁的作用，如果及早投加石灰，提高PH和堿度，就可避免這種現(xiàn)象。相反，如果投加距離太遠，石灰基本上已經(jīng)溶解(一般每千噸水投量為幾公斤，遠低于其溶解度0.166%左右)，不溶解的雜質許多也已經(jīng)發(fā)生沉淀，這時雖然PH、堿度都提高了，礬花也結得大了，但并不一定能很快沉淀。因此要有合適的投加間距，既能充分保證石灰在水中有足夠的時間溶解，增加堿度，改善混凝反應條件，又不能使間距太長，使得粉末狀的石灰徹底溶解了或不溶物發(fā)生沉淀了。這些粉末狀的石灰，由于顆粒粒徑大多在200目以上，因此在水中不會立即溶解，在水中隨水流作紊動，這樣也可增加顆粒間碰撞機率，容易形成礬花，一些不溶于水的石灰中的雜質被包裹在礬花中，加重了礬花，使得礬花容易沉降。
大多數(shù)水廠采用單點投加,也有少數(shù)水廠采用兩點投加,*點設置在加礬前的管道上, 控制沉淀池出水PH6.9～7.0，第二點在濾前投加，控制出廠水PH7.1～7.2，這樣設置有兩個好處,其一: 因為混凝反應有一個合適的PH值范圍，PH值過高，會導致混凝效果不理想，如用聚氯化鋁去除消毒副產(chǎn)物前驅物腐殖酸時,*佳PH為6.8左右,PH高了反而不利于腐殖酸的去除,而且有些水廠做過生產(chǎn)試驗,發(fā)現(xiàn)沉淀池出水PH在7.3、7.4以上時，混凝沉淀效果不理想，有時礬花很細小，易穿透濾池，導致出廠水濁度上升;其二：比較經(jīng)濟，雖然采用兩點投加了，但總的石灰投加量對控制濁度，適當提高出廠水PH來說，不會增加，反而會減少，有水廠做過這方面的對比試驗研究。
2、投加量
取決于原水PH值、采用的凈水劑類型、投加點的遠近及出廠水控制的PH值。一般原水PH6.5～7.0，PH值越高，投加的石灰量就越少;由于硫酸鋁凈水劑引起的PH下降較多，因此投加的石灰量也就比使用聚合氯化鋁凈水劑多;如果僅僅考慮提高PH，投加距離遠的比近的相對石灰投量較少，因為距離遠了，微溶的石灰有較長時間溶解來提高PH，距離近，則容易有部分石灰粉末來不及溶解就被礬花包裹、沉淀;一般水廠投加石灰后，出廠水PH控制在7.0～7.3，應該是比較經(jīng)濟合理的，另外據(jù)一些水廠的小試及生產(chǎn)試驗表明，這個PH值范圍的混凝沉淀效果也比較好。
3、對加礬量的影響
石灰作為助凝劑，能改善混凝反應效果，降低沉淀后水的濁度，或在保證同樣出水濁度狀況下能降低加礬量，因此有些水廠使用石灰后，總的加礬量略有減少，他們曾經(jīng)做過對比試驗，在加礬量一樣的條件下，投加石灰后能降低沉淀出水濁度;也有一些水廠使用石灰后，加礬量略有增加，個別水廠增加量達50%以上，筆者認為原因有幾個方面：首先投加點的位置問題，有的水廠在技改、增加石灰投加裝置時，投加點只能設置在加礬點附近，導致加石灰與加礬會發(fā)生一些競爭。如某水廠一期由于石灰投加點選擇范圍小，只能選在原加礬點前1米左右位置投加，對加礬有一些影響，現(xiàn)在二期石灰投加點選擇在加礬點前15米左右處。其次投加方式，省內某水廠前幾年由于石灰溶解池采用壓縮空氣攪拌，石灰溶解不好，導致加礬量明顯增加，后改采用攪拌機攪拌石灰溶解池，使得石灰溶解充分，發(fā)現(xiàn)加礬量沒有增加;有的水廠把石灰投加在配水井中，加礬量增加也較明顯。許多水廠生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，加石灰后，合適加礬量值的范圍變寬，所以實際加礬量可以降低一些，具體要進一步調節(jié)。
4、投加方式
有多種多樣，一些縣的小水廠，采用壓縮空氣攪拌石灰池子，導致石灰攪拌、溶解不充分，另外增加了CO2，使得投加管道系統(tǒng)形成許多CaCO3沉淀物。有些在池子中間采用機械攪拌機，也有些全套設備都采用瑞典TOMAL公司的。通過對幾家自來水廠的調查，他們所用到的泵大致可以分為三種：螺桿泵、計量泵、離心泵。計量泵的線性特性是*好的，其次是螺桿泵和離心泵，目前使用石灰的水廠大多數(shù)采用螺桿泵，主要是考慮石灰容易堵塞泵。中、小型水廠都采用25公斤或500公斤左右的包裝袋，切割以后投到攪拌池中或石灰儲料罐中，也有少數(shù)大、中型水廠把槽罐車中散裝的石灰通過車間外的管道輸送到車間內的儲料罐，這樣一方面減輕了操作工人的勞動強度，另一方面避免車間遭到石灰粉塵的污染。
5、存在問題
如果考慮到投入使用石灰的話，從理論上講，計量泵是*容易堵塞的，一些水廠在使用過程中也發(fā)現(xiàn)有泵堵塞的現(xiàn)象，甚***外某水廠[4]發(fā)生石灰漿堵塞計量泵，后改用投加NaOH或Na2CO3，但是，從幾家自來水廠的使用過程中不難看出，只要使用得當，計量泵也可以避免出現(xiàn)堵塞情況。我們可以在泵前增加一沖洗水管，在停止加藥劑的時候打開沖洗閥，對泵進行5到10分鐘的沖洗以防止泵的堵塞，當然，沖洗時間和沖洗周期可以根據(jù)不同水廠的要求設計一個比較理想的時間。另外，為保證管路不被堵塞，我們可以在出藥口的流量計后加稀釋水管，這樣的話，就可以大大減少管道堵塞的可能性。計量泵的設備成本和維修成本都遠低于螺桿泵。
另外的問題就是使用石灰所產(chǎn)生的渣(主要成分是鹽酸不溶物即二氧化硅)的問題，一些水廠的石灰溶解池(罐)底部比較平整，導致池低沉積的渣不容易排放出去，現(xiàn)在一些溶解池底做成錐形，把沉積在錐底的渣通過管道排放到室外池子中，室外池中上層石灰乳濁液可回收利用。
6、結論與建議
投加石灰既能提高PH，又能改善混凝反應，提高出廠水的化學穩(wěn)定性，減少管網(wǎng)黃水現(xiàn)象的發(fā)生，相比其它類型的加堿劑，能節(jié)約成本，但在生產(chǎn)應用中應注意以下幾個方面：
(1)投加點位置要合適，既不能距離加礬點太近，又不能太遠，建議*好采用兩點投加。
(2)投加量取決于原水PH值、采用的凈水劑類型、投加點的遠近及出廠水控制的PH值。
(3)對加礬量的影響因素有投加點的位置、投加方式等，水廠比較關注礬耗問題，建議水廠多開展一些對比研究工作。
(4)雖然多數(shù)水廠為了防止堵塞問題，采用螺桿泵投加，但只要處置得當，可以采用低成本的計量泵投加，大、中型水廠建議采用散裝的石灰投加系統(tǒng)。
(5)只要能合理設置排渣措施，不但能解決好排渣問題，而且能回收石灰乳濁液。