一罐药上午嫌多下午嫌少：聚乙烯储罐里兑出来的料，不会自己混匀

江阴一家污水站的中和加药罐，十立方的聚乙烯储罐，装的是三十个含量的液碱兑成十个含量用。操作规程写得清楚：先把吨桶里的浓碱用泵打进罐，三立方多一点，再开自来水补到刻度线。补水那阵子从人孔往下看，水面翻得挺凶，看着就算是混过了。可这罐药用起来是有脾气的。刚配好那天，加药泵按老冲程走，出水pH能冲到十一以上，值班的赶紧把冲程从四十压到二十五；用到第三天下半罐，pH又掉到七以下，冲程再往回加。交接班本上密密麻麻全是这两行字，来回调了三个月。

先查的是泵。计量泵拆开看隔膜完好，单向阀没漏，拿量筒标定流量，误差在百分之三以内。再查pH计，两点标定做完，电极也换了新的。都没问题。真正把事情说清楚的是化验室那天做的一件事：同一时刻取三瓶样，从人孔用绳子吊个瓶子沉到罐底一瓶，从半腰的取样口接一瓶，从液面直接舀一瓶。三瓶碱度测下来，底部二十八个含量，中部十四个，上部三点五个。补进去的那六七立方水，几乎原封不动地浮在上头。

配液这件事上，多数人心里有个默认：水和碱是互溶的，倒一块儿早晚会匀。互溶这个词只说明它们之间不会分出一道界面，它不承诺分子会主动跑过去。真正能让两种液体混到一起的只有两条路，一条是流动带过去的对流，一条是分子自己走的扩散。前者要有人给能量，后者慢得超出多数人的想象。

拿常温水溶液算一笔账。离子在水里的扩散系数量级，是每秒十的负九次方平方米这个水平，而混匀所需的时间大致随着距离的平方往上走。把两三米高的液柱靠纯扩散拉平，算出来的时间要用几十年做单位。这不是修辞。现实里当然不会真等几十年，因为总有些微弱的对流在帮忙，但量级摆在这儿：指望罐自己去匀，那是以天和周计的过程，不是以分钟计的。

补水时水面翻花是真的，只是那股湍流的作用范围就在射流附近几倍管径的一小团里，水一停，几十秒就耗散干净。一台十立方的罐，进料射流真正搅动到的体积占不到整罐的十分之一，剩下九成的液体从头到尾没动过。人眼看见的激烈程度和混合效果之间，本来就没什么关系。

更要命的一层在密度上。三十个含量的液碱密度大约一点三三，水是一点零，重的在下轻的在上。这在流体里叫稳定层结，是所有状态里最安稳的一种：任何一小团液体想往上走，浮力都把它按回去，想往下走，也一样被顶回来。垂直方向的对流被这个密度差彻底压死了。夏天水库里那层温跃层能稳稳待上一整季，压着它的是同一个道理。所以这罐料不但不会自己匀，它还在主动抵抗混匀。

把这个道理倒过来用，就有了这篇里最不花钱的一招。反过来做，先把水放进罐，再让浓碱从罐顶慢慢加下去，重的压在轻的上头，这个状态是不稳定的，浓料会成股地往下沉，一路把水裹进来，混合是它自己完成的。同样一罐料，加料的先后顺序换个个儿，需要外力帮忙的程度差出一大截。

偏偏现场的接法多半是反着的。浓料靠泵送，泵和管路都在地面，接口自然开在罐下部；补的自来水是软管，从人孔或者罐顶灌进去最顺手。于是重的从底下进，轻的从顶上进，恰好凑成了最难混的那一种组合。要改也简单，把自来水接到罐底那个进料口上，浓料改从罐顶的加料口下去，两根管子换个位置而已，罐一点都不用动。

分层之后，出料口开在哪儿就变成了一件大事。立式聚乙烯储罐的出料口基本都在最低处，抽走的永远是最重最浓的那一层。所以这罐药的浓度不是一个数，是一条从高往低走的曲线，头一天抽的是二十八那一层，几天后抽的是上面三点五那一层。而加药泵的冲程是照着标称的十个含量设的，从头到尾没改过。上午嫌多下午嫌少，根子就在这儿。

这也顺带解释了为什么化验单一直显示合格。取样口开在罐身中部，取出来的正好是十四那一带，跟标称值差得不算离谱，化验员挑不出毛病。取样口该开在什么高度是另一码事，这里说的是更前面一层的问题：罐里本来就不是一个浓度，任何单点取出来的样，代表的只是那一个点的情况。想知道匀没匀，就得上中下各取一瓶摆在一起比。

判断分层不需要仪器。三瓶样往台子上一摆，装碱的看不出颜色差别，就买一支波美计或者密度计，几十块钱，浮进去读一个数。装聚合氯化铝、氯化铁这类带颜色的料更省事，三瓶并排对着光，深浅一眼就分得出来。要是连瓶子都懒得取，还有一个更土的判据：翻交接班记录，看配完料头两天和末两天，加药泵冲程是不是被人调过。凡是这个数跟着罐里还剩多少走的，罐里就有分层。

真要治，最实在的是给罐配一台小循环泵，从罐底抽、从罐顶打回去，回流管口斜着朝下插进液面以下一点，让这股射流去卷带周围的液体。循环量按罐容的三到五倍算，一台十立方的罐配一台每小时十五立方的泵，跑两个多小时也就够了。这比装搅拌机划算得多：不用在罐顶开孔，不用核算罐顶那点承重，也不用操心搅拌轴的密封，那几件事在聚乙烯储罐上都不便宜，这里不展开。

循环泵有两个地方容易白干。一个是进出口离得太近，比如抽的和回的都在罐底，泵只在底下那一小团里打转，上面几立方一点没动，这叫短路循环。抽底打顶，或者抽底打到对侧去，才能形成一个贯穿整个液柱的环流。另一个是循环时间凭感觉定，开十分钟就关了。混匀时间跟液柱高度是平方关系，罐越深越费工夫，宁可多跑一遍。

如果罐还没买，有三件事写进请购单就能省掉后头这些麻烦。进料口做成切向进入，让料贴着罐壁转起来，进料本身的动能就参与了混合，这一项不加钱。罐底和罐顶各留一个循环接口，位置错开。取样口不要只留一个，上中下各来一个，通径不用大，DN25就够。这几样对整体滚塑成型的聚乙烯储罐来说都是模具和后加工阶段的事，出厂前做便宜，等投用之后再想加，就得在罐身上现开孔，另有一堆讲究要守。

还有一个不花钱的调整是每次配多少。同一台十立方的罐，一次配满，液柱两米五；一次只配四立方，液柱一米出头。混匀难度跟液柱高度不成正比而是成平方，配一半的量，混匀所需的时间能压到四分之一上下。用量小的加药点，与其一次配满图省事，不如配少一点勤配几次，这比添任何设备都直接。

倒也不是每台罐都要操这份心。原液储罐进的是什么浓度出的就是什么浓度，罐里只有一种液体，压根没有混匀这回事；周转快的中转罐一天进出好几遍，进出料本身就是最好的混合；两种液体密度差在百分之几以内的，稳定层结也立不住。分界线就一句话，这罐料是不是在罐里配出来的。凡是往罐里加过第二样东西的，都值得回头看一眼。

明天早上开泵之前，找一根尼龙绳拴个空矿泉水瓶，瓶口朝下按到罐底再翻过来，提上来就是一瓶底部的料；再从取样口接一瓶，从人孔口舀一瓶。三瓶排在窗台上，有颜色的看颜色，没颜色的拿密度计各读一个数。要是最上头那瓶跟最底下那瓶读数差出一格以上，今天加药泵那个冲程就先别调了，把循环泵接上再说。