【文章內(nèi)容簡介】 濁度的變化、反應(yīng)后礬花生成情況、沉淀后水的濁度高低來憑經(jīng)驗調(diào)節(jié)投藥量。操作人員的責(zé)任心與經(jīng)驗是制約混凝效果的重要因素。 燒杯試驗法 燒杯試驗法利用一臺可變速的4—6聯(lián)攪拌機，同時向4—6個燒杯中的檢測水樣加不同量的混凝劑，并進行攪并，模擬生產(chǎn)中的混合與反應(yīng)過程，然后靜止沉淀以模擬實際，我國的許多水廠也把燒杯試驗結(jié)果作為確定投藥量的重要參考依據(jù)，應(yīng)用廣泛。 流動電流法該法以反映膠體荷電特性的另一參數(shù)流動電流為因子，控制投藥。這種方法以膠體電荷為參數(shù)，抓住了影響混凝的本質(zhì)特性；同時，該方法是一種在線連續(xù)檢測法，易于實現(xiàn)投藥量的連續(xù)自動控制，因而成為各種膠體電荷控制法，以至現(xiàn)行各種投藥控制方法中很有發(fā)展前途的方法。流動電流與混凝工藝的相關(guān)性1）流動電流與動電位的相關(guān)性。流動電流與動電位良好相關(guān)性，以流動電流代替動電位來描述膠體的脫穩(wěn)程度是完全可能的在2）流動電流與混凝劑投量的相關(guān)性。向水中加入不同量的硫酸鋁，測定水的流動電流。在硫酸鋁投量較少時，流動電流賂有上升，變化不大；隨著投藥量進一步增大，流動電流值迅速上升；隨后流動電流的增大趨勢逐漸變緩。3）流動電流與混凝效果的相關(guān)性。流動電流與濁度的這種相關(guān)性是普遍存在的，用范圍廣泛的、包括國內(nèi)國外、南方北方、江河水庫等多種原水及處理工藝進行試驗，都可以觀察到上述現(xiàn)象，說明流動電流是對混凝起決定性影響的主要因素。流動電流混凝控制工藝系統(tǒng)的組成與特點在流動電流與混凝工藝相關(guān)性的基礎(chǔ)上，可以建立流動電流很凝投藥控制系統(tǒng)工藝流程，該系統(tǒng)主要由檢測、控制、執(zhí)行三大部分組成，流動電流檢測器對加藥后水中膠體電荷進行檢測，并經(jīng)信號處理后將該流動電流信號送至控制器；控制器對該檢測值與事先設(shè)定的設(shè)定值進行比較，并按一定控制策略對投藥量輸出進行調(diào)整，該藥量的調(diào)整通過變頻調(diào)運設(shè)備對投藥泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。1) 單因子控制：除流動電流參數(shù)外，不再要求測定任何其它參數(shù)。2) 小滯后系統(tǒng)：可以適應(yīng)水質(zhì)及水量等的突然變化。3) 中間參數(shù)控制：設(shè)定值是通過相關(guān)關(guān)系間接反映了濁度要求。4 透光脈動聚凝檢測技術(shù)的應(yīng)用透光脈動值能一定程度地反映加藥混凝后水中顆粒雜質(zhì)的絮凝情況．，可以作為控制參數(shù)構(gòu)成反饋控制系統(tǒng)。對于一般濁度水，由于絮凝體形成的反應(yīng)過程進行緩慢，滯后時間長，反饋控制混凝劑投加量效果不太理想。高濁度水的絮凝過程進行迅速，一般只需數(shù)秒或數(shù)十秒時間即可完成，因此可檢測其絮凝情況并根據(jù)絮凝過程控制投藥量，從而成為新的高濁度水絮凝控制方法， 高濁度水絮凝過程與透光脈動值的相關(guān)性1）絮凝劑投加量和遠光脈動值的關(guān)系2）渾液面沉速與透光脈動值的關(guān)系3）出水余濁和透光脈動值的關(guān)系4）高濁度水透光脈動投藥控制系統(tǒng) 高濁度水透光脈動投藥控制系統(tǒng)絮凝檢測儀的檢測值可以反映高濁度水渾液面沉速的大小，通過對檢測值的控制即可實現(xiàn)混液面沉速的控制，這樣就有一個方便的確定投藥量的方法，不需要檢測原水含砂量、粒徑組成、流量及原水的其它性質(zhì)，只要檢測加藥絮凝反應(yīng)后的透光脈動值一個參數(shù)，即可控制投藥，保證高濁度水處理運行經(jīng)濟可靠。 由于高濁度水的絮凝過程非常短，因此采用以檢測值為控制對象的反饋控制系統(tǒng)，對擾動的響應(yīng)速度快，滯后很短，接近于同步控制。工作過程如下：反饋控制系統(tǒng)通過絮凝檢測儀在線連續(xù)檢測已進行絮凝反應(yīng)的高濁度水的值，并將信號傳到控制中心；控制器接收信號，并與給定的設(shè)定值進行比較、判斷，若檢測值R符合系統(tǒng)要求，其偏差在允許的范圍內(nèi)，說明投藥量正常；反之．若檢測值A(chǔ)不在允許的范圍內(nèi)，控制器通過一定的算法指揮變頻器改變投藥泵電機的電源頻率、進而改變投藥泵轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)投藥量調(diào)整，修正偏差，直到檢測值R符合要求。第二節(jié)、濾池控制技術(shù)濾池控制的基本內(nèi)容與基本方式 濾他的自動控制基本上包括過濾、反沖洗兩個方面，其中以反沖洗為主。由于各種濾池的構(gòu)造、原理不同，控制內(nèi)容與方法也有差別。在采用的技術(shù)方面，主要有水力控制與機電控制兩類。在本節(jié)中主要通過——些實例介紹機電控制技術(shù)，特別是微電腦智能化控制技術(shù)的應(yīng)用情況。 濾池的反沖洗控制可以有不同的方式?？刂品桨敢鉀Q如何判斷反沖洗開始和反沖洗結(jié)束。反沖洗開始有下列方式判斷： (1)濾后水濁度監(jiān)控。連續(xù)檢測濾池出水的濁度，當濾后水濁度達到設(shè)定值時開始反沖洗； (2)濾池水頭損失監(jiān)控。連續(xù)檢測濾池的水頭損失，當水頭損失達到設(shè)定值時開始反沖洗； (3)定時控制。根據(jù)經(jīng)驗設(shè)定濾池工作周期，當達到周期規(guī)定的時間后開始反沖洗。 反沖洗結(jié)束有下列方式判斷； (1)反沖洗水濁度監(jiān)控。連續(xù)檢測濾池反沖洗水的濁度，當該濁度降到設(shè)定值時結(jié)束反沖洗，使濾池投入過濾工況； (2)定時控制。按經(jīng)驗設(shè)定濾池反沖洗歷時，當達到規(guī)定的反沖洗時間后結(jié)束反沖洗使濾池投入過濾工況。 上述濾池反沖洗的開始與結(jié)束的控制方式可以交叉組合應(yīng)用，也可以將幾種方式共同應(yīng)用，當其中的條件之一達到時，即應(yīng)當開始或結(jié)束反沖洗。另外，控制系統(tǒng)還應(yīng)具有隨時人工指令強制反沖洗的功能。 反沖洗進行的方式有采用各濾池連續(xù)順序進行的，也有采用各濾池分別按各自的條件控制、獨立進行反沖洗的。 一般在生產(chǎn)上不允許多座濾池同時反沖洗，在控制系統(tǒng)上應(yīng)當采取相應(yīng)的措施。虹吸濾池的運行控制實例 以可編程序控制器為核心、以U型氣水切換閥為執(zhí)行元件，進行虹吸濾池運行的自動控制。 根據(jù)不同的工藝條件，可以按下列3種方式控制虹吸濾池的運行。 1)自動控制方式：根據(jù)各格濾池水位(濾池水頭損失)上升到達反沖洗水位的先后順序進行操作，依次控制濾池的反沖洗。 2)定時控制方式：以每格濾池的過濾時間為依據(jù)進行反沖洗控制，每當濾池工作達1624h(可調(diào))時進行一次反沖洗； 3)手動控制方式：由值班人員根據(jù)具體生產(chǎn)情況，手動選定某格或某幾格濾池反沖洗，反沖洗過程由控制裝置指令自動完成。下面著重介紹自動控制運行方式。在每格濾池都裝有浮球液位檢測裝置以檢測濾池運行工況，過濾周期后期。當濾池水位上升到反沖洗水位時，液位檢測裝置發(fā)出反沖洗信號，控制裝置控制執(zhí)行機構(gòu)完成此格濾池反沖洗過程。即：1)破壞小虹吸；2)形成大虹吸；3)反沖洗計時，4)破壞大虹吸，5)形成小虹吸；6)反沖洗完畢(濾池恢復(fù)正常過濾)，當有兩格或兩格以上濾池到達反沖洗水位時，控制裝置根據(jù)各池水位到達的先后次序按先到先沖的原則，依次對此部分濾池進行反沖洗。為保證沖洗強度，反沖洗時間從大虹吸形成后開始計時，保證每次只沖洗一格。自動控制流程見圖 第三節(jié)、氯氣自動投加與控制技術(shù)氯氣投加系統(tǒng)與設(shè)備 氯氣的投加方式主要可分為兩種形式：即正壓投加和真空投加。傳統(tǒng)的加氯方式多采用正壓投加。采用正壓投加時，由于所有的投加管線都處于正壓狀態(tài)，一旦發(fā)生故障或者管線破裂，容易出現(xiàn)氯氣泄漏事故，安全可靠性低、設(shè)備維護量大。同時，氯氣投加主要依靠經(jīng)驗，精度不高，難以保證水質(zhì)標準和余氯合格率。而真空投加，由于所有的投加管線都處于真空狀態(tài)。即使管道出現(xiàn)破裂，也不會出現(xiàn)泄氯現(xiàn)象．具有很好的安全可靠性。根據(jù)真空投加的原理．真空加氯機加氯系統(tǒng)由氣液分離器、真空調(diào)節(jié)器、加氯機、取樣泵、余氯分析儀、水射器、漏氯檢測儀等組成。氯氣投加的自動控制 對于氯氣的自動投加控制，按控制系統(tǒng)的形式劃分，可以有以下幾種： 1)流量比例前饋控制：即控制投加量與水流量成一定比例； 2)余氯反饋控制：按照投加以后水中的余氯進行反饋控制； 3)復(fù)合環(huán)控制：即按照水流量和余氯進行的復(fù)合控制，或雙重余氯串級控制等， (4)其它控制方式：加以pH值和氧化還原電勢為參數(shù)進行控制等。 根據(jù)具體情況，對于前加氯和后加氯，宜采用不同的控制方式。 前加氯系統(tǒng)主要目的是殺死水中的微生物或氧化有機物，對投加量準確性要求不高，以采用原水流量進行比例投加為好。投加量控下式確定：式中：Y前加氯的投加量； K單位原水投氯量； Q與投加點對應(yīng)的原水進水量； 后加氯系統(tǒng)主要目的是對水進行消毒，并使管網(wǎng)水中保持一定的余氯量。這是保證出廠水滿足衛(wèi)生學(xué)指標要求的把關(guān)環(huán)節(jié)，必須嚴格控制。由于要求水中的余氯量位比較恒定，而濾后水的需氯量是個變值。采用流量比例控制很難達到要求。因此，可采用投氯后水余氯簡單反饋控制、復(fù)合環(huán)控制等方式。前饋反饋復(fù)合環(huán)控制就是按前饋流量比例和余氯反饋進行復(fù)合調(diào)節(jié)。前饋比例調(diào)節(jié)可以迅速地調(diào)整由于處理水量變化產(chǎn)生的氯需求變化；反饋調(diào)節(jié)可以對余氯偏差進行更精確的修正，調(diào)節(jié)特性較簡單反饋控制有所改善(見上圖)。但是這種調(diào)節(jié)方式仍不能解決水質(zhì)迅速變化所產(chǎn)生的問題。應(yīng)用中的一些問題?？梢愿鶕?jù)工藝要求選擇確定氯氣投加點，而選擇取樣點時必須保證氯溶液與待處理水能充分混合，又不產(chǎn)生過長的滯后時間，以便控制器能及時地對加氯工藝進行控制。為保證充分混合，可以采用機械攪拌、彎頭混合、噴撒擴散器等方式。一般說來，對于飲用水系統(tǒng)，取樣點與加氯注入點之間的距離應(yīng)十倍于管道的直徑。余氯檢測是實現(xiàn)控制調(diào)節(jié)的重要環(huán)節(jié)，為了加氯及控制系統(tǒng)的正常工作．必須保證余氯檢測的精確可靠性，這就需要采用質(zhì)量良好的余氯檢測設(shè)備，并配備有一定專業(yè)技能的專門人才，定期監(jiān)測和維護加氯與控制設(shè)備。由于氯氣危害性很大，因此設(shè)計加氯及控制系統(tǒng)時，對整個系統(tǒng)的安全性能必須引起足夠的重視：實際使用經(jīng)驗表明。采用自動加氯，能隨時根據(jù)水量和水質(zhì)的變化對加氯量進行調(diào)節(jié)，％以上，比傳統(tǒng)方式有明顯提高，并且使液氯的耗量有所降低。第四節(jié)、供水企業(yè)SCADA系統(tǒng)水廠自動監(jiān)控系統(tǒng)的組成與形式 隨著計算機及控制技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了集中式控制形式．出中心控制室的一臺計算機系統(tǒng)對各個環(huán)節(jié)的參數(shù)進行巡回檢測、數(shù)據(jù)處理、控制運算，然后發(fā)出控制信號，直接控制被控對象。一臺計算機體往往同時控制多個回路、即多個水處理工藝環(huán)節(jié)。在這種控制系統(tǒng)中，集中檢測、控制運算工作量大，要求計算機功能強大，有很高的可靠性。 進入70年代以來，以微處理器為核心的各種控制設(shè)備發(fā)展迅速，使得控制系統(tǒng)的形式也發(fā)生了相應(yīng)的變化、結(jié)構(gòu)組成種類很多。當前水廠采用的自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，從自控的角度可以劃分為SCADA系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)、IPC+PLC系統(tǒng)、總線式工業(yè)控制機構(gòu)系統(tǒng)等。(1) SCADA系統(tǒng)