流動電流混凝控制技術在杏林水廠的應用

1、流動電流混凝控制技術在杏林水廠的應用摘要：混凝是凈水工藝中最重要的環(huán)節(jié)，為適應原水的變化，許多研究人員試圖找出一種控制混凝劑投加量的最正確方法。本文將闡述流動電流混凝控制技術在杏林水廠的控制方法、功能特點和應用效果。關鍵詞：混凝加藥自動控制系統(tǒng)游動電流1、引言：有效的水處理混凝投藥控制，可以在實際最正確投藥量的意義上，控制混凝劑投加，從而到達以最少的混凝劑消耗獲得最理想的出水水質效果。傳統(tǒng)上，最正確混凝劑投加量以燒杯試驗法確定，而實際應用中，原水水質會隨時間連續(xù)變化甚至突變，以瞬時水質為根據(jù)的燒杯試驗難以保證混凝劑投加量始終為最正確。因此引進計算機自動化控制技術，已成為當今水處理工程中一項具有

2、重要技術、經(jīng)濟意義的課題。應用最為成功的當屬流動電流混凝投藥控制技術，其抑制了以往方法的缺陷，選擇可以在最本質意義上表征混凝效果的電動特性參數(shù)S值作為單一監(jiān)控因子，實現(xiàn)了對混凝劑投加量的精神控制。它的檢測控制原理為：水中膠體粒子加藥后，其電位會發(fā)生變化，從而引起流動電流的變化，膠體電荷遠程傳感器通過檢測流動電流的變化，可以準確地反映水中加藥量的多少，并傳送給檢測控制儀，控制儀根據(jù)傳感器傳來的信號420A，經(jīng)過計算機處理，輸出控制信號給投藥泵，來調整投加量，使之到達最正確值。2、智能復合環(huán)加藥自動控制系統(tǒng)在連續(xù)消費過程中，單一的流動電流控制系統(tǒng)在實際應用中受到各種主客觀因素的影響，控制效果與理想

3、值有一定的偏向。杏林水廠為了在最大程度上，解決這個問題，提出并已應用了一種新的控制方法。如圖1所示。它的控制原理是把沉淀水出水濁度作為系統(tǒng)的主控參數(shù)，流動電流為副控參數(shù)，組成串級調節(jié)系統(tǒng)。通過這套串級調節(jié)系統(tǒng)，在沉淀水出水濁度穩(wěn)定不變時，加注泵參數(shù)不變。而當沉淀水出水濁度或游動電流S值，在外來干擾作用下，偏離給定值時，要求改變加注泵參數(shù)，調整投加量，從而保證沉淀水出水濁度在要求范圍內。在水質水量等干擾發(fā)生變化時，為進步系統(tǒng)調節(jié)速度，確保沉淀水出水濁度的穩(wěn)定，在串級控制系統(tǒng)中，引入水質、水量前饋控制以進一步進步系統(tǒng)的控制質量。假設影響游動電流的主要干擾如：水質濁度、PH值和水量有波動，那么相應前

4、饋調節(jié)器立即根據(jù)干擾大小對系統(tǒng)加藥量進展調節(jié)，來補償干擾因素對水中膠體脫穩(wěn)程度影響，從而進步了水質水量變化后序混凝的影響，及時改變加注泵參數(shù)，調整投藥量，具有超前調節(jié)的作用，控制效果顯著進步。3、數(shù)學模型的建立：數(shù)學模型法是混凝投藥控制技術上的一個重要進展，這種方法能迅速響應原水水質水量參數(shù)的變化，滯后小，控制準確，但是建立一個模型需要消耗相當長的時間才能得到。杏林水廠混凝投藥自動控制系統(tǒng)，是以假設干原水水質如濁度、PH值、水量、游動電流、出水濁度參數(shù)為變量，建立其與投藥量之間的相關函數(shù)數(shù)學模型。通過計算機按此模型自動采集數(shù)據(jù)控制投藥。杏林水廠采用美國AB公司的SL500可編程控制系統(tǒng)，選用帶

5、有沖程、頻率雙調節(jié)的printent加注泵。在模擬調節(jié)系統(tǒng)中PID控制算法的模擬表達式為：式中：y控制器的輸出信號；K：比例增益常數(shù)Ti：積分增益常數(shù)Kd：微分增益常數(shù)E：過程變量與設定值的偏向，即PVSPPV：過程變量Bias：前饋值或偏置值4、混凝控制技術改進的建議及對策通過連續(xù)運行說明，該控制系統(tǒng)具有較強的調節(jié)功能，即使在較大的水質波動下，仍能較好的工作，處理后水質根本穩(wěn)定，有較高的工作可靠性，但也有一些缺乏需加以防范改進。4.1自動控制系統(tǒng)干擾問題主要是水中含有大量藻類，大量有機污染物，混凝藥劑為有機高分子藥劑或粘附性強的藥劑都會沾污，流動電流傳感器探頭，造成檢測信號失真，從而導致控制

6、系統(tǒng)不能正常的進展工作。SD傳感器信號和控制調節(jié)信號均為弱電信號，因此一旦有強電信號在流動電流控制系統(tǒng)的傳感器或控制線纜附近存在時，就會產(chǎn)生干擾，影響控制系統(tǒng)的正常工作；還有傳感器接地是否符合要求，電源是否受到污染，控制系統(tǒng)屏蔽發(fā)壞都會造成流動電流控制系統(tǒng)的干擾，影響流動電流混凝投藥自動控制系統(tǒng)的正常工作。當控制系統(tǒng)遇到干擾，造成檢測值無規(guī)律的上下波動，檢測值定時定向的有規(guī)律變化，計量泵的投藥量不能及時隨檢測值變化而變化時，必須找到干擾源，并加以排除才能使其恢復正常工作。4.2注重水廠工藝流程的優(yōu)化，相對穩(wěn)定的原水進水量，降低控制系統(tǒng)的振帶幅度，確保出水濁度的穩(wěn)定。工藝流程設計合理，水質水量變化相對穩(wěn)定，使得人工干預的時間短，自動運行的時間長。4.3完善科學的水質實驗檢測體系，積累各種經(jīng)歷數(shù)據(jù)，研究評估對實際控制影響的多種變量，逐步建立優(yōu)化的數(shù)學模型關系。5、結論：經(jīng)過一年多的運行理論說明，杏林水廠混凝投藥自動控制系統(tǒng)具有如下特點：由于前饋控制對原水的水質、水量變化適應性強，串級控制系統(tǒng)明顯改善澄清池出水水質，出水濁度長期穩(wěn)定在35NTU之間，符