水处理混凝剂投加量自动控制方式研究进展

Posted 2023-01-14 自动控制

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随着经济的高速发展、城市化进程的加速和人民生活水平的不断提高，对供水水质要求越来越高，净水厂面临着提高工艺水平，提高水质、水量的要。在净水厂各生产工艺中混凝投药是最重要的一环，在这一环节中向经过初步处理过的原水中投加适量混凝剂，使原水中胶态颗粒在混凝剂的作用下脱稳并和其他微粒形成絮状体。在实际生产中必须保证混凝剂的适量添加，才能保证这一复杂的物理化学过程的正常运行。而混凝剂是由混凝剂配制系统提供的。因此混凝剂配制系统的工作稳定性及混凝剂浓度的准确性直接关系到出厂水质量技术指标的好坏。随着混凝理论研究的不断深入，逐步形成了许多行之有效的混凝控制技术。

1现场模拟试验法

采用现场模拟装置来确定和控制投药量是较简的一种方法。常用的模拟装置是斜管沉淀器、过滤器或两者并用。当原水浊度较低时，常用模拟过滤器(直径一般为100ram左右);当原水浊度较高时，可用斜管沉淀器或者沉淀器和过滤器串联使用。采用过滤器的方法是：由水厂混合后的水中引出少量水样，连续进入过滤器，连续测定过滤器出水浊度，由此判断投药量是否适当，然后反馈于生产进行投药量的调控。

由于是连续检测且检测时间较短(一般约十几分钟完成)，故能用于水厂混凝剂投加的自动控制系统。不过，此法仍存在反馈滞后现象，只是滞后时间较短。此外，模拟装置与生产设备毕竟存在一定差别。但与实验室试验相比，更接近于生产实际情况。目前我国水厂已采用模拟装置实现加药自动控制。

2烧杯试验法

烧杯试验法具有方便、灵活、简单、设备投入少的特点，因而目前在我国的一些水厂(尤其是一些小型水厂)中被广泛采用。这种方法的试验结果只对取样瞬间水质有代表性，确定的混凝剂量存在不连续性和滞后性问题。因此，适宜作为评价混凝剂投量的辅助手段，而不适宜用于混凝投药的在线实时控制。

3数学模型法

数学模型法是以若干原水水质参数(如浊度、pH、水温、碱度等)及水量参数为变量，建立其与投药量之间的相关函数，即数学模型。在水处理中，最好采用前馈和后馈相结合的控制模型。前馈数学模型应选择影响混凝效果的主要参数作为变量，例如原水浊度、pH、水温、碱度、溶解氧及水量等。前馈控制确定一个给出量，然后以沉淀池出水浊度作为后馈信号来调节前馈给出量。由前馈给出量和后馈调节量就可获得最佳剂量。

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