自來水廠投藥間自動控制系統設計分析論文
自來水廠投藥間自動控制系統設計分析論文
摘要：自來水廠投藥間控制是自來水質量控制的重要環節，該環節透過對自來水進行化學處理，以此來保證自來水正常使用，文章對其設計研究進行分析。
關鍵詞：自來水；投藥；設計控制系統
前言
水是我們生活中不可或缺的必備品，而能夠供人類飲用的潔淨的自來水更是人類賴以生存的保障。如果想要城市建設正常發展，首先要保證城市供水系統的穩定執行。根據國家的相關規定，不同用途的水在各個方面有不同的標準。隨著近幾年汙染的加劇，國家對飲用水的評價標準也不斷變化，所以在對這些新標準的研究中逐步深入，從而帶動了飲用水研究的新標準。
1自來水加工工藝闡述
自來水的處理過程大致可以分為以下四個方面：取水泵房、淨水車間、送水泵房和脫水泵房。取水泵房的作用是將未經處理的水送進反應池準備開始淨化：淨水車間包括反應池、沉澱池、濾池、加氯加藥間以及排泥系統，這一環節在整個淨水處理系統中起著至關重要的作用，負責對水進行淨化；送水泵房是將處理過後的達到標準的自來水送出去供使用者使用；最後，脫水機房就是對廢水的回收處理及再利用。雖然在處理過程中運用了大量的常規處理方法，比如：生物預處理工藝、深度處理工藝、膜處理工藝、富營養化原水的除藻技術等等，雖然初見成效，但遠遠不能達到標準所需，因此需要進一步更深的技術探索，這是一項任重而道遠的任務，所以國內外相關專業人士都投入到進一步的研究中並加以實施。在自來水加工工藝中，投藥間是一個化學處理車間，透過加入礬和氯對自來水進行化學處理。投藥控制直接影響到自來水的物理、化學性質。
2投藥間投礬系統
2.1沉澱階段
這一環節的成敗對自來水質量的好壞將產生直接影響，首先將藥劑加入到原水中進行化學反應，該反應會生成礬水花，這時加入物理作用即劇烈攪拌，會使這些絮狀物凝結成塊。之後，由於重力作用這些絮狀物會在反映池中與水分離開來。
2.2過濾階段
沉澱階段在混凝和沉澱的雙重作用下會產生大量的顆粒雜質，緊接著進入過濾階段，透過這一步驟，初步清除了一部分雜質，也處理掉了在沉澱階段不易清除的更小的懸浮物質，從而使水質更加潔淨，此過程在濾池中進行。另外，一些剩餘的雜質會排放到排泥池以供脫水機房的回收再處理。最後，為了去除肉眼所看不到的水中的細菌、病毒等不易處理的.微生物，需要加氯進行深加工。
2.3電攪拌階段
首先，將礬劑和清水投入礬池中加以攪拌，由隔膜計量泵根據源水的流量按比例加到源水管道中，在混合槽中充分混合後進入折板反應池中充分反映，最後沉澱池中的排泥池機會除去由水中的雜質凝聚成的較大的顆粒物。投礬泵、伺服控制器等組成整個投礬系統。電攪拌機主要是對溶液進行攪拌並使其充分均勻混合，使加入的藥與所需淨化的水達到最大的接觸面積，能夠使藥效充分發揮。計量泵可以用來運送藥液並且可以計量藥液的質量，在運輸的過程中還可以根據實際情況的需要改變需要輸送的流量，進行調節，此技術在淨水領域被經常使用。提升泵可以運送廢水、汙水，同時又可以提升汙水，在使用過程中非常方便。
2.4開度調節
以實際用水量為參考，透過控制器自動調節計量泵機組的開度，當水量增加時，加大開度，增加計量泵的衝程以減少投礬量，相反，如果水量減少，減少開度，減少計量泵的衝程以減少投礬量。在整個系統中，反應池、沉澱池和濾池中都需要加上排泥裝置，汙泥從這些池子中被排放到調節池，這都要根據不同工廠的具體情況而定排泥時間。排泥後，可以用汙泥濃縮機和汙泥切割機對汙泥進行再處理，其中回收的水資源可以再次參加淨化過程，而處理出來的汙泥則可以輸送出去作為其他用途。
3投礬系統注意事項
（1）想要控制混凝效果，必須要對原水濁度、待濾水濁度、混凝劑的流量等進項檢測，可以透過先進的濁度儀和流量計來採集上述資料。
（2）在投礬過程中，系統為混凝和沉澱雙閉環系統，內環控制混凝，外環控制濁度。混凝效果可以透過濁度儀來檢測，如果濁度儀值越低，表示投礬效果為最佳，相反，同理可得。濁度是一種光學效應，是光線透過水層時受到阻礙的程度表示水層對於光線散射和吸收的能力。它不僅與懸浮物的含量有關，而且還與水中雜質的成分、顆粒大小、形狀及其表面的反射效能有關。同時，濁度環線上沉澱池出水濁度，透過串級主控反饋迴路，構成閉環反饋系統。透過高精度的雙閉環控制，系統能夠全自動的控制沉澱池出水濁度。如果是在不好的天氣期間，濁度會增加，這時系統就會自動加大投礬量，保持最優的絮凝劑控制效果。隔膜計量泵是投泵系統的執行部件，計量泵由馬達驅動，控制器控制開度，透過調節開度達到最佳的混凝和沉澱效果。
（3）手動、PLC遠端控制是投礬計量泵開度調節控制實現兩種控制方式，手動方式顧名思義即透過人工方式調節來控制計量泵開度，PLC遠端控制即在接收到現場的濁度儀訊號後，經其處理後輸出控制訊號實現對計量泵開度的調節，使濁度保持在一定範圍內。
（4）現場手動、PLC遠端自動或者手動控制、現場自動是投泵系統計量泵速度調節控制實現的三種控制方式。
4投加氯控制系統
源水在經過混凝、沉澱、過濾後，水中大量的顆粒物已經被清理出去，但還是會有一定數量的微生物，包括對人身體有害的細菌、病毒等等，因此必須用比較徹底的消毒方法去除。通常使用的是目前國內普遍使用的加氯消毒法，也就是說把液氯氣化成氯氣後透過水射器加到水中，從而起到殺菌的目的。
4.1加氯系統作用
加氯系統主要是由氯瓶、自動切換閥、加氯機、水射器等組成。氯氣透過管道，經過蒸發器後，再到加氯機裡。同時加氯機的控制又是非常自由的，既可以手動調節，也可以自動控制。系統主要分為前加氯和後加氯兩個部分，進行前加氯這一步驟的目的是殺死水中的青苔、氧化部分有機物等，同時降低亞硝酸鹽的生成；後加氯的目的是殺死細菌等，保證水質的質量，抑制水中殘留物的繁殖。
4.2投氯系統執行方式
投氯系統主要有兩種方式：PLC遠端控制、現場手動。現場手動方式允許操作人員在現場控制櫃操作旋鈕來控制投加量。氯氣瓶自動切換裝置可以透過設定的既定程式實現自動控制的功能，同時，系統還設有漏氯自動吸收控制裝置和漏氯檢測儀，如果氯瓶中的漏氯超過一定數量，裝置會自動啟動，對氯氣進行中和處理。
5結束語
自來水廠投藥間控制是自來水質量控制至關重要的環節，透過加入礬和氯對自來水進行化學處理，實現自來水的原水利用和回收廢水的再利用，投藥控制也會直接影響到自來水的質量。透過現代先進的裝置，可以努力促進以上實驗系統的自動控制並使其成為可以為人民造福的重要自來水淨化措施。
參考文獻:
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