仪表与控制4章新

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1、第四章第四章 给水处理系统控制技术给水处理系统控制技术第一节第一节 混凝投药工艺的控制技术混凝投药工艺的控制技术 一、混凝与混凝控制一、混凝与混凝控制 1、定义、定义 水中胶体粒子及微小悬浮物的水中胶体粒子及微小悬浮物的聚集过程聚集过程 2、影响因素、影响因素第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术水温影响水温影响无机盐混凝剂吸热反应低温水解困难无机盐混凝剂吸热反应低温水解困难低温水粘度大不利于胶粒脱稳凝聚低温水粘度大不利于胶粒脱稳凝聚水温低胶体水化作用强妨碍胶体凝聚水温低胶体水化作用强妨碍胶体凝聚增加混增加混凝剂投凝剂投加量或加量或者投加者投加高分子高分子助凝剂助凝剂Fuzh

2、ou university 2011Fuzhou university 2011 水的水的pH值和碱度影响值和碱度影响 水的水的pH值影响程度视混凝剂种类而异，高分子混值影响程度视混凝剂种类而异，高分子混凝剂受水凝剂受水pH值影响较小。值影响较小。 水中悬浮物浓度的影响水中悬浮物浓度的影响 从混凝动力学可知，水中悬浮物浓度很低时，混凝从混凝动力学可知，水中悬浮物浓度很低时，混凝效果差；浓度过高时所需混凝剂量将相应大大增加。效果差；浓度过高时所需混凝剂量将相应大大增加。第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术 为提高低浊度水的混凝效果，通常采用那些措施？为提高低浊度水的混凝效果，

3、通常采用那些措施？加高分子助凝剂，矿物颗粒增加凝结中心或直接过滤加高分子助凝剂，矿物颗粒增加凝结中心或直接过滤Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011 水力条件的影响水力条件的影响混合阶段：混合阶段：此阶段不要求形成大的絮凝体，混合此阶段不要求形成大的絮凝体，混合要求快速和剧烈搅拌，在要求快速和剧烈搅拌，在短时间内短时间内完成。完成。反应阶段：反应阶段：要求使混凝剂的微粒通过絮凝形成大要求使混凝剂的微粒通过絮凝形成大的且具有良好沉淀性能的絮凝体，的且具有良好沉淀性能的絮凝体，搅拌强度搅拌强度或或水流水流速度速度必须得到控制。必须得到控制。第第4

4、4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术实验项目烧杯号1257634慢中速搅406368707277100G值16323638404465pH值6.026.026.006.006.026.016.02矾花出现时间50404060602010矾花描述/mm絮体大0.71.7密实约0.5密实约0.4密实约0.5密实约0.4密实0.20.5密实0.20.5不同速度梯度不同速度梯度G值实验结果对比值实验结果对比Fuzhou university 201

5、1Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术慢速搅拌时间对混凝效果的影响010301020405060702030t/min剩余浊度剩余浊度/mgL-1Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术 混凝剂用量混凝剂用量硫酸铝用量与剩余浊度关系硫酸铝用量与剩余浊度关系硫酸铝投量/mgL-1剩余浊度/FTU0.3510152025300.450.550.65Fuzhou university 2011Fuzhou university 201

6、1泵前投加溶解池溶解池溶解池溶解池恒位箱恒位箱恒位箱恒位箱溶液池溶液池溶液池溶液池提提提提升升升升泵泵泵泵水封箱水封箱水封箱水封箱吸水管吸水管吸水管吸水管压水管压水管压水管压水管水泵水泵水泵水泵投药苖嘴投药苖嘴投药苖嘴投药苖嘴h h第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011高位溶液池重力投加溶溶解解池池溶溶液液池池提提提提升升升升泵泵泵泵浮球阀浮球阀恒位箱恒位箱流流量量计计调节阀调节阀压压水管水管第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 201

7、1Fuzhou university 2011水泵水泵高压水高压水水射器水射器高压水管高压水管漏斗漏斗投药箱投药箱溶液池溶液池水射器投加第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011压压水管水管溶液池溶液池计量泵计量泵计量泵投加第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011 3、混凝剂用量的影响因素、混凝剂用量的影响因素u混凝目标混凝目标：目标浊度越高混凝剂需要量越少。目标浊度越高混凝剂需要量越少。u

8、构筑物性能：构筑物性能：混合、反应、沉淀、过滤各个环节工混合、反应、沉淀、过滤各个环节工艺特性的差别都对混凝剂需要量产生影响。艺特性的差别都对混凝剂需要量产生影响。u原水水质：原水水质：水质特性对药耗有显著影响。水质特性对药耗有显著影响。u混凝剂特性：混凝剂特性：混凝性能有差别，药耗量也就不同，混凝性能有差别，药耗量也就不同，如同样的药耗，三氯化铁比硫酸铝效果大大提高。如同样的药耗，三氯化铁比硫酸铝效果大大提高。第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011 二、混凝控制技术分类二、混凝控制技术分

9、类控制方式控制方式脱机控制脱机控制在线控制在线控制经验目测法经验目测法电位位法法简单反反馈控制控制前前馈控制控制复合控制复合控制第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术据实验或观测结果对投药工况进行间歇的人工干预调整根据控制参数连续检测的结果，控制系统对投药量进行连续自动调节Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术控控制制参参数数模拟法：模拟法：烧杯试验法、模拟滤池法等烧杯试验法、模拟滤池法等水质参数法：水质参数法：数学模型法数学模型法特性参数法：特性参数法： 电位法、流动电

10、流法等电位法、流动电流法等效果评价法：效果评价法：经验目测法、浊度测定法经验目测法、浊度测定法通过某种相似模拟关系来确定投药量 通过表现水质参数建立模型来确定利用混凝过程某些微观特性变化来确定投药混凝后宏观观察的实际效果来确定Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011 三、典型混凝控制技术简介三、典型混凝控制技术简介 1、经验目测法：、经验目测法：观察原水浊度变化、矾花生成情观察原水浊度变化、矾花生成情况、沉淀后水浊度的高低来凭经验调节投药量。况、沉淀后水浊度的高低来凭经验调节投药量。 2、烧杯试验法：、烧杯试验法：人工间歇式投药量调节方法，通人工

11、间歇式投药量调节方法，通过模拟测残余浊度来调节投药量。过模拟测残余浊度来调节投药量。 3、数学模拟法：、数学模拟法：根据根据水质、水量水质、水量建立数学模型，建立数学模型，写出程序交计算机执行调控，在水处理中宜采用写出程序交计算机执行调控，在水处理中宜采用前前馈和反馈相结合馈和反馈相结合的控制模型。的控制模型。第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术 必须有前期大量而又可靠的生产数据，而且所得必须有前期大量而又可靠的生产数据，而且所得 模型只适用于特定原水条件，不具普遍性。模型只适用于特定原水条件，不具普遍性。Fuzhou university 2011Fuzhou unive

12、rsity 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011 4、模拟滤池法：、模拟滤池法：由水厂混合后的水样引出少量水进由水厂混合后的水样引出少量水进入模拟装置，连续测定出水浊度，判断是否合理。入模拟装置，连续测定出水浊度，判断是否合理。 5、胶体电荷控制法、胶体电荷控制法 电位法：电位法：直接测量胶体的直接测量胶体的电位调节投药量；电位调节投药量； 胶体滴定法：胶体滴定法：通过胶体滴定测定原水的胶体电通过胶体滴定测定原水的胶体电荷，并以经验公式确定投药量；荷，并以经验公式确定投药量； 流

13、动电流法：流动电流法：以以流动电流为因子流动电流为因子控制投药，具有控制投药，具有上述两种方法的优点。上述两种方法的优点。第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011 四四、流动电流混凝控制技术、流动电流混凝控制技术 1、与混凝工艺的相关性、与混凝工艺的相关性 A、电位相关性电位相关性第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术流动电流与电位的关系线性变化的过程即电线性变化的过程即电解质对胶体表面电中解质对胶体表面电中和和双电层压缩过程和和双电层压缩过程-3-2SCD值EM-5ABC

14、DEFuzhou university 2011Fuzhou university 2011 B、混凝混凝剂投量的投量的相关性相关性第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术SC值值0 12 34 5 67 89 10-150-100-50050100150Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011 C、混凝效果的、混凝效果的相关性相关性第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术余浊与SC相关曲线据单位余浊变化的据单位余浊变化的SC变化量判断铝盐变化量判断铝盐 类混凝剂对类混凝剂对SC响应的灵敏度要大于铁响应的灵敏度要大

15、于铁盐类，据此特性决定盐类，据此特性决定SC法混凝投药控法混凝投药控制系统的各个参数制系统的各个参数 。Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术 D、混凝剂形态的相关性混凝剂形态的相关性随pH减小，混凝剂水解平衡不断破坏，水合三价离子不断增大混凝剂对SCD探头表面负电荷的中和能力不断增强，反之亦然。 随pHSC，即SC变化趋势与不同混凝剂形态所具有的正负电荷状态对水中胶体颗粒及SCD探头表面最终影响相一致。Fuzhou university 2011Fuzhou university 201

16、1 2、流流动电流工流工艺系系统的的组成与特点成与特点第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术 混合混合 后续处理工艺后续处理工艺出水出水 流动电流检测器流动电流检测器水样排放水样排放原水原水 混凝剂混凝剂投加装置投加装置控制中心控制中心（微机）（微机）记录仪记录仪Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011 特点特点特点特点单因子控制：单因子控制：单因子控制：单因子控制：仅控制流动电流一项因子就可实现仅控制流动电流一项因子就可实现仅控制流动电流一项因子就可实现仅控制流动电流一项因子就可实现连续自动控制，不仅能保证水的质量，而且迅速反

17、连续自动控制，不仅能保证水的质量，而且迅速反连续自动控制，不仅能保证水的质量，而且迅速反连续自动控制，不仅能保证水的质量，而且迅速反映水质、水量和药量变化。映水质、水量和药量变化。映水质、水量和药量变化。映水质、水量和药量变化。 小滞后系统：小滞后系统：小滞后系统：小滞后系统：从投药到取样的时间差一般仅几十从投药到取样的时间差一般仅几十从投药到取样的时间差一般仅几十从投药到取样的时间差一般仅几十秒，至多秒，至多秒，至多秒，至多12min12min。中间参数控制：中间参数控制：中间参数控制：中间参数控制：流动电流与沉淀水浊度存在着显流动电流与沉淀水浊度存在着显流动电流与沉淀水浊度存在着显流动电流

18、与沉淀水浊度存在着显著的相关性。著的相关性。著的相关性。著的相关性。第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术 3、对混凝剂的适用性对混凝剂的适用性混浊度/度020050080010001500硫酸铝检出上限0.30.82.02.32.12.8检出下限 610580570560550550氯化铁检出上限0.10.30.50.91.11.5检出下限225021001950192019101900不同混浊度下SCD对混凝剂的检出极限（mg/L

19、）Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术 混合混合 反应沉淀反应沉淀出水出水流动电流流动电流传感器传感器水样水样排放排放原水原水投药投药装置装置流动电流流动电流控制器控制器浊度控制器浊度控制器过滤过滤 浊度浊度传感器传感器水样水样排放排放流动电流投药串级控制系统图Fuzhou university 2011Fuzhou university 201

20、1 五、高浊度水混凝控制技术五、高浊度水混凝控制技术 1、混凝特性、混凝特性u定义：定义：特指泥沙含量很高，能形成均浓浑水层，特指泥沙含量很高，能形成均浓浑水层，以界面形式沉降的天然原水。以界面形式沉降的天然原水。u特点：特点：混凝以吸附架桥作用为主、絮凝速度快。混凝以吸附架桥作用为主、絮凝速度快。第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 2011Fuzhou university 20112、确定絮凝剂投加量的方法、确定絮凝剂投加量的方法v泥沙颗粒比表面积法泥沙颗粒比表面积法：高浊度水絮凝沉淀确定投高浊度水絮凝沉淀确定投药量基本参数为含砂量。

21、药量基本参数为含砂量。v前馈数学模型法：前馈数学模型法：起动剂量的意义。起动剂量的意义。v透光脉动絮凝法：透光脉动絮凝法：透光脉动值能一定程度地反映透光脉动值能一定程度地反映加药混凝水中杂质絮凝情况，因而可以控制投药量加药混凝水中杂质絮凝情况，因而可以控制投药量第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011 3、絮凝过程与透光脉动值的相关性、絮凝过程与透光脉动值的相关性l 絮凝剂投加量絮凝剂投加量第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 2011F

22、uzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术改变投药量下检测值的变化曲线固定投药量下检测值的变化曲线Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术透光脉动值与絮凝颗粒粒径的关系Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011l 浑液面沉速浑液面沉速第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术R 值与浑液面沉速的关系浑液面沉速可以反映絮凝剂投量的多少，是衡量高浊度水絮凝效果的重要指标。Fuzho

23、u university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术R 值与出水余浊的关系l 出水余浊出水余浊透光脉动值与絮凝剂的投加量、浑液面沉速及出水余浊的相关性是絮凝检测仪对高浊度水投药控制的基础依据。絮凝剂投加量的掌握与控制是高浊度水处理的关键。Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第二节第二节 沉淀池运行控制技术沉淀池运行控制技术第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术 基本内容：基本内容：根据积泥量决定根据积泥量决定排泥周期和排泥历时排泥周期和排泥历时

24、 技术关键：技术关键：积泥量泥量排泥排泥历时污泥界面计测量池内泥污泥界面计测量池内泥位位进出水浊度或经验法确进出水浊度或经验法确定定一、技一、技术概况与分概况与分类主要是沉淀池排泥的控制Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水

25、处理系统控制技术术排泥水总固体变化曲线Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术 控制技术控制技术按数学模型按数学模型计算积泥量计算积泥量泥面控制泥面控制排泥水浊度控制排泥水浊度控制 控制技术控制技术时间控制时间控制 投资大、费用高 需设置专用仪表 投资小、费用低 需设置专用仪表Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第三节第三节 滤池的控制技术滤池的控制技术第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术 基本内容：基本内容：过滤、反冲

26、洗，过滤、反冲洗，以反冲洗为主。以反冲洗为主。 控制方式：控制方式：水力、机电控制，本节主要介绍后者。水力、机电控制，本节主要介绍后者。一、一、滤池控制内容与方式池控制内容与方式 滤池反冲洗控制方式不同，但控制方案 都要解决如何判断反冲洗开始和反冲洗结束Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011连续检测水头损失经验设定反冲历时连续检测反冲浊度连续检测出水浊度第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术反冲洗开始反冲洗开始滤后水浊度监控滤后水浊度监控滤池水头损失监控滤池水头损失监控定时控制定时控制反冲洗结束反冲洗结束反冲洗水浊度监控反冲洗

27、水浊度监控定时控制定时控制反冲洗的反冲洗的开始和结开始和结束的控制束的控制方式可以方式可以交叉组合交叉组合应用，一应用，一般生产上般生产上不允许多不允许多座滤池同座滤池同时反冲洗时反冲洗Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技术给水处理系统控制技术 二、虹吸二、虹吸滤池的运行控制池的运行控制 传统上以水力控制为主，待滤水浪费很大是其实际传统上以水力控制为主，待滤水浪费很大是其实际运行中存在的不足之处之一，具体表现在：运行中存在的不足之处之一，具体表现在： 滤池在反冲洗前的待滤水要被排水虹吸排掉。滤池在反冲洗前的待

28、滤水要被排水虹吸排掉。 反冲时，进水虹吸被破坏时间内进水被排掉。反冲时，进水虹吸被破坏时间内进水被排掉。 几格滤池同时冲洗时，水量不足，不但浪费待滤几格滤池同时冲洗时，水量不足，不但浪费待滤水，而且容易使滤料结板。水，而且容易使滤料结板。 冲洗时间不好调节冲洗时间不好调节，精度不够造成过冲或欠冲精度不够造成过冲或欠冲。Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技术给水处理系统控制技术 各滤池正常运行 各滤池正常运行各滤池正常运行 有反冲洗否？ 有反冲洗否有反冲洗否？ 对应滤池发出反冲洗信号 对应滤池发出反冲洗信号对应

29、滤池发出反冲洗信号 大虹吸计时 大虹吸计时大虹吸计时 大虹吸形成否？ 大虹吸形成否？大虹吸形成否？ 本格反冲洗结束 本格反冲洗结束本格反冲洗结束 报警 报警报警N 破坏小虹吸破坏小虹吸 形成大虹吸形成大虹吸 反冲洗计时反冲洗计时 破坏大虹吸破坏大虹吸 形成小虹吸形成小虹吸 反冲洗完毕反冲洗完毕N 排队 排队排队Y 反冲洗时间计时 反冲洗时间计时反冲洗时间计时YFuzhou university 2011Fuzhou university 2011第四节第四节 氯气的自动投加与控制技术氯气的自动投加与控制技术第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术 一、一、氯投加系投加系统与与设

30、备 1、投加方式、投加方式 正正压投加：投加：投加管投加管线都都处于正于正压状状态，故障或管，故障或管线破裂破裂时容易出容易出现氯气泄漏事故，安全可靠性低、气泄漏事故，安全可靠性低、设备维护量大。且投加主要靠量大。且投加主要靠经验，难保保证要求。要求。 真空投加：真空投加：投加管投加管线处于真空状于真空状态，即使管道破裂，即使管道破裂也不会出也不会出现泄漏泄漏现象，具有很好的安全可靠性。象，具有很好的安全可靠性。传统方式多采用正压投加，而目前多采用真空投加传统方式多采用正压投加，而目前多采用真空投加Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4

31、4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术 2、真空加、真空加氯机加机加氯系系统组成成 据投加原理，据投加原理，该系系统由气液分离器、真空由气液分离器、真空调节器、器、加加氯机、取机、取样泵、余、余氯分析分析仪、水射器、水射器组成。成。 真空加真空加氯机：机：主要是主要是对氯气投加的流量大小气投加的流量大小进行行调节和控制，和控制，氯气流量大小的气流量大小的调节一般采用差一般采用差动调节方式。方式。这种种调节方式易方式易实现，可以准确控制。，可以准确控制。 差动调节依据的原理是通过测量孔的压降不变，差动调节依据的原理是通过测量孔的压降不变，差动调节依据的原理是通过测量孔的压降不变，差动调

32、节依据的原理是通过测量孔的压降不变，通过测量孔的气体流量是孔面积的函数。通过测量孔的气体流量是孔面积的函数。通过测量孔的气体流量是孔面积的函数。通过测量孔的气体流量是孔面积的函数。Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术差压稳压器真空加氯机系统原理图差压稳压器真空加氯机系统原理图浮子流量计浮子流量计真空调节器真空调节器差压调节器差压调节器氯溶液氯溶液水射器水射器压力水压力水单向阀单向阀调节阀调节阀（手动或自动）（手动或自动）Fuzhou university 2011Fuzhou unive

33、rsity 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术差压稳压器真空加氯机系统流程图差压稳压器真空加氯机系统流程图气源气源真空调节器真空调节器浮子流量计浮子流量计“Y”型过滤器型过滤器加热器加热器过滤器过滤器气压表气压表 压力释放压力释放放空放空真空断路器真空断路器压差调节器压差调节器真空表真空表氯溶液氯溶液扩散器扩散器水射器水射器单向阀单向阀水压表水压表增压泵增压泵调节阀调节阀（手动或自动）（手动或自动）压力水压力水Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术 真空真空调

34、节器：器：是一种由是一种由弹簧簧驱动的装置。其真的装置。其真空空节流流阀调节进气气阀，将气源送出的将气源送出的氯气气进行由正行由正压到到负压的的转换，使，使氯气在气在负压状状态下被安全下被安全输送送到投加点，并减少供气管路中到投加点，并减少供气管路中氯气液化的可能性。气液化的可能性。 自自动切切换装置：装置：由一个控制器、两个隔膜由一个控制器、两个隔膜压力力切切换开关及两个开关及两个电动球球阀组成。成。其主要作用是其主要作用是对气气源源进行自行自动切切换，保持气源的，保持气源的连续供供给。 水射器：水射器：用于用于为真空加真空加氯机形成高真空。机形成高真空。Fuzhou university

35、2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术水射器工作原理图水射器工作原理图氯氯 气气压力水压力水水射器水射器氯溶液氯溶液整个加氯系统负压产生根本，也是氯气与水结合整个加氯系统负压产生根本，也是氯气与水结合后投加的关键点，其性能影响系统运行的稳定性后投加的关键点，其性能影响系统运行的稳定性 Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术工作压力水工作压力水水射器水射器气体气体扩散器扩散器扩散器扩散器PsPbFbHbFs工作水压工作水压

36、PSP-FSHS工作背压工作背压Pb Fb + Pd + Fd + HbFuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术 余余氯分析分析仪：主要用来主要用来连续测量水中余量水中余氯含量含量为控制器提供余控制器提供余氯信号。信号。 气液分离器：气液分离器：主要用来分离从气源中主要用来分离从气源中带出的未出的未蒸蒸发的液的液态氯和水，并和水，并过滤其中所含的其中所含的杂质，确保，确保真空真空调节器能可靠地工作。器能可靠地工作。Fuzhou university 2011Fuzhou university

37、 2011 二、氯气投加的自动控制二、氯气投加的自动控制第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术按控制系统的形式划分，可以有以下几种：按控制系统的形式划分，可以有以下几种：流量比例前馈流量比例前馈控制投加量与水流量成一定比例控制投加量与水流量成一定比例余氯反馈控制余氯反馈控制按投加后水中余氯进行反馈控制按投加后水中余氯进行反馈控制复合环控制复合环控制按照水流量和余氯进行复合控制按照水流量和余氯进行复合控制其它控制方式其它控制方式pH值和氧化还原电势为参数控制值和氧化还原电势为参数控制Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4

38、4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术配比控制配比控制 加氯机加氯机流量计流量计水射器水射器接气源接气源高压水高压水Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术配比控制配比控制流量计流量计加氯机加氯机余氯分析仪余氯分析仪余氯控制余氯控制水射器水射器Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4

39、章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术后加氯复合环路控制器后加氯复合环路控制器负压负压Cl2至水射器至水射器Cl2来自真空调节器来自真空调节器电磁流量计电磁流量计前加氯流量比例控制前加氯流量比例控制Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术pH值控值控制制 加氯机加氯机pH值分析值分析仪仪水射器水射器接气源接气源高压水高压水排水口排水口投加点投加点Fuzhou university 2011Fuzhou university 20111.水泵出水加氯联动 2.冲击加氯的冷却循环水 第第

40、4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术工作工作压力水压力水电磁阀电磁阀开关控制开关控制Fuzhou university 2011Fuzhou university 20111.水中耗氯是恒定 2.对水中残余氯水平要求不高 第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术工作压力水工作压力水流量计流量计流量比例控制流量比例控制Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011水量变化小，耗氯量不稳定，但要求水中残余氯准确稳定 第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术工作工作压力水压力水余氯反馈控制余氯反馈控制余氯仪余氯

41、仪控制器控制器Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011水量变化大，耗氯量不稳定，但要求水中残余氯准确稳定 第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术工作压力水工作压力水复合环路控制复合环路控制余氯仪余氯仪控制器控制器流量计流量计Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011 三、应用中的问题三、应用中的问题 1、投加点和取样点的选择：、投加点和取样点

42、的选择：根据工艺要求选择确根据工艺要求选择确定氯气投加点，取样点选择根据第二章内容确定。定氯气投加点，取样点选择根据第二章内容确定。 2、余氯检测的精确可靠性：、余氯检测的精确可靠性：余氯检测是实现控制余氯检测是实现控制调节重要环节，定期监测和维护加氯与控制设备。调节重要环节，定期监测和维护加氯与控制设备。 3、系统的安全性：、系统的安全性：氯气危害很大，对整个系统的氯气危害很大，对整个系统的安全性能必须引起足够的重视。安全性能必须引起足够的重视。第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011四、

43、水厂加氯系统常见故障及排除四、水厂加氯系统常见故障及排除 1、气化量不足及其解决方法、气化量不足及其解决方法 问题：问题：要连续不断地向液氯投入足够的热量，液要连续不断地向液氯投入足够的热量，液态氯才能连续不断地气化成气氯。态氯才能连续不断地气化成气氯。目前各水厂都依目前各水厂都依赖气温对液氯进行自然蒸发，赖气温对液氯进行自然蒸发，液氯汽化量随温度变液氯汽化量随温度变化而变化，温度越高，汽化量越大，温度越低，汽化而变化，温度越高，汽化量越大，温度越低，汽化量越小，甚至不能汽化。化量越小，甚至不能汽化。 第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university

44、2011Fuzhou university 2011 解决方法解决方法（1）考虑配备相应规格蒸发设备，液氯蒸发器等。考虑配备相应规格蒸发设备，液氯蒸发器等。（2）增加并联使用氯瓶的个数和增大氯瓶的规格。增加并联使用氯瓶的个数和增大氯瓶的规格。（3）使用电热器、水暖器等提高氯瓶间的温度。使用电热器、水暖器等提高氯瓶间的温度。（4）在保证氯库干燥通风的情况下，采用风循环，在保证氯库干燥通风的情况下，采用风循环，加速氯瓶周围空气的流动达到传热的目的加速氯瓶周围空气的流动达到传热的目的 。第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 2011Fuzhou

45、university 20112、水射器冰堵、水射器冰堵 现象：现象：内腔出现结冰，加氯量下降不能正常工作内腔出现结冰，加氯量下降不能正常工作 原因：原因：水射器在加大氯量、压力水不够或压力不水射器在加大氯量、压力水不够或压力不稳定出现内腔溅水，水和氯气融合后发生结冰。稳定出现内腔溅水，水和氯气融合后发生结冰。 解决方法：解决方法：安装在室内，保证工作环境温度。在安装在室内，保证工作环境温度。在加氯压力水管道上连接加压泵，目的是在当出厂水加氯压力水管道上连接加压泵，目的是在当出厂水压力不够时向压力水管道补充水量加压。压力不够时向压力水管道补充水量加压。第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理

46、系统控制技术术Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011 3、负压管道冰堵、负压管道冰堵 原因原因：当停止水射器压力水时当停止水射器压力水时，管路中的真空管路中的真空将水吸入到加氯机内将水吸入到加氯机内，当投加点有压力时当投加点有压力时，也可将水也可将水倒流到加氯机内倒流到加氯机内。 解决方法解决方法：检查止回阀的密封检查止回阀的密封O形圈形圈，进行清进行清理或更换理或更换；必要时更换止回阀膜片必要时更换止回阀膜片；在加氯机出口处在加氯机出口处安装一个球阀安装一个球阀，在停止水射器压力水时先关闭球阀在停止水射器压力水时先关闭球阀;在真空管路上安装泄

47、水阀在真空管路上安装泄水阀，有水时自动将其排出有水时自动将其排出。第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术沉淀水浊度与费用关系沉淀水浊度与费用关系02468101214沉淀水浊度/NTU主要可变费用/元/1000m3 排泥 水费 反冲洗 水费 混凝 剂费 可变 费用Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术加加氯氯机机蒸蒸发发器器至投加

48、点至投加点水射器水射器加压泵加压泵真空调节器真空调节器稳压阀稳压阀自动自动切换器切换器氯氯 瓶瓶氯氯 瓶瓶氯氯 瓶瓶氯氯 瓶瓶Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术真空加氯机结构原理图真空加氯机结构原理图立式氯瓶立式氯瓶调节膜调节膜片组件片组件释放阀释放阀放空口放空口入口阀入口阀入口过滤器入口过滤器铅垫铅垫轭钳轭钳氯瓶角阀氯瓶角阀比例比例控制器控制器流量计流量计指示器指示器至水射器至水射器工作水源工作水源水射器水射器出口溶液出口溶液负压管线负压管线水射器及单向阀组件水射器及单向阀组件Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011第第4 4章章 给水处理系统控制技给水处理系统控制技术术真空调节器及水射器图Fuzhou university 2011Fuzhou university 2011