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絮凝控制技术在水处理行业的重要作用和应用

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发布时间:2019-10-21 09:59

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污水处理

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       絮凝控制技术是净化处理的重要环节。如果控制不好,既不能达到预定的水质要求,又导致药剂的浪费。目前大部分净水厂仍沿用化验室烧杯搅拌试验确定投加量与经验投加相结合的方式,人工操作投加。该方法的缺点是不能满足连续运行的需要,也就不能随水质水量的变化而及时调整投加量。同时由于在化验室内做烧杯搅拌试验与实际生产中的水力条件差距较大,因此提供的投加量仅能作为实际投加的参考值,不仅不准确,还带来检验投加效果的滞后。为了解决这些问题,有部分水厂研究应用模拟滤池法控制混凝药剂的投加,结果表明可达到自动控制投加和及时调整药剂之目的,可以节约药剂10%~20%。但由于模拟水力条件和生产实际的差距,必须及时修正相关关系,否则将影响投加的准确性。

在药剂自动投加控制方面国内还先后研究与应用过建立前馈数学模型实现计算机自动控制投加。基本控制参数有原水浊度、水温、pH值或碱度、氨氮、耗氧量、水量6项,基本达到根据原水水量及水质变化及时准确改变投加量。在此基础上又发展出建立前馈与后馈数学模型实现计算机优化自动控制系统,该方法是在前馈数学模型的基础上,又根据沉淀池出水与滤池出水浊度建立后馈控制的数学模型,而建立数学模型法的关键是要建立实用可靠的数学模型和采用多种准确可靠的连续传感器与投加设备。由于国内连续检测仪表与投加设备质量不过关以及在建立数学模型方面所需原始资料准确程度的差异和内容的短缺,使该项术实施比较困难,不能得到广泛的应用

目前投药控制发展趋势已由多参数控制向单因子控制方向发展。因为单因子控制不要求建立较复杂的数学模型,连续检测传感器单一,管理维护方便,使得这一技术发展很快。

投药单因子控制技术是以流动电流投药控制系统和絮凝控制在线检测仪为代表的。

污水处理

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流电流(SCD)投药控制系统是国际上20世纪80年代开始应用的一项新技术,它是传统技上的一个发展,是混凝投药控制技术的重大突破。该技术是依据混凝理论而产生的。混凝论认为向原水中投加絮凝剂,使水中胶体杂质脱稳,调节混凝剂的投加量改变胶体的脱稳度,使之利于后续沉淀。而描述胶体脱稳程度的重要指标是与电位,以5电位为因子控制凝剂则成为一种根本性的控制方法。而投药后水体剩余絮凝颗粒的流动电流与5电位呈线相关,因此测其流动电流能克服测5电位的困难,并能反映水体中胶体的脱稳程度、据资料显示,原水浊度在10~5000NTU变化、水量变化范围10%~100%,应用该技术收到良好的混凝效果,平均节约药剂15%~30%,流动电流(SCD)探测器的使用方法是按生产要求的沉淀水浊度确定一个流动电流值,称为控制系统给定值,计算机控制中心将流动电流的实测值与给定值比较,据此调整投药装置的运行工况,从而改变混凝剂的投量,最终得到具有理想沉淀池后浊度的水。但该仪器在取样系统的可靠性上存在一定问题,主要是由于取样管堵塞造成的;此外需要定期检查与调整SCD控制给定值,使之始终处于最佳状态。

流动电流给定值抓住了影响混凝的主要因素,其他水质、水量、药剂、效能等因素的变化都可体现流动电流单一因子的变化上,从而实现了混凝投药的单因子自动控制。

它不仅解决了水厂投药自动控制问题,而且对提高水厂的社会效益起到主要作用。但流动电流检电器也存在一定的缺陷,适于原水水质的范围较小。

污水处理

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国外已有饮用水处理厂利用人工神经网络(ANN)技术来控制混凝剂的投配。混凝剂投配率与原水浊度、导电率、pH值、温度等参数呈非线性关系。根据系统稳健性的要求应避免错误的传感器测量值或反常的水质特性。建立的混合系统包括三个模块:单参数数据验证、多参数数据验证和重建与混凝剂用量的模拟。该系统的一个重要特点就是能够考虑各种不确定因素,比如非典型输入数据、测量误差和网络训练集有限的信息量。但是由于该模型只建立在实验人员以前的工作情况和瓶式检验结果的基础上,因此还需进一步研究建立考虑系统动力学在内的模型,并预测净化处理过程输出的净化水参数(主要是浊度)。

絮凝控制在线检测仪(FIOC mate探测器)是根据水中流动悬浮胶体产生的独度波动,极灵敏地显示絮体形成状态,可在实验室或现场条件下确定最佳投药量。该方法认为絮凝剂投入水中后水解生成的氢氧化物沉速至最大时,投药量为最佳,投药后氢氧化物产生时,初始浊度会升高,但随着絮凝体的形成浊度又下降,初始浊度为最大值时的投药量可认为是絮凝最佳投药量,因此该仪器把光学方法和微讯息处理计结合使用,连续测定加药后水中絮体的实际情况,同时直接调节混凝剂的投量和调整pH值,从而获得最佳混凝效果。该仪器还特别适合于投药闭路控制系统,根据检测器输出的信号,利用微机内的优选公式,逐步调整混凝剂投加量,直到最佳值为止。正确选择混凝剂投加量和pH值将大幅度节省药剂用量提高出厂水水质,有良好的社会效益和经济效益。

絮凝控制技术有非常广阔的发展前景,因为它直接影响到水处理工艺,是一个重要的技术环节。对先进的絮凝控制技术进行积极引进消化,根据我国实际情况研究可靠的控制方发,缩小我国在混凝控制方面与国外先进水平的差距,是一项重要任务。本内容由巩义恒信达原创,欢迎转载,转载需注明出处http://www.yiwuqipai.com     


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