给水处理系统控制技术ppt课件.ppt

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1、第四章给水处理系统控制技术混凝投药单元的控制技术沉淀池运行控制技术4.14.3氯气的自动投加与控制技术4.4供水企业监视控制和数据采集系统4.54.2滤池的控制技术4.1混凝投药单元控制技术4.1.1混凝与混凝控制常规地表水处理工艺中，主要目标为除浊。采用混凝、沉淀(或澄清)、过滤、消毒工艺。混凝效果：使水中浑浊物质聚结形成具有一定粒度及表面特性絮凝体，为沉淀或过滤去除创造良好条件。在一定工艺条件下，混凝效果由混凝剂投加情况决定。投药混凝：水质净化最重要环节。准确投加混凝剂量是获得良好混凝效果及经济效益最关键问题。混凝控制：主要是混凝剂投加量的控制。

2、混凝剂：多为铝盐。（1）投加量：投加量过少，混凝效果不佳，水质不达标。投加量过多，铝离子浓度过高会影响人体健康，并对水质及输水系统产生不良影响，应防止混凝剂投加过量。（2）费用：净水药剂费是制水成本的第二大要素，混凝剂投加量直接影响到制水成本和水价。混凝剂用量影响因素：①混凝的目标：以沉淀水浊度值为依据。②处理构筑物性能。净水构筑物性能不同，混凝剂需要量也有差别。混合、反应、沉淀及过滤各工艺特性的差别都会对混凝剂需要量产生影响。③原水水质。对药耗有显著影响。④混凝剂自身的特性。4.1.2混凝控制技术分类混凝控制：及时调整混凝剂投量，以适应原水水质、水

3、量、混凝剂效能等因素变化，保证沉后水浊度达到规定指标。问题：其一、对水质、水量、药剂性能等因素的监测评价，要有适当参数指标来反映这些因素变化，称之为输入参数；其二、混凝剂投量调整值称为输出参数，已测得输入参数的某种变化，输出参数应如何调整，即需要确定输出参数与输入参数的某种关联。①按控制方式分类：脱机控制：如经验目测法、ζ电位法等，根据实验或观测的结果，再对投药工况进行间歇式的人工干预调整；在线控制：即各种自动控制方法，根据对控制参数在线连续检测的结果，控制系统对投药量进行连续自动调节。在线控制可分为：简单反馈控制、前馈控制、复合控制(前馈-反馈控制

4、、串级控制)等多种控制方式。②按检测控制参数性质分类：模拟法：通过某种相似模拟关系确定投药量，如烧杯试验法、模拟滤池法、模拟沉淀池法；水质参数法：通过表观水质参数建立经验模型，做为控制投药量依据，如数学模型法等；特性参数法：利用混凝过程中某种微观特性变化来作为投药量的确定依据，如ζ电位法、胶体滴定法、流动电流法等电荷控制方法，还包括荧光法、脉动参数法、比表面积法等；效果评价法：以投药混凝后宏观观察到的实际效果为调整投药量的依据，包括经验目测法、浊度测定法等。4.1.3几种典型的混凝控制技术简介4.1.3.1经验目测法重要因素：操作人员的责任心和经验4

5、.1.3.2.烧杯试验法基础：原型（生产净水系统）与模型（烧杯）的相似性。4.1.3.3模拟滤池法基础：原型（生产净水系统）与模型（烧杯）的相似性。仅考虑了滤池与药耗的关系4.1.3.4数学模型法数学模型法是以若干原水水质、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。（1）数学模型的形式和建立（2）数学模型的改进（3）数学模型法混凝控制系统（如图）4.1.3.5胶体电荷控制法①ζ电位法。②胶体滴定法。③流动电流法。4.1.4流动电流混凝控制技术4.1.4.1流动电流原理流动电流是表征水中胶体杂质表面电荷特性的一项重要参数。固液表面会形成

6、双电层结构，有外力作用时，双电层结构受到扰动，在吸附层与扩散层之间会出现相对位移，会出现ζ电位，产生一系列的电动现象。流动电位（流）即指在外力作用下，液体相对于固体表面流动而产生电场的现象。4.1.4.2流动电流检测器流动电流检测器的设计原理4.1.4.3流动电流与混凝工艺相关性流动电流与ζ电位的相关性流动电流与混凝剂投量的相关性流动电流与混凝效果的相关性4.1.4.4流动电流混凝控制工艺系统组成与特点以流动电流为控制参数的反馈控制系统特点：①单因子控制。除流动电流参数外，不再要求测定任何其他参数，各种水质、水量、混凝剂特性等变化都反映在流动电流因子

7、的变化上。②小滞后系统。检测流动电流的水样取自加药混合之后、进入絮凝设备之前。从投药到取样的时间差一般只有几十秒，至多1～2min。③中间参数控制。决定混凝剂投量的最终指标是水处理效果（沉后水浊度）。流动电流设定值是通过相关关系间接反映了浊度要求，流动电流因子是一个中间控制参数。4.1.4.5流动电流混凝控制技术对混凝剂种类的适用性流动电流与混凝工艺的相关性。混凝剂的特性是影响适用性的主要因素。就混凝剂的品种而言，流动电流混凝投药控制技术对电解质类混凝剂是普遍适用的。生产中最常使用的铝盐和铁盐混凝剂就属于这一情况。当采用以吸附架桥作用为主的非电解质类

8、高分子混凝剂时，流动电流会产生无规则波动，该技术是不适用的。4.1.4.6应用实例（p221）4.1.5透光