[发明专利]一种混凝剂投加控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种混凝剂投加控制系统，包括：设置于进水管路上的用于测量原水指标的进水参数测量单元、与进水参数测量单元连接的控制器单元、设置于混合进水管路上的混凝剂投加单元、与混凝剂投加单元连接的机械混凝池单元、设置于絮凝进水管路上用于检测混合程度的游动电位仪、与游动电位仪连接的机械絮凝池单元、设置于沉淀进水管路上用于检测絮凝效果的离散分析光度仪、与离散分析光度仪连接的沉淀池单元、与沉淀池单元连接用于检测出水指标的出水参数检测单元。还公开了一种混凝剂投加控制方法。能够实现混凝剂投加量自动控制，对沉淀流程在线实时监控，有利于提高出水水质，节约处理成本。

技术领域

本发明涉及给水处理技术领域，尤其是一种混凝剂投加控制系统及方法。

背景技术

混凝沉淀是指水中的胶体、微小悬浮物及颗粒物在混凝剂作用下发生脱稳、聚集并与水分离的过程。混凝沉淀的效果除了受原水水质、混凝剂性质等影响外，还与混凝沉淀工艺密切相关。混凝沉淀工艺过程分为投药、混合、絮凝、沉淀四个部分。投药包括干法投加和湿法投加。混合是使混凝剂与水快速混合的过程，混合时间一般控制在10-60s。絮凝是指脱稳的胶体或微小悬浮物聚结成大的絮凝体的过程。絮凝时间一般控制在15-30min。沉淀是水中悬浮颗粒依靠重力作用，从水中分离出来的过程，一般沉淀时间为40-120min。

混凝沉淀工艺具有操作方便、设备简单、处理效果良好等优点。在饮用水处理中，混凝沉淀是最关键的处理单元，其运行效果决定了后续工艺流程的工况、出水水质等。混凝剂投加量与处理后水质密切相关，同时也与水厂制水经济成本紧密相连，一般需要使混凝剂投加量处于经济合理状态，即处于最佳投加量。混凝剂投加量较小，不能满足水厂的出水水质要求；混凝剂投加量过量，会增加制水成本，降低去除效果。我国大多数水厂一直是根据实验室的混凝试验来确定最佳投加量，然后在水厂实际生产中根据原水水质变化等因素进行人工调节。但是试验结果与生产运行结果往往不一致且存在滞后、误差大、水质波动大等缺点。随着对处理后水质要求的提高，混凝剂投加量自动控制技术逐渐得到发展应用。

除控制混凝剂投加量外，控制絮凝过程及沉淀过程对提高混凝效果也至关重要。絮凝反应的目的就是要创造促使细小颗粒有效逐渐增长成大颗粒最终使颗粒能重力沉降，实现固液分离。要完成有效的同向絮凝，需要满足两个条件：(1)要使细小颗粒之间产生速度梯度。(2)要有足够的反应时间，使颗粒逐渐增长到可以重力沉降的颗粒尺寸。

当采用机械搅拌时，速度梯度G：G＝(gh/νT)^1/2

式中：g——重力加速度，9.8m/s2；

h——絮凝过程中的水头损失，m；

ν——水的运动黏度，m2/s；

T——水流在絮凝设施中的停留时间，s。

长期以来，絮凝状况都是通过人工观测后由经验数据得出，结论过于主观，数据不精确，不利于提升处理水质和控制水厂成本。开发效果好、能耗低的絮凝效果、沉淀效果监测方法是十分必要的。故基于浊度、游动电位、iPDA数值等的变化建立一个混凝过程自动控制系统对于水厂提高出水水质、降低制水成本等具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种混凝剂投加控制系统及方法，实现混凝剂投加量自动控制，对沉淀流程在线实时监控，有利于提高出水水质，节约处理成本。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：