运用数学模型方法建立投药自动化系统

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1、重庆大学硕士学位论文运用数学模型方法建立投药自动化系统姓名：刘泽华申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：蒋绍阶;史志军2002.8.1重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要f／投药工序是给水处理中至关重要的一个环节，而长期以来如何实现投药的自动亿是供水行业非常关注的课题之一。由于受到原水浊度、PH值、配水流量、原水温度和其他水质污染的影响，投药絮凝过程是一个非常复杂的反应过程，为实现投药系统的自动化和降低混凝剂耗率，国内外相当多的科研机构和院校在进行投药机理和自动化处理的研究，主要有流动电流仪检测法(SCD)、现场模拟实验法、数学模型、显

2、示絮凝控制法(FCD法)等自动投药方式的研究和实验。y通过查阅大量国内外的文献资料，深入分析比较国内外重点研究的几种自动投药控制方式，同时结合成都市自来水六厂多年来在投药自动化方面实践和探索的经验，在本文中确定了应用数学模型建立投药自动化系统这一课题目标。本文详细阐述了六厂数学模型自动投药系统建立的全部过程及研究成果。(i)选取适合六厂原水水质情况的混凝剂材料碱式氯化铝，减少由于药剂特异性对投药效果造成的影响。(2)建立PLC控制网络，实现计算机自动采集和储存水质参数功能，为模型的分析建立提供充分的数据资源。(3)建立了完善的投药硬件系

3、统，如选用浊度仪、流量计和计量泵等关键设备，为实现投药系统的全自动控制提供必须的设备基础。(4)通过杯罐试验方法检验原始数据，找出影响投药量的要因：然后通过相关回归数据分析方法对各变量进行分析，建立以三阶方程为核心的数学模型。(5)最后通过PLC和RSVIEW软件编程实现系统的控制流程和计算机图形界面人机交互监控功能。六厂实现数学模型自动投药后，在保证沉淀池出水浊度的情况下，混凝剂耗率得到了较大幅度的降低，达到了预期的效果。沉淀出水浊度合格率从83．4296提高到92．23％，年平均提高8．81％。该系统成为目前国内少有的真正实现了全自

4、动投药的系统，其运行率高达99．8％以上。英国约翰夏水务局专家在参观了解了该系统运行情况后，认为其已经达到国外先进水厂同等水平。关键词：混凝，投菇自动控杀噤统，流动电流，相关，回归，杯罐击矗7Z奠ABSTRACTCoagulantDosageProcessisaveryimportantprocedureinwatersupply．Howtoimplementtheautomationofcoagulantdosageisoneofremarkabletasksinwatertradeforalongtime．Becauseofthei

5、nfluencesoftheturbidity,PHofrawwater,current，temperatureandthepollutionsofrawwater,theprocessofcoagulantdosageisaverycomplexreaction．Tofindouttheautomationofcoagulantdosageandreducethecostofthecoagulant，manydomesticandinternationalscientificresearchorganizationsmakeresea

6、rchintothetheoryandmechanismofautomationofcoagulantdosage，suchastheStreamingCurrentControlmethod(SCD)，theEmulationE牺erimentingmethodinspot，mathematicsmodel，FlocculationControlDevjce(FCD)．Atterstudyinglargequantityofdata,combiningwithourexperience，WaterPlantSixofChengduCi

7、tyselectedmathematicsmodeltoestablishingCoagulantDosageAutomaticControllingSystem．ThedissertationintroducestheprocesshowtheCoagulantDosageAutomaticControllingSystemwasestablishedandtheresoultofresearch．(1)BecausedifferentrawwaterneedrightcoagulantPAC，weselectedappropriat

8、ecoagulanttofitintoourcondition．(2)ByestablishingPLCcontrolnet，wecancollectandstoragedatawithcomputer,f