混凝变频加药实现混凝处理及最佳工况

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1、混凝变频加药实现混凝处理的最佳工况摘　要：混凝是净水工艺中最重要的环节，混凝剂的加人使原水中胶体ξ电位降低，根据流动电流值测试生水混凝效果，由PID调节变频器控制加药泵电机，调整混凝剂的加药量，实现混凝剂的变频调节自动控制，从而实现混凝处理的最佳工况。实践证明，澄清池出水质量明显提高，混凝剂加药量大幅减少，而且减轻了后续除盐系统的负担，酸碱耗明显降低，具有良好的经济效益和环保效益。　　关键词：混凝加药自动控制流动电流1引言　　混凝是净水工艺中最重要的环节，混凝效果的好坏直接影响到水处理的全过程。长期以来，生水预处理混凝加药由于要求不高，一直是人工调节控制

2、。加药量全凭运行人员根据出水水质、入水水质和经验决定，很难保证混凝效果和出水质量。　　为了达到混凝处理的最佳工况进一步提高现场设备运行的自动化水平。保证预处理出水质量，目前现场都开始逐步对混凝剂人工加药系统进行改造，用变频控制技术实现加药量的自动控制。由PID调节变频器控制加药泵电视，从而调整混凝剂加药量，实现预处理混凝效果的变频自动控制，这套自动控制系统己非常成熟[1>。在预处理混凝过程中应用的关键就是PID调节器的输入信号。　　混凝效果的好坏与好多因素有关[2>，如处理工艺、进水浊度、PH值、温度、处理水量、配水方式、混凝剂种类、加药地点、混合方式、

3、混凝剂浓度、加药量等。现场一般调节加药量来调整混凝澄清效果，控制澄清池出水质量。混凝剂加药量有一个最佳值，太少则混凝效果不好，水中胶体未完全脱稳；太多则发生再稳现象，不仅出水效果变差，而且浪费混凝剂。胶体在水中的稳定性是由它的动电电位ξ决定，ξ越大，胶体越稳定；越小到越不稳定，互相碰撞就可聚集成大颗粒而沉降。天然水中胶体多带负电荷，向水中加入带相反电荷的混凝剂，就可使水中胶体ξ降低，直至发生聚沉。ξ降为0是最理想的状态，此时水中胶体完全脱稳，混凝剂加药量最佳，没有剩余。因此，ξ电位是反映胶体状态的理想参数[3>。目前尚无法直接测定ξ电位。但可测定ξ电位正

4、相关的流动电流这一混凝本质因子，从而反映ξ电位的大小。研究表明[4>，影响混凝效果的几种主要因素在一定程度上都反映在流动电流这一项混凝本质参数上。所以只需测定和控制这单独一个参数，就可实现混凝剂加药量的准确控制，再不用监测任何原水水质参数和水量参数。利用流动电流这一参数作为调节器的输入信号就可实现混凝剂加药的自动控制，保证混凝处理的最佳工况。特别适用于水处理工艺电解质混凝剂的加药控制。2自控加药系统　　有效的混凝处理加药控制方法，可以在实际最佳加药量的意义上控制混凝剂投加，从而达到以最少的药剂获得最理想的出水水质效果。以水中胶体混凝后ξ电位产生的流动电流

5、为信号，由PID调节变频器控制加药泵电机，调整混凝剂加药量，实现预处理混凝剂的变频自动控制，从而实现混凝处理的最佳工况。自动控制系统是利用流动电流原理，由微电脑控制的在线胶体电荷测控系统，系统由检测传感器、控制仪、变频控制系统、加药泵组成，如图1所示。在传感器的检测室内，水样连续通过两个电极之间的毛细管通路时，胶体杂质会吸附于毛细管壁上，其反离子层受到水力剪切产生移动，从而产生流动电流，经由电极检出，输出代表当前水中胶体电荷状态的流动电流即SC值，并通过信号线传送给控制仪。控制仪在所设定的工况下，经与设定值对比、判断后，输出一个4～20mA标准信号，由P

6、ID调节控制变频器对电机调速，使计量泵处于对应的工作状态之下，从而可以向水中投加定量的混凝剂。然后，投加药剂的水样又流入传感器进行检测，并进行投药量的再调节。如此循环往复，连续运作，实现连续自动调节加药量，保证混凝处理维持在最优工况。　　系统中流动电流仪采用北京精密单因子科技有限公司生产的SC-3000A型单因子混凝投药自控仪（由SC-30S自清洁远程传感器和电脑控制仪组成），变频控制柜中采用日本三肯变频器；加药泵采用德国JESCO公司生产的隔膜式计量泵（48L/h）。3系统调试　　该厂澄清池为机械搅拌澄清池，两台，互为备用，出力400t/h；原水为黄河

7、下游水库水，悬浮物为200～600mg/L；pH为6.8～7.9；混凝剂采用聚合氯化铝。　　混凝剂加在澄清池配水井中，混凝剂在配水井中和管道中混合后，流动电流促所测水样取自澄清池入口，两点之间距离大约为20米左右。混凝剂靠管道混合后，使胶体脱稳，ξ降低理论上ξ为0时，流动电流SC值亦为0，胶体最易聚合沉降。但所测水样取自澄清池入口，如果控制此时SC值为0，则脱稳胶体形成的矾花进入澄清池混合区后就会被打碎，影响混凝效果；如果控制SC值为正，则加入的带正电荷的混凝剂过量，不经济；SC值为负值，此时胶体即将完全脱稳，在澄清池中混合、反应后可取得良好的混凝效果。

8、流动电流值的大小反映了混凝处理的工况，SC值从“负值—零—正值”的过程直接反映了