城市水工程运行与管理 教学课件 作者 肖利萍 于洋第10章 水质分析、检测与给水厂的自动化控制.ppt

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1、城市水工程运行与管理电子教案目的：负责检验水源水、各净化构筑物出水、出厂水和管网水的水质化验室化验设备配备包括：常用基本设备、大型分析仪器、预处理设备等10.1实验室的配备第10章水质分析、检测与给水厂的自动化控制实验室常见的紫外分光光度计第10章水质分析、检测与给水厂的自动化控制水质分析仪10.2检测项目、频率及方法10.2.1生活饮用水水质检测项目天然水中所含的物质种类繁多，包括悬浮物、微生物、溶解性无机物、有机物等。其中溶解性无机物主要有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、Fe2+、A13+、HCO3-；、

2、SO42-、Cl-、NO3-等离子和Li、Rb、Cs、Sr等微量元素，以及O2、N2、CO2等气体；天然水中有机物主要是腐殖质，有时也存在少量多环芳香烃。第10章水质分析、检测与给水厂的自动化控制第10章水质分析、检测与给水厂的自动化控制主要水质替代参数及主要替代对象简述如下：浑浊度——反应水中悬浮物和胶体含量（包括无机物和有机物）；色度——反应水中发色物质含量（包括无机和有机物）；臭和味——反应水中产生臭和味的物质含量；pH值——反映水的酸、碱性程度；电阻率——反应水中溶解离子的含量；电导率——反应水中溶解离

3、子的含量，是电阻率的倒数；硬度——主要反应水中钙、镁离子的含量；碱度——主要反应水中重碳酸盐、碳酸盐和氢氧化物含量；第10章水质分析、检测与给水厂的自动化控制水质检测项目繁多，水质类型不同，水厂规模不同，其检测项目和检测频率也有所不同。生化需氧量（BOD）——主要反映水中可生物氧化的有机物含量；化学需氧量（COD）——反映水中可化学氧化的有机物质含量；总有机碳（TOC）——反映水中含碳有机物总量；紫外吸收值（UV254）——反映水中有机物总量，与TOC有一定相关性；活性炭氯仿萃取物（CCE）——反映水中有机物总

4、量；总需氧量（TOD）——反映水中需氧有机物和还原性无机物含量；总大肠杆菌群——反映水中病原菌存在状况；10.2.2生活饮用水水质检测方法第10章水质分析、检测与给水厂的自动化控制第10章水质分析、检测与给水厂的自动化控制10.3水厂的自动化控制控制系统组成和分类一个水厂水工艺过程的控制系统一般是由控制对象、检测单元、控制单元、执行单元几部分组成。控制分为2种方式：人工控制和自动控制。水厂自动化净水车间PLC系统图第10章水质分析、检测与给水厂的自动化控制10.3.1人工控制发展：近十几年来，一些早期建造的水工

5、艺单元过程开始实行自动化改造。但是由于仪表和控制技术条件的限制，一般安装自动化在线式监测较多，实现工艺单元自动控制的较少，即大多数水工艺过程实行的是人工检测或在线式监测和人工操作控制。与早期的人工操作控制不同的是，现在已经不是强体力操作控制(加人工操作大型阀门等)，而是主要为操作按钮、小型控制阀门等。分类：(1)各水工艺单元分别监测和控制(2)水工艺过程集中监测管理与各工艺单元分散操作控制相结合第10章水质分析、检测与给水厂的自动化控制(1)各水工艺单元分别监测和控制在对水工艺单元过程进行直接监测的同时，值班人

6、员一般在现场进行操作控制。控制方式框图(2)水工艺过程集中监测管理与各工艺单元分散操作控制相结合该控制方式通过计算机和数据采集系统(该系统称为DPS系统-DataProcessingSystem)对在线式检测仪表的参数进行采集处理，由计算机对工艺过程参数进行巡回检测，并对其进行处理分析记录以及参数越线报警等。采用这种控制方式可以通过计算机DPS系统数据积累，逐步获得水工艺系统运行的统计规律，建立水工艺过程的数学模型。第10章水质分析、检测与给水厂的自动化控制第10章水质分析、检测与给水厂的自动化控制DPS监视与

7、各工艺单元人工操作控制方式框图10.3.2自动控制第10章水质分析、检测与给水厂的自动化控制自动控制是水工艺系统控制现代化的一个标志。现在应用于水工艺系统的自动控制技术主要分为以下几种形式：（1）直接数字控制系统（2）计算机监督控制系统（3）分布式控制系统（4）IPC十PLC控制系统（5）数据采集和监控系统第10章水质分析、检测与给水厂的自动化控制(1)直接数字控制系统直接数字控制系统简称DDC(DirectDigitalControl)系统。该系统由被控制对象（过程或装置)、检测仪表、执行机构(通常为阀门或泵

8、)和计算机组成。第10章水质分析、检测与给水厂的自动化控制（2）计算机监督控制系统计算机监督控制系统简称SCC（SupervisoryComputerControl）系统，又称设定值控制SPC(SetPointControl)系统。实用结构形式分为两种，一种是SCC+模拟调节器，另一种是SCC+DDC控制系统。SCC系统在运行状态下，通过计算机监督系统不断检测被控制对象的参数，并根据给