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混凝劑投加系統技術原理


來源:混凝劑投加系統       發布時間:2014/12/26 0:00:00

原理
   流動電流檢測法是國際上80年代開始應用的混凝劑投加自動控制新技術。該系統利用檢測凝聚過程的微觀特性,即膠體粒子表面流動電荷的變化 ,在水處理投藥工藝過程中,控制流動電流單個因子實現整個混凝劑投加的在線自動控制,該技術是混凝劑投加的一項重要突破。與傳統的混凝投藥自控技 術相比,該方法具有檢測控制參數單一、設備簡單、操作方便、生產安全可靠、提高水質、節省藥劑顯著等優點。 
1、檢測原理
    原水的渾濁主要是膠體 微粒引起的,膠體在水中作不規則的布郎運動,使膠體在水中均勻擴散,久臵不沉,因此膠體具有相對穩定性,其主要原因是膠體帶有電荷,當帶有同種電 荷的膠體微粒相互靠近時,由于同種電荷的斥力阻止膠體的相互結合,膠體微粒無法下沉,水中的膠體一般為粘土膠體,帶負電荷。因此混凝的主要目的就 是在水中加帶正電荷的混凝劑膠體,中和粘土膠體的負電荷,使水中的膠體脫穩下沉,達到凈水目的。因此只要投加的混凝劑使水中的膠體電荷為零,混凝 效果就能達到最優。
    膠體電位值可以通過流動電流儀進行測量。流動電流檢測儀(SCD)是膠體電荷的在線分析裝臵,為混凝過程提供檢測、記錄、控制 等功能,是唯一直接測量混凝劑投加效果的最佳在線儀表。  流動電流檢測儀實時測定連續原水或廢水水樣中,兩個電極之間產生的電流,電極被吸附于檢 測室壁上的膠體顆粒水力剪切而電離的自由帶電離子所充電。電機驅動柱塞在探頭殼中作往復運動,產生剪切作用,推動離子并帶動離子通過電極,從而形 成交替的流動電流.此電流與水中膠體的電荷成正比,依賴于混凝后水中多余的正負離子數。
    來自探頭電極的流動電流信號由主電路板處理,主電路板還接 收電機軸開槽圓盤的計時信號,輸出4--20mA的標準信號,并顯示流動電流單位,此信號與水樣的帶電狀態成正比,故可以檢測或控制混凝過程。
    對于任何一種原水存在一個最佳的混凝劑投加量。最佳投加量可獲得最佳混凝沉淀效果,也就是使凈化后水的殘余濁度等項指標最佳。同時,混凝沉淀 后膠體滴定電荷與電位值都趨于零。通過流動電流測量水中的膠體電荷和流量計測量水的流量?刂聘裟び嬃勘玫霓D速控制加藥量,使藥劑消耗量最小、水 處理后的水質最優、濁度最小。
  2、SC流動電流混凝投藥自動控制系統
    投藥混凝的主要目的是在電解質混凝劑的作用下,使水中的膠體雜質脫 穩凝聚,并形成粗大的絮凝體,以便在后續處理工藝中去除。在這一過程中,膠體的雙電層特性起著決定性作用。流動電流是描述膠體雙電層特性的參數。 在一定的處理工藝條件下,該值的大小即膠體穩定程度同混凝效果相對應,在生產上,混凝效果是以沉淀后水的濁度為指標的。這就是以流動電流為參數控 制投藥的基礎依據。以美國Milton Roy公司生產的SC5200流動電流檢測儀為例,其自動控制系統如圖1所示。在SC流動電流混凝投藥自動控制系統中,生產 上將要求沉淀后水的濁度指標確定為某一流動電流值作為控制系統的設定值。SC5200微機系統將流動電流的實測值與設定值比較,通過PID調節器,輸出4~ 20 mA DC信號,控制計量泵變頻器或沖程控制器,自動調整混凝劑的投加量,從而使沉淀池出水濁度始終保持在要求值的附近。
系統組成及設備
    該自動加藥系統由檢測儀表、PLC可編程控制器、執行機構和附屬機構等組成,檢測儀表是SCD5200型游動電流檢測儀,其主要作用是檢測投藥混凝后的膠體電荷,提供投藥效果的單因子控制參數。它還帶有取樣水預處理裝臵,其主要作用是去掉水樣中的泥沙,大塊懸浮物,和氣泡等,穩定水樣流量。
    PLC控制器:帶微處理控制器的智能控制器,帶自動整定功能,其作用是將給定值與控制目標值的偏差經比列、積分、微分運算,再輸出到執行機構,以達到自動投藥的目的,它還有手動控制的功能。
    電氣控制屏:屏上裝有PLC控制器、變頻調速器,用于總電源開關、電機啟動、停止的控制線路,控制報警的線路等。  變頻調速器:新一代變頻調速器,微機化智能數字控制,其主要作用是調節加藥泵電機的運行速度,控制加藥量的大小。
    計量泵:新型投藥泵,通過沖程調節和電機速度調節改變加藥量,計量泵還帶有以下附件:  ①Y型過濾器用于濾除藥液的雜質,防止計量泵或加藥管道堵塞,  ②脈沖緩沖器,由于計量泵的藥液出口是脈動的,脈沖緩沖器用于平滑出口壓力穩定投藥流量。  ③壓力安全保護閥,其特性是當壓力超過其設定的保護壓力時,就打開其壓力釋放通道,確保系統安全。當由于投藥管道堵塞、閥門關閉或其他原因引起計量泵出口壓力升高到超過泵的最高出口壓力時,為了保護計量泵和投藥管線,過高的壓力通過壓力安全保護閥釋放。  ④背壓閥:其特性是閥的進口壓力大于出口壓力達到設定的壓力時,藥液才能通過閥門,其主要作用有兩點:一是當藥池比投藥點低時,防止投藥時藥液自流或虹吸;二是計量泵必須有一定的出口壓力(大于0.7公斤)工作才比較穩定、準確。
系統特點
  ● 通過不同的工藝設計,配制各類固體和液體的藥液,往水中加人混凝劑,用計量泵準確投加,以達到混凝除濁、澄清的目的。
  ● 計量泵為進口配套,防腐耐蝕、嚴密性好、體積小、計量精度高。使用壽命長,無需維護。
  ● 可進行全過程的配藥、加藥手動操作或通過游動電流儀全自動閉環控制加藥。
  ● 整套裝臵由一套控制柜集中控制,采用進口變頻器,西門子PLC控制器,觸摸屏顯示操作,使系統操作智能化,簡單化。
  ● 溶液池高、低液位時,能及時發出聲光報警信號,且能在低液位時與計量泵聯鎖停泵。
  ● 操作簡單,調節方便。
  ● 經濟實用,節省人力和能源,一般加藥設備只有1~2KW。



                                                          



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