一種混凝劑自動加藥控制系統及操作方法

專利名稱：一種混凝劑自動加藥控制系統及操作方法
技術領域：
本發明涉及一種污水處理系統及方法，特別是用于微絮凝過濾或者混凝沉淀過濾的 自動加藥控制系統及操作方法。
背景技術：
目前，全世界都面臨著水資源短缺的問題，作為有限資源，水的再生回用即污水深 度處理成為了唯一解決問題的途徑。
研究開發經濟、高效的污水深度處理工藝對于消減污染物總量，改善水環境，營造 良好的水環境及提高人們的生活質量，具有迫切的現實意義。深度處理一般采用微絮凝 過濾或混凝沉淀過濾工藝等，進一步去除二級出水的主要污染物，而投加的混凝劑是微 絮凝過濾或混凝沉淀過濾工藝的主要運行成本，現有的投加系統只是根據進水流量和濁 度來確定混凝劑的投加量，然而投加混凝劑進行過濾除了去除濁度外，還對總磷(TP) 和固體懸浮物(SS)具有很好的去除效果，而TP和SS是污水廠二級出水中污水綜合排 放標準一級標準A標準的不能達標的最重要指標，并且很不穩定，這樣投加混凝劑過少 出水不能達到標準，混凝劑投加過量不僅會浪費，并且會產生大量的污泥。因此建立基 于TP、 SS和水量變化的自動加藥系統具有重要的現實意義。

發明內容
本發明的目的在于提供一種實現污水深度處理處理過程中，微絮凝過濾或混凝沉淀 過濾工藝的絮凝劑準確的自動投加的自動加藥控制裝置。 本發明為實現上述發明目的采用如下技術方案
一種混凝劑自動加藥控制系統，包括前饋控制系統、PLC控制系統、計量泵、混 合器和過濾池；前饋控制系統設置于污水輸出口處，由測定污水流量的流量儀、用于測 定污水中總磷的含量的在線TP監測儀、用于測定污水中固體懸浮物含量的在線SS測 定儀組成，其中流量儀、在線TP監測儀、在線SS測定儀的輸入端分別與污水輸出口、混合器的輸入端相連接，流量儀、在線TP監測儀、在線SS測定儀的輸出端分別與PLC 控制系統的輸入端連接，PLC控制系統的輸出端依次連接計量泵、混合器、過濾池。 本發明還提供一種基于該混凝劑自動加藥控制系統的操作方法，包括如下步驟，
A、 利用流量儀測定污水流量；
B、 利用在線TP分析儀測定污水中總磷的含量；
C、 利用在線SS測定儀測定污水中固體懸浮物含量；
D、 將A-C步驟測定的值發送至PCL控制系統中，PCL控制系統根據測定的結果 計算出混凝劑投加量，然后將該投加量發送給計量泵，計量泵依照該投加量將混凝劑輸 出到混合器中；
E、 混合器將混凝劑投放到污水中，然后將混合后的水輸出到過濾池。 本發明的混凝劑自動加藥控制系統的操作方法，步驟D中混凝劑投加量的計算根
據公式X ,=k*Q*L*(P-A)a*(S-B)7( A *N)來確定；式中，
K:修正系數，0.5《K《1.5; Q:實際進水流量計的瞬時流量； L:標準藥耗；
P:在線TP監測儀監測的污水中總磷的含量；
S:在線SS測定儀測定的固體懸浮物的含量；
A:出水中的總磷含量標準；
B:出水中的固體懸浮物含量標準；
a:修正指數，0.8《a《1.0;
b:待定系數，0《b《0.2;
人藥液比重值；
N:藥液百分比。
有益效果
通過使用本發明所述的混凝劑自動加藥控制系統，能根據進水的水質水量波動及時 調整混凝劑的加入量，保證混凝劑的用量達到最佳用量。同時，根據設置的流量及前饋 控制系統對污水的流量及水質的前饋，及時根據來水的水質水量調整混凝劑的加入量， 保證水處理效果。
本發明的優點是1、 建立了加藥量與進水流量以及TP和SS的數學模型，確定不同水質水量的最佳 加藥量；
2、 整個加藥系統采用電腦程序控制，保證了裝置運行的穩定性；
3、 實現了閉環控制，依靠加藥軟件設計程序實現任意時刻加藥量的最佳控制，大 大節約了水處理成本，確保處理后水質穩定，在保證達到高質量水質的情況下，混凝劑 的消耗量降低20%以上；
4、 自動化程度高，減輕了工人的勞動強度，減少了藥劑的浪費，降低了猶豫藥劑 投加不準而造成的風險，進可能減少了工人接觸藥劑的機會，提高了生產效率，同時有 利于污水處理廠生產崗位的減員增效；
5、 既適用于新建水廠，也適合老水廠的挖潛改造，對老水廠的挖潛改造基本不需 改動原有工藝結構；
6、 出水水質受源水水質、水量的干擾小，提高了出水的穩定性，延長了濾池的反 沖洗周期和濾料的使用壽命，提高了產水率，經濟效益顯著。


圖l為本發明的流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明及其具體實施方式
作進一步詳細說明。 本發明的混凝劑自動加藥控制系統，包括前饋控制系統、PLC控制系統、計量泵、 混合器和過濾池；前饋控制系統設置于污水輸出口處，由測定污水流量的流量儀、用于 測定污水中總磷的含量的在線TP監測儀、用于測定污水中固體懸浮物含量的在線SS 測定儀組成，其中流量儀、在線TP監測儀、在線SS測定儀的輸入端分別與污水輸出 口、混合器的輸入端相連接，流量儀、在線TP監測儀、在線SS測定儀的輸出端分別 與PLC控制系統的輸入端連接，PLC控制系統的輸出端依次連接計量泵、混合器、過 濾池。
本發明還提供一種基于該混凝劑自動加藥控制系統的操作方法，包括如下步驟，
A、 利用流量儀測定污水流量；
B、 利用在線TP分析儀測定污水中總磷的含量；
C、 利用在線SS測定儀測定污水中固體懸浮物含量；D、 將A-C步驟測定的值發送至PCL控制系統中，PCL控制系統根據測定的結果 計算出混凝劑投加量，然后將該投加量發送給計量泵，計量泵依照該投加量將混凝劑輸 出到混合器中；
E、 混合器將混凝劑投放到污水中，然后將混合后的水輸出到過濾池。 本發明的混凝劑自動加藥控制系統的操作方法，步驟D中混凝劑投加量根據公式
X j=k*Q*L* (P-A)a* (S-B) V ( A *N)來確定；前式中， K:修正系數，0.5《K《1.5;
Q:實際進水流量計的瞬時流量； L:標準藥耗；
P:在線TP監測儀監測的污水中總磷的含量；
S:在線SS測定儀測定的固體懸浮物的含量；
A:出水中的總磷含量標準；
B:出水中的固體懸浮物含量標準；
a:修正指數，0.8《a《1.0;
b:待定系數，0《b《0.2;
h藥液比重值；
N:藥液百分比。
以昆山某污水處理廠為例，該污水處理廠提標改造，應用微絮凝-砂濾技術作為深 度處理工藝，使出水由污水排放標準一級B提高到一級A，采用聚合氯化鋁(PAC)作
為混凝劑。在使用過程中，首先設定最佳加藥量XpAC，通過現場長期大量數據得出1^1、
L=7.18、 a=0.992、 b=0.062，進水流量Q大約為4166.67m3/h，一級A標準的TP濃度為 0.5mg/L， SS濃度為10mg/L，最后得出XpAc值。
XPAC=1XQX7.81X (P-0.5)固X (S-10)隨/(lX纖),
設定一個TP和SS初始值1、 20，將目標值傳送到混凝劑自動投加系統，由PLC 控制系統調整混凝劑加入量，并將指定傳送給計量泵，計量泵向混合器加入一定量的混 凝劑。前饋控制系統在污水處理前，測定污水的流量和TP、 SS濃度，將測定結果前饋 給PLC控制系統，PLC控制系統根據流量及TP和SS前饋控制系統的前饋，及時調整 混凝劑加入的量和加入時間。
權利要求
1、一種混凝劑自動加藥控制系統，其特征在于包括前饋控制系統、PLC控制系統、計量泵、混合器和過濾池；前饋控制系統設置于污水輸出口處，由測定污水流量的流量儀、用于測定污水中總磷的含量的在線TP監測儀、用于測定污水中固體懸浮物含量的在線SS測定儀組成，其中流量儀、在線TP監測儀、在線SS測定儀的輸入端分別與污水輸出口、混合器的輸入端相連接，流量儀、在線TP監測儀、在線SS測定儀的輸出端分別與PLC控制系統的輸入端連接，PLC控制系統的輸出端依次連接計量泵、混合器、過濾池。
2、 一種基于權利要求1所述的混凝劑自動加藥控制系統的操作方法，其特征在于 包括如下步驟，A、 利用流量儀測定污水流量；B、 利用在線TP分析儀測定污水中總磷的含量；C、 利用在線SS測定儀測定污水中固體懸浮物含量；D、 將A-C步驟測定的值發送至PCL控制系統中，PCL控制系統根據測定的結果 計算出混凝劑投加量，然后將該投加量發送給計量泵，計量泵依照該投加量將混凝劑輸 出到混合器中；E、 混合器將混凝劑投放到污水中，然后將混合后的水輸出到過濾池。
3、 根據權利要求2所述的混凝劑自動加藥控制系統的操作方法，其特征在于步 驟D中混凝劑投加量的計算根據公式X翻尸k氺Q禮"P-A)、(S-B)V("N)來確定；式中，K:修正系數，0.5《K《1.5; Q:實際進水流量計的瞬時流量； L:標準藥耗；P:在線TP監測儀監測的污水中總磷的含量；S:在線SS測定儀測定的固體懸浮物的含量；A:出水中的總磷含量標準；B:出水中的固體懸浮物含量標準；a:修正指數，0.8《a《1.0;b:待定系數，0《b《0.2;入藥液比重值；N:藥液百分比。
全文摘要
本發明公開了一種混凝劑自動加藥控制系統及操作方法，屬于污水處理領域。本發明的混凝劑自動加藥控制系統包括前饋控制系統、PLC控制系統、計量泵和混合器、過濾池；前饋控制系統設置于污水入口處，由流量儀、在線TP分析儀、在線SS測定儀組成；本發明還提供一種基于該系統的操作方法，主要是前饋控制系統在污水處理前，測定污水的流量和TP、SS濃度，將測定結果前饋給PLC控制系統，PLC控制系統根據流量及TP和SS前饋控制系統的前饋，根據公式X_藥劑＝k*Q*L*(P-A)^a*(S-B)^b/(λ*N)中的待定參數，根據污水處理的混凝效果及時調整混凝劑的加入量，保證混凝劑的用量達到最佳用量，保證水處理效果。
文檔編號C02F1/52GK101659462SQ20091018336
公開日2010年3月3日 申請日期2009年9月18日 優先權日2009年9月18日
發明者劉志剛, 軼 李 申請人:河海大學