一种水厂加药控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水厂加药控制方法及系统，包括以下步骤：绘制以水源原始浊度为横坐标、第一投加量为纵坐标的第一加药工作曲线，绘制以水源原始浊度为横坐标、称量的沉淀泥沙质量为纵坐标的第一排泥工作曲线；绘制以水源流量为横坐标、第二投加量为纵坐标的第二加药工作曲线；利用所述第一加药工作曲线和第二加药工作曲线控制水厂内加药设备进行加药操作；加药的同时预警浊度仪时时判断是否进行报警操作、并计算需要增加的配药池药量；排泥设备判断是否进行排泥操作。模拟水池处理过程，可以使得每个水厂根据自身的实际情况绘制曲线，控制沉淀池后浊度在目标浊度内，保证水质安全，节约净水剂的使用量。

【技术实现步骤摘要】
一种水厂加药控制方法及系统
本专利技术涉及一种水厂加药控制方法及系统。
技术介绍
现在普遍的水厂，一般采用的技术是结合国际标准，使用通用的计算式计算出投药量，但是国际标准给的数据很粗糙，没有办法做详细规定，比如快速搅拌，国际标准规定快速搅拌为10s-30s为550转，这是由于每个水厂的实际情况是不一样的，情况不一样投加量也不同，每个水厂拥有的池子大小，池子结构，源水情况，PH及水温都不一样，如斜管沉淀池比平流池省药，如果只采用一个通用的计算式计算投药量而不去考虑实际情况显然是不科学的。且从治水角度来看，从河里的水到能使用的水在沉淀池测得的最优浊度为5度，也是本专利技术的目标浊度，这个浊度是最省药的，性价比也是最高的，大于5度时，在后续的过程中会使用大量的水进行冲洗，浪费了水源，而小于5度又会浪费药，而实际操作中每个水厂的实际情况不同，最优浊度也不同，每个水厂的目标浊度会发生变化。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是每个水厂的实际情况不一样，统一的加药算法会造成加药不准确造成净水剂的浪费的情况，目的在于提供一种水厂加药控制方法及系统，通过绘制标准工作曲线，解决加药不准确的问题。本专利技术通过下述技术方案实现：一种水厂加药控制方法，包括以下步骤：S1、绘制以水源原始浊度为横坐标、第一投加量为纵坐标的第一加药工作曲线，绘制以水源原始浊度为横坐标、称量的沉淀泥沙质量为纵坐标的第一排泥工作曲线；S2、绘制以水源流量为横坐标、第二投加量为纵坐标的第二加药工作曲线；r>S3、利用所述第一加药工作曲线和第二加药工作曲线控制水厂内加药设备进行加药操作；S4、执行S3的同时，并行的根据预警浊度仪此时的浊度利用所述第一加药工作曲线和第二加药工作曲线时时判断是否进行报警操作、并计算需要增加的配药池药量；S5、执行S3的同时，并行的根据所述第一排泥工作曲线绘制以单位时间为横坐标、瞬时沉淀泥沙质量为纵坐标的第二排泥工作曲线，并累计计算总的沉淀泥沙质量控制排泥设备进行排泥操作。上述绘制第一加药工作曲线和第一排泥工作曲线包括以下步骤：S11、对采集到的未处理水源，记录其在第三浊度仪的原始浊度，第三浊度仪设置在预沉池出水口加药点前，控制水源流量为定值，建立对应于水厂的处理水池的各模拟水池，模拟所述未处理水源经过各模拟水池的处理过程，设置若干个成梯度增加的初始加药量，记录经过上述处理过程后的若干个浊度；S12、选取处理后的浊度与目标浊度一致时的加药量，记为第一投加量；S13、当处理后的浊度与目标浊度一致时，将此时处理后的沉淀池静置液控干水分，称量控干水分后的沉淀泥沙质量，记录称量的沉淀泥沙质量；S14、采集若干份不同浊度的未处理水源，对每一份未处理水源，重复所述步骤S11-S13，根据得到的水源各原始浊度和各第一投加量绘制第一加药工作曲线，根据得到的水源各原始浊度和各称量的沉淀泥沙质量绘制第一排泥工作曲线。上述实验室模拟所述处理水池包括沿水流方向通过管道依次相连的预沉池、九格反应池和沉淀池，模拟水池处理过程包括以下过程：高速搅拌过程：测量所述预沉池和九格反应池的中间管道中的水流速度，测量预沉池后加药点到所述九格反应池的距离，计算出高速搅拌时间和转速，用于模拟高速搅拌过程；慢速过程：测量经过所述高速搅拌过程后的水流在所述九格反应池后的水流速度，测量水流流过九格的时间，计算出慢速搅拌转速，用于模拟慢速搅拌过程；沉淀池静置过程：水流经过所述慢速搅拌过程后流入沉淀池内，利用水流在所述沉淀池静置所需的时间模拟静置过程；取所述沉淀池静置液适当深度h测量处理后的浊度，当测量出所述处理后的浊度与目标浊度对应一致时，记录此时的测量深度h，在下一次测量所述处理后的浊度时，以水深h处作为测量位置。进一步的，根据等浊度不同流量下，水厂的实际情况将所述第二加药工作曲线分为以下两段曲线：安全工作直线段：是第二投加量符合第一投加量*水源流量的计算公式的工作区域；超产部分曲线段：当水源流量继续增加后，沉淀池水静置时间减少，且因沉淀池大小固定和水处理静置需要一定时间，所以存在一个由安全工作直线段变为超产部分曲线段的斜率变化的流量值，当达到该流量值时，重新调整模拟水池处理过程中的静置时间模拟等效于因为沉淀池水流量增大后静置时间减少量，记录等效的静置时间，重新模拟水池处理过程，记录新的第一投加量，以第一投加量*水源流量计算出新的第二投加量并绘制曲线，超产部分曲线段是水厂工作的超产区域；当水源流量继续增加，到沉淀池水静置所需的时间小于最短静置时间15分钟时，此时无论投加多少药都不能使沉淀池后的水浊度达到目标浊度，超过超产部分曲线段是系统不能工作的危险区域。进一步的，当已知水源原始浊度，水源流量在可工作区域内时，根据第一加药工作曲线得到的第一投加量为实验室最佳投加量，则加药设备计量泵打出的药流量计算过程如下：S31、由实验室得到最佳投加量Ag/L，实验室有效投加量为A·x％，此时实验室测得的密度为ρ实，x指国家标准规定的聚氯化铝含量；S32、测量每一批聚合氯化铝准确含量为y，根据实验室有效投加量等于水厂实际有效投加量：A·x％＝B·y％；其中B为水厂最佳投加量，单位g/L；S33、计算计量泵在工作时间T总内能打出的总的药流量，其中，Q实际为实际测得的药流量，单位工作时间内计量泵能打出的药流量为实际水厂计量泵单位工作时间内能打出的药流量：其中，ρ配为实时在线密度计测得的配药池密度。加药设备在正常进行加药的同时，软件根据预警浊度仪测得的浊度时时判断是否进行报警操作、并提示计算需要增加的配药池药量，具体包括以下步骤：S411、获取预警浊度仪的水源浊度，预估水源经过预沉池后的水源原始浊度，预估计算方法为：得出预估的水源原始浊度；S412、根据预估的水源原始浊度在所述第一加药工作曲线中查找对应浊度下的第一投加量，记为预估的第一投加量M，根据加药过程计算出计量泵打出的预估药流量；S413、将所述计量泵能打出的预估药流量与计量泵的最大设计药流量进行比较；S414、若预估药流量超过最大设计药流量，系统自动报警，且提示需要向配药池增加药量，所需的增加药量N计算为：最大设计药流量*预设百分比*ρ需*y％＝M*x％，ρ需为增加药量后的配药池密度，该预设百分比为计量泵修正后的工作流量占最大设计流量的百分比，如果储药池有搅拌，直接将药投入储药池中搅拌，则N＝(ρ需-ρ密)*h1*S，ρ密为此时测得的储药池密度，h1为储药池液位计高度，S为储药池底面积；如果储药池没有搅拌，由配药池先配好再抽往储药池，则ρ需*S*h2＝ρ密*h1*S+ρ储*(h2-h1)*S，h2为液位计最高液位高度，ρ储为需要配置的密度，则N＝ρ储*V，V为配药池体积；S415、根据计算出的增加药量N计算实际投入的净水剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水厂加药控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、绘制以水源原始浊度为横坐标、第一投加量为纵坐标的第一加药工作曲线，绘制以水源原始浊度为横坐标、称量的沉淀泥沙质量为纵坐标的第一排泥工作曲线；/nS2、绘制以水源流量为横坐标、第二投加量为纵坐标的第二加药工作曲线；/nS3、利用所述第一加药工作曲线和第二加药工作曲线控制水厂内加药设备进行加药操作；/nS4、执行S3的同时，并行的根据预警浊度仪此时的浊度利用所述第一加药工作曲线和第二加药工作曲线时时判断是否进行报警操作、并计算需要增加的配药池药量；/nS5、执行S3的同时，并行的根据所述第一排泥工作曲线绘制以单位时间为横坐标、瞬时沉淀泥沙质量为纵坐标的第二排泥工作曲线，并累计计算总的沉淀泥沙质量控制排泥设备进行排泥操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种水厂加药控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、绘制以水源原始浊度为横坐标、第一投加量为纵坐标的第一加药工作曲线，绘制以水源原始浊度为横坐标、称量的沉淀泥沙质量为纵坐标的第一排泥工作曲线；
S2、绘制以水源流量为横坐标、第二投加量为纵坐标的第二加药工作曲线；
S3、利用所述第一加药工作曲线和第二加药工作曲线控制水厂内加药设备进行加药操作；
S4、执行S3的同时，并行的根据预警浊度仪此时的浊度利用所述第一加药工作曲线和第二加药工作曲线时时判断是否进行报警操作、并计算需要增加的配药池药量；
S5、执行S3的同时，并行的根据所述第一排泥工作曲线绘制以单位时间为横坐标、瞬时沉淀泥沙质量为纵坐标的第二排泥工作曲线，并累计计算总的沉淀泥沙质量控制排泥设备进行排泥操作。


2.根据权利要求1所述的一种水厂加药控制方法，其特征在于，所述绘制第一加药工作曲线和第一排泥工作曲线包括以下步骤：
S11、对采集到的未处理水源，记录其在第三浊度仪的原始浊度，第三浊度仪设置在预沉池出水口加药点前，控制水源流量为定值，建立对应于水厂的处理水池的各模拟水池，模拟所述未处理水源经过各模拟水池的处理过程，设置若干个成梯度增加的初始加药量，记录经过上述处理过程后的若干个浊度；
S12、选取处理后的浊度与目标浊度一致时的加药量，记为第一投加量；
S13、当处理后的浊度与目标浊度一致时，将此时处理后的沉淀池静置液控干水分，称量控干水分后的沉淀泥沙质量，记录称量的沉淀泥沙质量；
S14、采集若干份不同浊度的未处理水源，对每一份未处理水源，重复所述步骤S11-S13，根据得到的水源各原始浊度和各第一投加量绘制第一加药工作曲线，根据得到的水源各原始浊度和各称量的沉淀泥沙质量绘制第一排泥工作曲线。


3.根据权利要求2所述的一种水厂加药控制方法，其特征在于，实验室模拟所述处理水池包括沿水流方向通过管道依次相连的预沉池、九格反应池和沉淀池，模拟水池处理过程包括以下过程：
高速搅拌过程：测量所述预沉池和九格反应池的中间管道中的水流速度，测量预沉池后加药点到所述九格反应池的距离，计算出高速搅拌时间和转速，用于模拟高速搅拌过程；
慢速过程：测量经过所述高速搅拌过程后的水流在所述九格反应池后的水流速度，测量水流流过九格的时间，计算出慢速搅拌转速，用于模拟慢速搅拌过程；
沉淀池静置过程：水流经过所述慢速搅拌过程后流入沉淀池内，利用水流在所述沉淀池静置所需的时间模拟静置过程；
取所述沉淀池静置液适当深度h测量处理后的浊度，当测量出所述处理后的浊度与目标浊度对应一致时，记录此时的测量深度h，在下一次测量所述处理后的浊度时，以水深h处作为测量位置。


4.根据权利要求1所述的一种水厂加药控制方法，其特征在于，根据等浊度不同流量下，水厂的实际情况将所述第二加药工作曲线分为以下两段曲线：
安全工作直线段：是第二投加量符合第一投加量*水源流量的计算公式的工作区域；
超产部分曲线段：当水源流量继续到预设最大流量值时，重新调整模拟水池处理过程中的静置时间模拟等效于因为沉淀池水流量增大后静置时间减少量，记录等效的静置时间，重新模拟水池处理过程，记录新的第一投加量，以新的第一投加量*水源流量计算出新的第二投加量并绘制曲线，超产部分曲线段是水厂工作的超产区域；当水源流量继续增加，到沉淀池水静置所需的时间小于最短静置时间15分钟时，此时无论投加多少药都不能使沉淀池后的水浊度达到目标浊度，超过超产部分曲线段是系统不能工作的危险区域。


5.根据权利要求1所述的一种水厂加药控制方法，其特征在于，当已知水源原始浊度，水源流量在可工作区域内时，根据第一加药工作曲线得到的第一投加量为实验室最佳投加量，则加药设备计量泵打出的药流量计算过程如下：
S31、由实验室得到最佳投加量Ag/L，实验室有效投加量为A·x％，此时实验室测得的密度为ρ实，x指国家标准规定的聚氯化铝含量；
S32、测量每一批聚合氯化铝准确含量为y，根据实验室有效投加量等于水厂实际有效投加量：
A·x％＝B·y％；



其中B为水厂最佳投加量，单位g/L；
S33、计算计量泵在工作时间T总内能打出的总的药流量，



其中，Q实际为实际测得的药流量，单位工作时间内计量泵能打出的药流量为：



实际水厂计量泵单位工作时间内能打出的药流量：



其中，ρ配为实时在线密度计测得的配药池密度。


6.根据权利要求1所述的一种水厂加药控制方法，其特征在于，加药设备在正常进行加药的同时，软件根据预警浊度仪测得的浊度时时判断是否进行报警操作、并提示计算需要增加的配药池药量，具体包括以下步骤：
S411、获取预警浊度仪的水源浊度，预估水源经过预沉池后的水源原始浊度，预估计算方法为：得出预估的水源原始浊度；
S412、根据预估的水源原始浊度在所述第一加药工作曲线中查找对应浊度下的第一投加量，记为预估的第一投加量M，根据加药过程计算出计量泵打出的预估药流量；
S413、将所述计量泵能打出的预估药流量与计量泵的最大设计药流量进行比较；...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙宽伟，龙宽志，
申请(专利权)人：龙宽伟，
类型：发明
国别省市：四川;51