本发明专利技术公开了一种水厂臭氧接触池进水流量的在线软测量方法，针对因工艺条件限制无法在线直接测量水厂臭氧接触池进水流量的难题，提出一种臭氧接触池进水提升水泵在线工作条件下允许的试验方法，通过获得提升水泵运行在实际最大工作扬程Ｈｍａｘ和实际最小工作扬程Ｈｍｉｎ下的频率－流量对应关系曲线，在之后臭氧投加自动控制过程中，根据测得的当前工作扬程Ｈｒｅａｌ和试验得到的频率－流量对应关系曲线，由中控室监控计算机实时生成当前工作扬程Ｈｒｅａｌ下的频率－流量对应关系曲线，通过查询该曲线自动获得臭氧接触池进水提升水泵的实时流量，进而获得臭氧接触池的进水实时流量。本发明专利技术实用可靠，不需要增加任何额外成本，具有广泛的适用性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种水厂臭氧接触池进水流量的测量方法，尤其涉及一种臭氧接触池进水流量的在线软测量方法。
技术介绍
中国广大城镇居民的饮用水基本来源为自来水，自来水水质对居民的身体健康至 关重要，要求做到感官方面无色透明，无嗅无味；在化学方面不含有害毒物；在细菌学方面 不含致病菌，因而对大肠杆菌及细菌总数都有限制。对III类水质原水，自来水厂采用传统 常规处理工艺基本可以满足上述要求。 水厂传统常规处理工艺主要是在沉淀池前端投加混凝剂以使水中胶态颗粒脱稳， 经过凝聚、絮凝、沉淀，去除水中的杂质微粒，降低原水浊度；水厂加氯消毒工艺一般分为 前加氯和后加氯，前加氯在原水进入沉淀池之前进行，其主要目的是氧化和降解原水中的 有机物，同时杀灭水中藻类，避免其在沉淀池及滤池中生长；后加氯在清水池中进行加氯消 毒，使出厂水中保持一定浓度的余氯，从而保证自来水终端用户水质不变质。 水厂传统常规处理工艺主要是去除水中悬浮颗粒、胶体物质和细菌，此工艺已被 世界各国延续使用一百多年。然而，我国改革开放以来，一方面随着工农业的高速发展、城 市化步伐加快， 一些地方政府往往片面追求GDP增长，疏于环境监管、保护和治理，导致不 少城市，尤其是位于江河下游城市的水源受到污染和富营养化的状况正逐步加深，原水水 质不断劣化；受污染的原水中溶解性有机物的增多，使得常规工艺对水中污染物的去除效 果明显下降；另一方面，随着人们生活水平的提高，广大市民对饮用水的要求越来越高。为 此，迫切要求原水水质低于III类的城镇水厂在传统常规处理工艺基础上增加深度处理工 艺，以提高出水水质。臭氧-生物活性炭深度处理工艺由德国首先开发并已在欧美、日本等 发达国家广泛应用。臭氧的强氧化性及活性炭的吸附和降解特性，使得该工艺对饮用水中 难降解有机物有很好的处理效果。实验研究及水厂大规模应用结果均表明，在常规工艺后 增加臭氧_活性炭深度处理工艺，不仅能够去除水中的有机物，还能去除水中的铁、锰、 色度等，提高水的安全性和生物稳定性。我国少数城市水厂在传统常规处理工艺基础上也 开始增加采用此深度处理工艺。 用预臭氧代替前加氯，可初步氧化分解水中的有机物及其它还原性物质，并可以 去除藻类、促进絮凝、减少絮凝剂用量、降低待滤水的浊度、提高过滤速度和延长过滤周期、 减少过滤反冲洗水量、提高砂滤出水的水质。在砂滤池后增加了主臭氧和生物活性碳环节， 其中主臭氧目的是消毒和有效地将水中难以生物降解的有机物断链、开环，提高原水中有 机物的可生化性和可吸附性；生物活性炭凭借表面的吸附和生物膜的降解作用对有机物进 行去除。 主臭氧和活性炭是整个深度处理工艺的关键环节，主臭氧投加质量的好坏直接影 响到该环节的处理效果。在原水水质保持稳定情况下，臭氧投加控制系统可近似为一个比 值控制系统，故连续获取臭氧接触池实时进水流量是臭氧连续投加控制的基础。如果臭氧接触池的进水流量不可测，则难以实现比值控制；同时，臭氧接触池进水流量不可测且时变 则意味着臭氧投加控制过程的时延未知且时变；此外，臭氧接触池进水流量的变化还直接 影响余臭氧变化过程中的静态增益及模型其他参数，因此连续获取臭氧接触池实时流量对 臭氧投加实施准确控制非常关键。 本专利技术研究对象——苏州市自来水公司相城水厂在常规工艺后增加臭氧_活性 炭深度处理工艺改造时，由于受环境和管道结构的限制无法在臭氧接触池之前的提升泵 房出水处安装在线流量计(我国许多城镇原采用传统常规工艺水厂今后在常规工艺后增 加臭氧_活性炭深度处理工艺改造时通常也存在此困难)，从而无法在线测得臭氧接触 池进水实时流量。负责苏州市自来水公司相城水厂臭氧投加系统供货、安装、调试的德国 WEDECO公司工程技术人员，与苏州市自来水公司相城水厂有关负责人商议后，把后续工艺 活性炭滤池的出口在线流量计流量作为臭氧接触池的进水流量，活性炭滤池液位波动对炭 滤池的出口流量存在着迭加影响，尤其在工况大幅改变(如一、二泵房开关车以及炭滤池 反冲洗)情况下炭滤池存在液位波动很大，将后续工艺活性炭滤池的出口在线流量计流量 作为臭氧接触池的进水流量将出现很大偏差，从而导致臭氧投加控制失准、严重影响出厂 水质稳定。 虽然，水泵生产厂商对出厂水泵通常会提供水泵在扬程范围内额定流量曲线，但 水厂长年运行的水泵由于存在涡轮叶片磨损、主轴磨损松动等问题，将不可避免地导致其 扬程范围内额定流量性能曲线的偏移；又鉴于水厂供水不能中断，因而不允许对水泵进行 拆卸、离线试验和对其流量性能曲线进行离线测定。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术根据研究水厂的工艺条件，解决我国许多原采用传统常规工艺 水厂在常规工艺后增加臭氧_活性炭深度处理工艺改造时水厂通常受环境和管道结构 的限制，无法在臭氧接触池之前的提升泵房2出水处安装在线流量计，不能在线测量臭氧 接触池进水实时流量的问题，提出利用臭氧接触池进水前的提升泵房2(变频控制)出水流 量来实时计算臭氧接触池的进水流量的软测量试验与测量方法，从而为尔后的臭氧投加优 化控制提供准确的臭氧接触池的进水流量数据。技术方案本专利技术为解决以上技术问题采用如下技术方案 —种水厂臭氧接触池进水流量的在线软测量方法，包括如下步骤 第(I)步骤、臭氧接触池进水提升水泵在线工作条件下的试验步骤，分别获取提升水泵在实际最大工作扬程Hmax和实际最小工作扬程Hmin下的频率_流量对应关系曲线( — )提升水泵在实际最大工作扬程H^下的频率-流量对应关系曲线获取步骤 步骤l，将结合井的液位设定在最低允许液位L^处，也即提升水泵在实际最大工作扬程H^下运行； 步骤2，关闭被测提升水泵，固定其他提升水泵的运行频率不变，等待炭滤池出水 流量稳定时，读取炭滤池出水在线流量值QOTigin ; 步骤3，开启被测提升水泵并将运行频率fs调节到58% fmax，等待炭滤池出水流量 禾急^ ; 步骤4，读取炭滤池出水在线流量值Q。及每个炭滤分池的液位变化量ALj，臭氧 接触池进水流量Qi = Q。-AQ，其中AQ为炭滤池液位波动造成的炭滤池出水流量变化量，AQ= (L XS ，n为炭滤分池个数，s为每个炭滤分池的横截面积，A t为统计时间；ALj与Q。为多组连续测量值经过滤波和取平均处理后的结果；计算被测提升水泵运行频率fs为 58% fmax时的出水流量值Qt = Qi-Q。rigin ; 步骤5，将被测提升水泵的运行频率fs依次增加5% f^，等待炭滤池出水流量稳 定后再次执行步骤4，共反复增加8次，直至被测提升水泵的运行频率fs大于98% f^，进 入步骤6 ; 步骤6，将以上步骤测得的9组被测提升水泵的频率fs和流量值Qt采用曲线拟和 的方法得到被测提升水泵在实际最大工作扬程Hmax下的频率_流量对应关系曲线。 (二)提升水泵在实际最小工作扬程Hmin下的频率-流量对应关系曲线获取步骤 步骤A，将结合井的液位设定在最高允许液位Lmax处，也即提升水泵在实际最小工 作扬程Hmin下运行； 步骤B 步骤F采用与( 一 )中步骤2 步骤6所述的方法相同。 第(II)步骤、测得臭氧接触池进水提升水泵当前工作扬程Hr^，结合第(I)步骤得到的提升水泵在Hmax和H^条件下的频率-流量对应关系曲线，采本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水厂臭氧接触池进水流量的在线软测量方法，其特征在于：包括如下步骤： 第（Ⅰ）步骤、臭氧接触池进水提升水泵在线工作条件下的试验步骤，分别获取提升水泵在实际最大工作扬程Ｈ↓［ｍａｘ］和实际最小工作扬程Ｈ↓［ｍｉｎ］下的频率－流量对应关系曲线； 第（Ⅱ）步骤、测得臭氧接触池进水提升水泵当前工作扬程Ｈ↓［ｒｅａｌ］，结合第（Ⅰ）步骤得到的提升水泵在Ｈ↓［ｍａｘ］和Ｈ↓［ｍｉｎ］条件下的频率－流量对应关系曲线，采用线性插值和曲线拟合的方法获得提升水泵当前工作扬程Ｈ↓［ｒｅａｌ］下的频率－流量对应关系曲线，自动查询该曲线得到提升水泵当前运行频率ｆ↓［ｒｅａｌ］下的实时流量，当有多台提升水泵并联工作时，则多台并联工作的提升水泵实时流量之和即为臭氧接触池进水流量。
【技术特征摘要】
一种水厂臭氧接触池进水流量的在线软测量方法，其特征在于包括如下步骤第(I)步骤、臭氧接触池进水提升水泵在线工作条件下的试验步骤，分别获取提升水泵在实际最大工作扬程Hmax和实际最小工作扬程Hmin下的频率-流量对应关系曲线；第(II)步骤、测得臭氧接触池进水提升水泵当前工作扬程Hreal，结合第(I)步骤得到的提升水泵在Hmax和Hmin条件下的频率-流量对应关系曲线，采用线性插值和曲线拟合的方法获得提升水泵当前工作扬程Hreal下的频率-流量对应关系曲线，自动查询该曲线得到提升水泵当前运行频率freal下的实时流量，当有多台提升水泵并联工作时，则多台并联工作的提升水泵实时流量之和即为臭氧接触池进水流量。2. 如权利要求1所述的水厂臭氧接触池进水流量的在线软测量方法，其特征在于第 (II)步骤所述线性插值的方法如下式八 —八 (Hreal - Hmin) X (QHjnin-QfLmax)^H—real-yH一max~^ jT^J^~~^上式中4^代表被测提升水泵的当前工作扬程； Hmax代表被测提升水泵的实际最大工作扬程；Hmin代表被测提升水泵的实际最小工作扬程；QH—Mal代表插值得来的被测提升水泵在当前工作扬程Hreal下的出水流量值； QH—min代表被测提升水泵在实际最小工作扬程Hmin下的出水流量值； QH—,代表被测提升水泵在实际最大工作扬程Hmax下的出水流量值。3. 如权利要求1所述的水厂臭氧接触池进水流量的在线软测量方法，其特征在于第(I)步骤、臭氧接触池进水提升水泵在线工作条件下的试验步骤具体如下( 一 )提升水泵在...
【专利技术属性】
技术研发人员：周杏鹏，王冬生，管伟民，冯广礼，曹勇，郭安，李琴，
申请(专利权)人：东南大学，苏州市自来水公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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