关于水厂消毒剂投加系统的研究.docx

关于水厂消毒剂投加系统的研究卢利利 谢艳 陈思远（重庆远通电子技术开发有限公司，重庆，400060）摘要：本文通过对水厂消毒剂制备及投加装置进行分析研究，基于可编程逻辑控制器和离心泵设计出一套增压系统，合理解决了水厂消毒剂投加点压力高而无法满足投加要求的问题，运行稳定可靠，投入成本低，维护方便。关键词：水射器；水厂消毒剂投加系统；增压系统 ；PLC控制水厂是城镇重要的基础设施，水厂供水量、供水压力及水质紧密关系到城镇的生产、生活、政治、经济等诸多方面。消毒作为水厂水质控制的重要环节，其处理好坏直接关系到出厂水水质的合格与否。水厂常用的消毒剂为液氯和CLO2，采用的制备及投加装置为加氯机和CLO2发生器，虽有不同，但投加部分都是通过水射器产生特定的真空，并将消毒剂溶解入水射器供水系统中，使溶液加入到投加点。1 前言在实际应用中，加氯机和CLO2发生器自带的水射器出口压力往往都小于投加点压力，就需要增加增压泵和高压水射器或选用正压型设备。水射器的入口压力（工作水压力：Ps）与出口压力（工作背压：Pb）的理论曲线如图1所示。图1：水射器运行曲线图根据曲线选用合适的水射器，并满足水射器入口压力水的压力，可以满足很多情况下消毒剂的投加要求。但由于水厂实际情况复杂和水射器的实际工作特性，某些情况下水射器已无法满足投加要求，且水射器价格较高，投入成本大。本文从实际情况出发，采用对加氯机或CLO2发生器水射器后端的水气混合液进行二次加压，设计出一套经济实用的投加系统。2 系统设计2.1 系统构架本系统主要分为控制部分、离心泵、检测仪表及配套的管道部分，如图2所示。图2：水厂消毒剂投加系统图2.2 系统设计要点本系统在设计中主要考虑几个方面的问题：1）水射器后端的为水气混合液，进行二次加压时，部分气体会分离出来，且气体为具有一定腐蚀性及刺鼻性的消毒剂。2）水射器出口的水气混合液具有一定的流量，离心泵的流量不可能完全匹配。3）离心泵的运行与加氯机/CLO2发生器之间的联动，保证系统的安全运行。本系统从实际出发，通过合理的设备选型、管道走向和程序控制，解决了以上问题。整个消毒剂的投加管道采用耐腐蚀的PE管，并做好接口的密封。为了保证水射器及前端设备的安全运行，在选择离心泵时，流量必须稍大于水射器出口的流量。这样既能完全的将水射器出口的水气混合液投加到投加点，也能最大程度的减少水气混合液中气体的分离。由于离心泵的流量稍大，在持续运行中，加氯机/CLO2发生器内部压力就可能持续降低，影响设备的安全运行。为了避免这一问题，一方面在离心泵前段加入补水系统，补足离心泵与水射器出口流量差；另一方面，实时监测内部压力值，通过PLC编程实现加氯机/CLO2发生器与离心泵两者之间的联动，从而保证系统的安全运行。补水系统的水源可优先从沉淀池或清水池等构筑物中下部取用，一方面对整体管道起到密封的作用，另一方面即使系统发生故障，水射器后端的水气混合液投加入其中，也不会影响生产安全。此外，在离心泵后端设置一个流量开关，更大程度保障系统的安全运行。2.3 PLC控制本系统设置1个PLC站，采集加氯机/CLO2发生器运行状态、流量开关状态及离心泵运行状态，并通过编程调试实现系统的自动运行。系统流程图如图3所示。图3：系统流程图3 实际应用重庆忠县某水厂采用的消毒剂为CLO2，前加氯投加点位置为沉淀池，由于沉淀池至滤池距离较近，前加氯反应时间不足，无法严格控制加氯量的多少，且沉淀池前段可能滋生藻类，水厂决定将前加氯投加点移至厂外源水管道某点。水厂CLO2发生器水射器出口压力为0.04MPa，无法满足投加要求。根据水厂CLO2发生器的水射器流量和投加点的压力选择合适的离心泵，尽量减少管道敷设，利用原加氯管作为补水系统，对水厂加氯PLC站进行扩展，采集数据