桂城水廠出廠水余氯控制的改進(jìn)

更新時間：2008-01-18 17:09 來源：作者: 陳超明閱讀：3940

一,、前言

　　桂城水廠設(shè)計(jì)日供水38萬立方米，分三期工程建設(shè),。第三期工程為恒定主供水,，設(shè)計(jì)日供水20萬立方米；第一,、二期工程為輔助補(bǔ)充供水,，一期設(shè)計(jì)日供水6萬立方米，二期設(shè)計(jì)日供水12萬立方米?，F(xiàn)時一,、二期工程加氯系統(tǒng)的主體設(shè)備是美國Capital公司生產(chǎn)的真空式加氯機(jī)及其配套件。余氯儀是美國W&T公司生產(chǎn)的Micro-2000,。PLC為美國產(chǎn)施耐德昆騰系列,。系統(tǒng)如下圖示。

圖1

　　二,、問題的提出

　　一,、二期工程于上世紀(jì)80年代投產(chǎn)，氯氣投加為兩點(diǎn)手動投加,，出廠水余氯十分不穩(wěn)定,。90年代末對一、二期工程進(jìn)行全面自動化改造,，加氯系統(tǒng)改造為三點(diǎn)投加,，即源水前加氯、濾后加氯和第三點(diǎn)補(bǔ)氯,。原水前加氯根據(jù)原水流量比例投加,；濾后加氯根據(jù)原水流量比例手動恒定投加；第三點(diǎn)補(bǔ)氯根據(jù)出廠水余氯直接余氯控制,。經(jīng)過自動化改造后,，一、二期出廠水余氯分別由兩臺余氯儀控制,，控制方式如下圖,。

圖2

　　以上的出廠水余氯控制方式在出廠水流量穩(wěn)定的工況下運(yùn)行，出廠水余氯十分穩(wěn)定,。但是由于第一,、二期工程作為輔助補(bǔ)充供水，送水泵房開停泵比較頻繁,，實(shí)際運(yùn)行時發(fā)現(xiàn),，出廠水流量突變的工況下出廠水余氯極不穩(wěn)定,，其最高達(dá)到1.0ppm，最低又去到0.1ppm,，離設(shè)定值0.5ppm相去甚遠(yuǎn),。圖3記載的是2003年5月1日15時—2003年5月3日15時一期工程出廠水余氯曲線，縱坐標(biāo)為mg/l,，橫坐標(biāo)為時間,。

圖3

　　分析其原因主要是：由于一、二期工程為輔助補(bǔ)充供水,，所以送水泵站開停泵比較頻繁,，當(dāng)出廠水流量突變時，因?yàn)檠a(bǔ)氯機(jī)對此作出反映改變投加量需要一段時間,，使出廠水余氯即時發(fā)生變化,，余氯檢測值和余氯設(shè)定值之間失去平衡。加氯機(jī)作出響應(yīng)改變投加量,，經(jīng)測定氯氣由第三點(diǎn)加氯機(jī)投加后到被余氯儀檢測的時間約為7-9分鐘,，使得在直接余氯控制下的加氯機(jī)要重新達(dá)到平衡（即余氯設(shè)定值）需要一段時間，從而產(chǎn)生阻尼現(xiàn)象,。因此圖3顯示的出廠水余氯波動屬于正常,。

　　三、解決問題的方案

　　在不改建制水構(gòu)筑物和更換生產(chǎn)設(shè)備的前提下,，通過完善控制投氯方式而達(dá)到出廠水余氯穩(wěn)定的目的成為解決問題的首選,。
　　當(dāng)出廠水流量突變時出廠水余氯波動證明以直接余氯方式控制第三點(diǎn)補(bǔ)氯存在缺陷。那么就必須引入出廠水流量參數(shù)采用直接余氯+流量變化的復(fù)合環(huán)控制方式控制第三點(diǎn)補(bǔ)氯,。設(shè)計(jì)以下控制方案,，如下圖示：

圖4

　　第三點(diǎn)補(bǔ)氯設(shè)在清水池出口和送水泵站進(jìn)水口之間，一般補(bǔ)氯控制在0-0.3ppm范圍,，若加氯量過高,，就提高清水池入口處的第二點(diǎn)加氯量，此時第二點(diǎn)加氯量已改為手動定量投加,。
　　補(bǔ)氯投加的具體控制方法是：
　　1,、平時出廠水流量穩(wěn)定，變化不大時,，由PLC的PID直接余氯控制,，設(shè)定的參數(shù)根據(jù)閉環(huán)的滯后時間決定。
　　2,、當(dāng)送水泵站開停泵,，出廠水流量發(fā)生突變時，由PLC判斷,，自動切換為手動固定投加,。投加量的控制信號公式：
         Y=y*(Q/q)
   式中：Q為開停泵前出廠水瞬時流量,，
         q為開停泵后出廠水瞬時流量，
         y 為開停泵前投加量的控制信號值,，
         Y為開停泵后投加量的控制信號值。
　　Y輸出控制8分鐘后,，自動切換為PLC的PID直接余氯控制,。圖5記載的是2003年5月17日2時—2003年5月19日2時一期工程出廠水余氯曲線，縱坐標(biāo)為mg/l,，橫坐標(biāo)為時間,，設(shè)定值0.7ppm。