自來水廠投藥系統(tǒng)存在隱患怎么辦?2020-10-23 08:45作者:清時(shí)捷科技
新一代信息技術(shù)的加速變革支撐了智慧水務(wù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代化水廠的建設(shè)為我國(guó)供水行業(yè)的整體發(fā)展帶來了很大的借鑒與思考?!八畡?wù)一線”分享基層水廠、污水廠日常工作中的科技創(chuàng)新、技改創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新或管理創(chuàng)新等,可供相關(guān)的水廠提供參考和借鑒,希望可以帶來更多思想的碰撞與火花。 本期摘要 自來水廠投藥系統(tǒng)存在隱患怎么辦?本期介紹一種針對(duì)斷電、斷藥、缺藥等異常情況,進(jìn)行快速檢測(cè)、自動(dòng)進(jìn)行藥劑投加的新型藥劑應(yīng)急投加系統(tǒng),無需備用電源仍可保證藥劑連續(xù)穩(wěn)定地投加,可保證出廠水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)、保障水質(zhì)安全。 工程概況:JZT水廠 深圳市光明區(qū)JZT水廠,坐落于光明區(qū)鳳凰街道辦事處甲子塘大道77號(hào),總占地0.0895 km2,總供水規(guī)模為20萬m3/d。處理工藝包括混凝、沉淀、過濾和消毒等環(huán)節(jié),常規(guī)投加藥劑為混凝劑(聚合氯化鋁)和消毒劑(次氯酸鈉)。 混凝處理為整個(gè)水處理過程的第一個(gè)環(huán)節(jié),是整個(gè)水處理的基礎(chǔ)。對(duì)于自來水廠而言,供水水質(zhì)優(yōu)劣不僅與處理工藝相關(guān),同時(shí)也受到藥劑投加等因素的影響。 混凝投藥是自來水生產(chǎn)過程中凈化水質(zhì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)混凝投藥的自動(dòng)控制可以穩(wěn)定出水水質(zhì),降低制水成本,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。目前,自來水廠的藥劑投加基本采用PLC控制投加泵進(jìn)行自動(dòng)投藥。 問題分析 自來水生產(chǎn)是一個(gè)連續(xù)的過程,混凝劑必須連續(xù)投加,若發(fā)生混凝劑投加中斷,將引起渾濁度升高,導(dǎo)致出廠水水質(zhì)超標(biāo),甚至造成重大水質(zhì)事故,產(chǎn)生不良社會(huì)影響。 近年來,在自動(dòng)化高速發(fā)展的今天,投藥系統(tǒng)投加精度和自動(dòng)化程度越來越高,但是水廠斷藥、缺藥應(yīng)急投加的研究仍停留在配水井等藥劑投加點(diǎn),設(shè)置應(yīng)急藥劑儲(chǔ)存池,發(fā)現(xiàn)斷藥、缺藥后進(jìn)行人工投加,存在操作滯后、加藥及時(shí)性低等問題。 經(jīng)分析,投藥系統(tǒng)斷電、投藥泵故障、投藥管道爆裂堵塞均會(huì)造成斷藥;投加管道破損或其他原因產(chǎn)生管道滲漏會(huì)導(dǎo)致投加點(diǎn)藥量不足造成缺藥。斷藥和缺藥都將無法保證正常生產(chǎn)。 工藝流程圖 現(xiàn)有對(duì)策 如何快速檢測(cè)并自動(dòng)應(yīng)急投加是重點(diǎn)、也是難點(diǎn)。 (1)在配水井設(shè)置應(yīng)急藥劑儲(chǔ)存池,當(dāng)水廠出現(xiàn)斷藥、缺藥情況時(shí),進(jìn)行人工投加。 (2)當(dāng)發(fā)生投藥系統(tǒng)斷電時(shí),原水繼續(xù)流入,員工必須快速到達(dá)配水井,打開應(yīng)急藥劑儲(chǔ)存池的手動(dòng)投加閥進(jìn)行應(yīng)急投加,通常需要較長(zhǎng)時(shí)間恢復(fù)投藥,無法保證水質(zhì)持續(xù)達(dá)標(biāo)。 (3)當(dāng)發(fā)生投藥泵故障時(shí),原水繼續(xù)流入,員工必須快速到達(dá)加藥間切換投加泵,通常需要較長(zhǎng)時(shí)間恢復(fù)投藥,無法保證水質(zhì)持續(xù)達(dá)標(biāo)。 (4)當(dāng)發(fā)生藥劑投加管道爆裂、堵塞,導(dǎo)致藥劑投加量偏少或完全中斷時(shí),原水繼續(xù)流入,人工無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)、常規(guī)裝置無法及時(shí)檢測(cè),通常發(fā)現(xiàn)時(shí)已經(jīng)導(dǎo)致水質(zhì)超標(biāo)。 (5)當(dāng)發(fā)生投加管道破損或其他原因產(chǎn)生管道滲漏,導(dǎo)致投加點(diǎn)藥量不足造成缺藥時(shí),原水繼續(xù)流入,人工無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)、常規(guī)裝置無法及時(shí)檢測(cè),通常發(fā)現(xiàn)時(shí)已經(jīng)導(dǎo)致水質(zhì)超標(biāo)。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐 (1)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路 為解決上述技術(shù)問題,特別創(chuàng)新提出一種斷電、斷藥、缺藥情況下,無需備用電源仍可保證藥劑連續(xù)穩(wěn)定的投加系統(tǒng),可保證出廠水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)、保障水質(zhì)安全。 本系統(tǒng)安裝在配水井等藥劑投加點(diǎn),通過對(duì)斷電、斷藥以及缺藥等可導(dǎo)致加藥異常情況的檢測(cè),自動(dòng)進(jìn)行應(yīng)急投加,同時(shí)在中控室進(jìn)行報(bào)警,提示值班人員盡快處置。所有應(yīng)急操作均無需配備應(yīng)急電源,大大提高系統(tǒng)的可推廣性。 (2)系統(tǒng)構(gòu)成 藥劑應(yīng)急自動(dòng)投加系統(tǒng),包括儲(chǔ)藥池、投加控制裝置、斷藥檢測(cè)裝置、斷電檢測(cè)裝置、缺藥檢測(cè)裝置以及遠(yuǎn)程報(bào)警模塊。 注:1-儲(chǔ)藥池;2-常開手動(dòng)閥;3-斷電檢測(cè);4-斷藥檢測(cè);5-缺藥檢測(cè);6-浮子流量計(jì);7-開啟型電磁閥;8-手動(dòng)閥藥劑應(yīng)急自動(dòng)投加系統(tǒng) (3)具體實(shí)施方式 投加控制:本系統(tǒng)在藥劑儲(chǔ)藥池和投加點(diǎn)之間的管道上安裝一個(gè)斷電開啟型電磁閥,當(dāng)斷電開啟型電磁閥打開時(shí),可實(shí)現(xiàn)無需備用電源情況下的藥劑自動(dòng)投加及遠(yuǎn)程報(bào)警。該應(yīng)急加藥系統(tǒng)是一個(gè)重力加藥系統(tǒng),應(yīng)急加藥量會(huì)隨貯藥箱液位下降而減小,為此需將儲(chǔ)藥池放置在適當(dāng)高度,保證在最低液位時(shí)流量可以滿足最小投加藥量。 儲(chǔ)藥池 快速檢測(cè)裝置具有3種檢測(cè)功能:斷電檢測(cè)、斷藥檢測(cè)及缺藥檢測(cè)。 斷電開啟型電磁閥 浮子流量計(jì) 遠(yuǎn)程報(bào)警模塊:利用DO模塊外接的繼電器常開點(diǎn)驅(qū)動(dòng)中控室或其他遠(yuǎn)程值班室聲光報(bào)警器,當(dāng)出現(xiàn)缺藥或斷藥時(shí),DO模塊輸出點(diǎn)外接的繼電器吸合,繼電器常開點(diǎn)閉合,聲光報(bào)警啟動(dòng)。 (4)實(shí)踐分析 該藥劑應(yīng)急投加系統(tǒng)相較JZT水廠原有應(yīng)急藥劑投加裝置,增加了2臺(tái)浮子流量計(jì)和1臺(tái)斷電開啟型電磁流量計(jì)及部分管材,合計(jì)金額不超過1000元。 經(jīng)統(tǒng)計(jì)2018年-2019年JZT水廠共出現(xiàn)21次意外斷電,該系統(tǒng)均即時(shí)進(jìn)行藥劑應(yīng)急投加,確保水質(zhì)穩(wěn)定。如無該系統(tǒng),直接損失是要排放未正常投加藥劑的原水,即F=進(jìn)水量×中斷加藥時(shí)間×原水單價(jià)。按照每次需要半小時(shí)重新進(jìn)行投藥,則每次直接經(jīng)濟(jì)損失為8 300×0.5×1.06=4 399元,合計(jì)約9.24萬元。 除產(chǎn)生明顯經(jīng)濟(jì)效益外,該系統(tǒng)最大的貢獻(xiàn)是避免無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)藥劑投加中斷或不足產(chǎn)生的生產(chǎn)隱患,大大提高水質(zhì)的穩(wěn)定性,為后續(xù)智慧水廠無人和少人值守提供有力保障。 (5)總結(jié)與展望 (1)本系統(tǒng)通過檢測(cè)斷電、缺藥、斷藥信號(hào)并及時(shí)進(jìn)行藥劑應(yīng)急自動(dòng)投加,確保水質(zhì)達(dá)標(biāo),具有簡(jiǎn)便性、通用性及高可靠性等特點(diǎn)。 (2)斷電開啟型電磁閥的選取及使用,解決了斷電檢測(cè)以及無需備用電源自動(dòng)投加藥劑的難題。由于停電時(shí)間較短,電磁閥線圈處于長(zhǎng)期通電狀態(tài),因此,須考慮線圈溫升可適應(yīng)連續(xù)通電的條件。為此,本系統(tǒng)電磁閥線圈加裝節(jié)能模塊,有效降低了線圈溫升。 (3)本系統(tǒng)在研發(fā)及使用過程中,斷藥及缺藥檢測(cè)裝置對(duì)比使用了斷流指示器、電磁流量計(jì)、浮子流量計(jì)等多種流量檢測(cè)方法之后選擇浮子流量計(jì),實(shí)現(xiàn)了低成本、高可靠的設(shè)計(jì)目的,同時(shí)契合了無需備用電源的設(shè)計(jì)思路。 (4)本系統(tǒng)除了可自動(dòng)應(yīng)急投加混凝劑之外,同樣適用于水廠消毒劑等其他生產(chǎn)藥劑的應(yīng)急自動(dòng)投加,并具有廣泛的適用性,可在自來水廠、污水廠進(jìn)行推廣。 - END - 高旭輝,陳 奮,于宏靜 (深圳市深水光明水務(wù)有限公司,廣東深圳 518107) 本文發(fā)表在《凈水技術(shù)》2020年第8期“‘清時(shí)捷’供排水企業(yè)運(yùn)行及管理成果專欄” 來源:凈水技術(shù) “清時(shí)捷”供排水企業(yè)運(yùn)行及管理成果專欄 征稿內(nèi)容:我國(guó)基層水廠、污水廠日常工作中的科技創(chuàng)新、技改創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新或管理創(chuàng)新等。 特色服務(wù):快速審稿錄用、版面費(fèi)全免、快速發(fā)表優(yōu)先出版、責(zé)編一對(duì)一修改指導(dǎo)、稿酬、清時(shí)捷杯專欄優(yōu)秀論文獎(jiǎng)。 投稿方式:網(wǎng)址zsjs.cbpt.cnki.net,或咨詢專欄責(zé)任編輯阮辰旼,13585990831。 免責(zé)聲明 微信圖片及文章系網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載,僅供分享不作商業(yè)用途,版權(quán)歸原作者和原出處所有。如原版權(quán)所有者不同意轉(zhuǎn)載的,請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系我們(0755-21033425),我們會(huì)立即刪除,謝謝! 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