自來(lái)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 

導(dǎo)讀

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(lái)了很大的借鑒與思考。“水務(wù)一線(xiàn)”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(lái)更多思想的碰撞與火花。

本期摘要

自來(lái)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(wú)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(wàn)m3/d。處理工藝包括混凝、沉淀、過(guò)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(guò)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(lái)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(lái)水生產(chǎn)過(guò)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(lái)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(wèn)題分析

自來(lái)水生產(chǎn)是一個(gè)連續(xù)的過(guò)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(lái),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(lái)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(wèn)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(wú)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(kāi)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(wú)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(wú)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(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)、常規(guī)裝置無(wú)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(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)、常規(guī)裝置無(wú)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(wèn)題,特別創(chuàng)新提出一種斷電、斷藥、缺藥情況下,無(wú)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(guò)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(wú)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(kāi)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(kāi)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(kāi)啟型電磁閥,當(dāng)斷電開(kāi)啟型電磁閥打開(kāi)時(shí),可實(shí)現(xiàn)無(wú)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(mǎn)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)啟型電磁流量計(jì)及部分管材,合計(jì)金額不超過(guò)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(wú)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(wàn)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(wú)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(wú)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(guò)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(kāi)啟型電磁閥的選取及使用,解決了斷電檢測(cè)以及無(wú)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(xiàn)圈處于長(zhǎng)期通電狀態(tài),因此,須考慮線(xiàn)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(xiàn)圈加裝節(jié)能模塊,有效降低了線(xiàn)圈溫升。

(3)本系統(tǒng)在研發(fā)及使用過(guò)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(wú)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(lái)水廠、污水廠進(jìn)行推廣。

-   END   -


更氣寒冷,將凝結(jié)也

多露是二十四節(jié)氣中的第17個(gè)節(jié)氣,是干支歷酉月的結(jié)束以及戌月的起始;時(shí)間點(diǎn)在公歷每年10月8日或9日視太陽(yáng)到達(dá)黃經(jīng)195°(處于室女座)時(shí)。

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(zhuān)欄”


來(lái)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(zhuān)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(zhuān)欄優(yōu)秀論文獎(jiǎng)。

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