行業(yè)資訊
中鐵城際絮凝劑智能投加系統(tǒng)如何降低藥耗?前饋+反饋控制模型解析
一、系統(tǒng)組成
中鐵城際絮凝劑自動加藥系統(tǒng)是現(xiàn)代化水廠凈水工藝的核心環(huán)節(jié),通常由以下部分構成:
藥劑儲存與制備
溶藥罐:用于溶解固體絮凝劑(如聚合氯化鋁PAC、硫酸鋁等),通過攪拌裝置實現(xiàn)均勻配比。儲藥罐:儲存已配制好的藥液,配備液位傳感器監(jiān)測液位。計量泵:根據(jù)控制信號精確調節(jié)藥液投加量,支持變頻或沖程調節(jié),確保投加精度。
水質監(jiān)測與數(shù)據(jù)采集
在線儀表:包括濁度傳感器、流量計、pH計等,實時監(jiān)測原水水質參數(shù)(如濁度、流量、溫度)。數(shù)據(jù)傳輸模塊:將水質數(shù)據(jù)上傳至控制系統(tǒng),支持有線(RS485、以太網)或無線(NB-IoT、LoRa)傳輸。
智能控制系統(tǒng)
PLC/SCADA系統(tǒng):接收傳感器數(shù)據(jù),通過預設算法(如前饋+反饋模型)動態(tài)計算絮凝劑需求量。人機交互界面:顯示實時數(shù)據(jù)、歷史趨勢及報警信息,支持遠程參數(shù)調整。
執(zhí)行機構
計量泵、電動閥門等設備,根據(jù)控制指令自動調節(jié)投加量。
二、工作原理
數(shù)據(jù)采集與分析
高濁度場景:原水濁度升高時,系統(tǒng)自動增加絮凝劑投加量,確保絮凝效果。流量波動:根據(jù)進水流量的變化比例調節(jié)投加量,維持藥劑與原水的最佳配比。實時監(jiān)測原水濁度、流量、pH值等參數(shù),例如:
智能投加控制
前饋控制:基于進水流量、濁度等參數(shù)預測藥劑需求,提前調整投加量。反饋控制:結合沉淀池出水濁度或濾池水頭損失等指標,實時修正投加量,形成閉環(huán)控制。
精準投加執(zhí)行
計量泵根據(jù)控制信號調節(jié)頻率或沖程,將絮凝劑精準投加至混合池或絮凝池,確保藥劑與原水充分混合。
三、技術優(yōu)勢
精準控制
通過PID算法和機器學習模型優(yōu)化投加量,避免過量或不足,節(jié)省藥劑成本(如PAC投加誤差可控制在±1%以內)。
高效節(jié)能
自動化控制減少人工干預,降低勞動強度;精準投加減少藥劑浪費,延長濾池反沖洗周期。
穩(wěn)定達標
絮凝效果實時監(jiān)控,確保出水濁度穩(wěn)定低于0.5 NTU,滿足《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB 5749-2022)要求。
遠程與智能管理
支持物聯(lián)網(IoT)平臺遠程監(jiān)控,實時數(shù)據(jù)上云,故障自動報警(如儲藥罐液位過低、計量泵故障)。
四、應用場景
常規(guī)凈水工藝
用于地表水廠混凝沉淀階段,配合網格/折板絮凝池,提升絮體形成效率。
應急處理
在原水突發(fā)污染(如藻類爆發(fā)、重金屬超標)時,聯(lián)動高錳酸鉀、粉末活性炭投加系統(tǒng),增強應急處理能力。
特殊水質適應性
針對低溫低濁水,通過調整絮凝劑類型(如選用低溫適應型PAC)和投加策略,保障處理效果。
五、典型案例
某自來水有限公司
采用智能加藥系統(tǒng),結合余鋁在線監(jiān)測儀,動態(tài)調節(jié)PAC投加量,鋁殘留量穩(wěn)定控制在0.05 mg/L以下。
某供水廠
集成CHEMBoard智能加藥平臺,通過濁度、流量雙因子控制,實現(xiàn)絮凝劑投加量降低25%,年節(jié)約藥耗超百萬元。
城西水廠
應用全自動絮凝劑投加系統(tǒng),結合V型濾池反沖洗數(shù)據(jù)反饋,濾池出水濁度穩(wěn)定≤0.1 NTU。
六、未來發(fā)展趨勢
AI驅動優(yōu)化:利用深度學習算法預測水質變化趨勢,提前調整投加策略。綠色藥劑研發(fā):推廣低磷、可生物降解的環(huán)保型絮凝劑(如聚硅酸鐵)。模塊化設計:采用撬裝式一體化設備,簡化安裝與運維流程。
通過自動化與智能化技術的深度融合,絮凝劑加藥系統(tǒng)已成為水廠實現(xiàn)高效、低碳運行的關鍵技術,為水質安全提供堅實保障。
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