自動(dòng)控制加藥裝置在水處理中的應(yīng)用
來(lái)源：北京嘉德清洋環(huán)？萍加邢薰 閱讀：2629 更新時(shí)間：2007-12-25 10:50摘要：JD系列自動(dòng)控制加藥系統(tǒng)由各類信號(hào)傳感器、數(shù)據(jù)顯示儀表、信號(hào)轉(zhuǎn)換儀表、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和加藥裝置組成。通過(guò)監(jiān)測(cè)循環(huán)冷卻水的補(bǔ)充水量、電導(dǎo)率與補(bǔ)充水的電導(dǎo)率之比或溫差達(dá)三種方式，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)、按比例、自動(dòng)地投加藥劑。采用該自動(dòng)力加藥裝置，加藥量可節(jié)省30%。其它的藥劑如絮凝劑、殺菌劑等通過(guò)一系列的儀器儀表、加藥泵、探頭等都可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)，這種自動(dòng)控制加藥裝置可以節(jié)省大量的藥劑、人力。
循環(huán)冷卻水處理投加阻垢劑、緩蝕劑，采用的投加方法有定時(shí)定量人工傾倒式、高位重力滴加式、水射器注人式等等，較先進(jìn)的則是通過(guò)計(jì)量泵（人工調(diào)節(jié)）投加。以上這些投加方法均存在加藥量不能隨著循環(huán)冷卻水相關(guān)工藝參數(shù)的變化而相應(yīng)地變化的缺陷。
如何既準(zhǔn)確又有效地投加藥劑？如何在保證循環(huán)冷卻水處理效果的前提下節(jié)省加藥量，以減少人力、財(cái)力的消耗？自動(dòng)控制加藥裝置的出現(xiàn)，使得這兩個(gè)問(wèn)題迎刃而解。例如美國(guó)NALCO公司以熒光示蹤劑為“傳感元件”的自動(dòng)控制加藥裝置；美國(guó)大湖公司以各類儀表所構(gòu)成的比例式自動(dòng)控制加藥裝置；日本栗田公司的比例式自動(dòng)控制加藥裝置等等，均已經(jīng)在20世紀(jì)90年代中期投入使用并且取得了成功。同樣，我國(guó)自行研制開發(fā)的自動(dòng)控制加藥裝置，近年來(lái)也成功地在石化、化工、電力、冶金等行業(yè)的循環(huán)冷卻水處理中投入使用.
我們根據(jù)揚(yáng)子石化公司煉油廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，研制開發(fā)了JD－Y1型自動(dòng)控制加藥裝置并且投入使用。經(jīng)過(guò)6個(gè)月使用表明，該自動(dòng)控制加藥裝置的軟件、硬件、各類相關(guān)工藝參數(shù)，均達(dá)到預(yù)期要求，保證了循環(huán)冷卻水處理的效果。
1. JD系列自動(dòng)控制加藥裝置簡(jiǎn)介
JD系列自動(dòng)控制加藥裝置由各類信號(hào)傳感器、數(shù)據(jù)顯示儀表、信號(hào)轉(zhuǎn)換儀表。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和加藥裝置組成。其中，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采用人機(jī)對(duì)話的方式，列有中文菜單，除了控制加藥量。采集和處理所列的各類相關(guān)工藝參數(shù)之外，還能夠分別以漢字、表格。曲線的形式顯示循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。例如補(bǔ)充水量（瞬時(shí)、累計(jì)）、藥劑投加量（瞬時(shí)、累計(jì)）、pH值、電導(dǎo)率、溫度等。
2. JD系列自動(dòng)控制加藥裝置自動(dòng)控制方式
JD系列自動(dòng)控制加藥裝置，主要通過(guò)監(jiān)測(cè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水量、循環(huán)冷卻水的電導(dǎo)率與補(bǔ)充水的電導(dǎo)率之比、循環(huán)冷卻水的溫差（△t），并根據(jù)水質(zhì)穩(wěn)定試驗(yàn)所選定的藥劑濃度，將濃縮倍數(shù)（注：經(jīng)常處于波動(dòng)）、排污水量作為加藥量的修正值來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)、按比例、自動(dòng)地投加藥劑。
當(dāng)循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)較低（≤2）而且較穩(wěn)定時(shí)，可以采用”流量比例式投加法”。這種投加方法選用能夠輸出頻率信號(hào)的顯示儀表，同時(shí)轉(zhuǎn)換成 4－20mA的電流信號(hào)由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行采集并處理，再轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)送至計(jì)量泵，計(jì)量泵能夠接受這一變化的頻率信號(hào)。當(dāng)頻率信號(hào)隨著循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水量的變化而同步變化時(shí)，計(jì)量泵接受并執(zhí)行的加藥量也隨之同步變化，從而準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制加藥。揚(yáng)子石化公司煉油廠循環(huán)冷卻水處理的自動(dòng)控制加藥裝置即按照此原理設(shè)計(jì)。
3. 應(yīng)用
揚(yáng)子石化公司煉油廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，循環(huán)冷卻水量約 5500 m3/h，補(bǔ)充水量約 150 m3/h。原系統(tǒng)投加的緩蝕阻垢劑分別為1種液體阻垢劑和1種固體緩蝕劑，投加方法為定時(shí)定量人工傾倒式。這種投加方法不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且人為因素的影響較大，雖然基本上能夠控制循環(huán)冷卻水中藥劑的含量，但當(dāng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運(yùn)行狀況波動(dòng)時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)加藥滯后的情況，使循環(huán)冷卻水中藥劑的含量或者過(guò)量、或者不足，既影響循環(huán)冷卻水處理效果，也造成藥劑浪費(fèi)。
采用“流量比例式投加法”的自動(dòng)控制加藥裝置自從投人使用后，揚(yáng)子石化公司煉油廠循環(huán)冷卻水處理投加阻垢劑、緩蝕劑的方法由原始的定時(shí)定量人工傾倒式到自動(dòng)控制加藥，發(fā)生了根本性的變化。采用“流量比例式投加法” 的自動(dòng)控制加藥裝置的加藥量在使用過(guò)程中隨著補(bǔ)充水量的變化而呈現(xiàn)同步變化的態(tài)勢(shì)。在控制循環(huán)冷卻水中藥劑含量方面，使初期循環(huán)冷卻水中有機(jī)磷的質(zhì)量濃度為4.5～5.5 mg/L，后來(lái)調(diào)整為 3.0～4.0 mg/L，從效果來(lái)分析是理想的。在控制加藥量方面，有一階段加藥量偏大，后經(jīng)查明是由于工藝裝置換熱器泄漏而造成循環(huán)冷卻水中氧化性殺菌劑的投加量過(guò)大，使循環(huán)冷卻水中有機(jī)磷降解，只有采取增加補(bǔ)充水量而同步增加加藥量的措施，才能夠控制循環(huán)冷卻水中有機(jī)磷的含量在正常范圍之內(nèi)。經(jīng)過(guò)修改藥劑配方和工藝裝置的補(bǔ)救后，加藥量很快便回落至正常范圍。經(jīng)過(guò)6個(gè)月使用的狀況和各類相關(guān)工藝參數(shù)表明，只要循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中不遇到工藝裝置換熱器泄漏或者外界因素干擾，采用“流量比例式投加法”的自動(dòng)控制加藥裝置在藥劑配方和藥劑濃度設(shè)計(jì)合理的條件下，能夠保證循環(huán)冷卻水處理的效果。
4. 效果評(píng)價(jià)
采用“流量比例式投加法”的自動(dòng)控制加藥裝置實(shí)行無(wú)人化操作，具有自動(dòng)化程度高？刂茰(zhǔn)確、運(yùn)行安全可靠、管理方便的優(yōu)點(diǎn)，而且節(jié)約人力、藥耗（節(jié)省大約30%的加藥量）。該自動(dòng)控制加藥裝置自從1997年初在揚(yáng)子石化公司煉油廠循環(huán)冷卻水處理中投人使用至今，效果良好，達(dá)到了預(yù)期要求。
