顯示式絮凝控制系統FCD與SCD控制系統的比較

1、顯示式絮凝控制系統 FCD與SCD控制系統的比較y?水處理技術與設備？顯示式絮凝控制系統 FOD與SCD控制系統的比較 深圳市水務集團有限公司全繼萍黃曉東肖維貴嚴國華 顯示式絮凝控制系統（簡稱FCD）是近年來國內自行研 制,開發(fā)的自動加注混凝劑的控制系統流動電流檢測法（sco）是目前常用的混凝劑控制方法之一，本文對這兩種投藥控制系統就控制原理，水質控制效果和節(jié)藥效果進行比較1控制原理1.1FCD的控制原理FCD是通過水下攝像頭對混凝過程所形成的絮體顆粒（俗稱磯花）進行信號采集，利用計算機進行圖像處理，從而將 實測的非球狀絮體換算成”等效直徑”的絮體，以代表其沉淀 性能，然后與沉淀池出水濁度進行

2、比較，來確定”等效直徑”的 目標值，據此利用實測值與目標值比較后的偏差，并結合進水流量自動調整堿鋁泵變頻器，控制混凝劑加注率（或加磯量）；同時，又以沉淀池出水濁度的實測值與目標設定值比較后的 偏差來自動修正絨體等效直徑的目標值，達到智能化控制1.2SCD控制原理SCD法采取以原水流量為前饋值，流動電流值為后饋值的復合環(huán)方式進行控制其控制原理是通過在線的SCD檢測儀連續(xù)檢測加藥后水的流動電流值，通過檢測器將測得的值 與基準值比較，給出一個投加比例信號，此信號同時與進水流 量信號一起通過數學模型在線計算出變頻電機的調速給定 值，從而控制加注設備，實現自動投加過程.SCD法 是基于電 荷的控制技術，

3、只考慮膠體脫穩(wěn)情況，并不考慮絮凝和沉淀效 果2運行調試FCD與SCD的運行比較是在 D水廠進行的.D水廠設計 供水能力為35萬m3/d，原水取自D水庫，原水濁度年平均值 為4.16NTU，最高13.6NTU，最低1.11NTU，藻類年平均值為 2801萬個/L,為低濁高藻水庫水原水流經配水井后分別進入 東，西組混合池，反應池，沉淀池，濾池進行處理，生產出成品 水其工藝流程如下：由于東，西組混合池，反應池，沉淀池的構筑物結構相同， 原水一配水井加磯（堿鋁）I14城鎮(zhèn)供水No.42005混合池一因此兩種投藥控制方法分別用于東，西組工藝流程進行比較， 可比性強試驗期間東組投藥采用FCD控制，西組投藥

4、采用SCD控制；結合生產工藝情況,FCD安裝于東組沉淀池進口 , SCD安裝于西組反應池進口 .為了保證控制系統在控制過程中的穩(wěn)定性，快速性和準確性,我們對FCD,SCD的控制參數進行了設置：FCD的生產控制參數為：絨體顆粒參數：比例系數為0.11,積分系數為0.06,微分系數為0.03;濁度控制參數為：比 例系數為0.30,積分系數為:0.10,微分系數為0.00,滯后時間 為60min,慣性時間為lOmin;流量系數為一 0.04.SCD的控制參數為：最佳工藝設定值（即基準值SP）為一71,系統增益為1/2,比例帶參數為200,積分時間為3min.微 分系數為0.0.3FCD法與SCD法生

5、產運用效果比較3.1沉淀池出水濁度穩(wěn)定性和可靠性比較 圖1FCD法與SCD法控制下的濁度情況 兩種投磯方法控制下沉淀池出水濁度的控制目標均為 1.2NTU.由圖1可知:FCD控制下的沉淀池出水濁度大部分控 制在1.20NTU左右，有幾天控制的濁度過低；SCD控制下的沉 淀池出水濁度波動比 FCD稍大,也存在投磯過大沉淀池出水 濁度控制過低的問題.總體上兩種控制方法在沉淀池出水濁 反應池沉淀池一v型濾池新濾池sCD混合池一l|.r反應池一沉淀池一普快濾池（老濾池）清水池 清水池 r 氯水處理技術與設備？度控制方面趨勢相同，效果相近，穩(wěn)定性和可靠性均比較好. 兩組濾池的濾后水濁度也相差不大.3.2

6、磯耗的比較由圖2可看出，在相同處理工藝條件下，FCD控制的東組 比SCD控制的西組磯耗低，約低25%左右，這是因為試驗期間 SCD控制的西組沉淀池出水濁度過低 （見圖1）,從而導致磯耗 較高.由圖2可發(fā)現,FCD法與SCD法控制的磯耗曲線在前部 分控制效果非常接近，此時的沉淀池出水濁度也相似；但到8 月底后，兩者就相差較大.由試驗數據查詢知 8月初SCD的 sP值每日變化不大，較穩(wěn)定,基本在一 70左右波動，實測流動 電流值sc也比較穩(wěn)定地在 SP值附近波動，控制比較穩(wěn)定；而 8月底后實測sc值波動較大，導致sP值每天要人工調節(jié) 2-3 次，一旦sP值設定不當，就會造成沉淀池出水濁度偏高或偏

7、城鎮(zhèn)供水 潮潮嘲豳瞳黲一露i鹱蠢C/TYANDWNrA1ERSUIPPILy低相應的磯耗也出現波動.9月SCD的sP值設定偏低，造成 的后果是投磯過量，沉淀池出水濁度偏低，圖1和圖2的后部 分曲線的差異就是因為sP值設定過低造成.SCD檢測值sc受很多因數干擾，如原水的溫度,pH值，流量，濁度，表面活性 劑,氯離子等，一旦原水水質有變化,sc值波動大，不準確，導 致sP設定困難如9月2-6日期間SCD檢測的流動電流值波 動較大，目標值需人工及時參與調整，給實際生產帶來了很大 困難3.3磯花形成情況比較由于FCD絮凝控制儀安裝于東組沉淀池入口，西組未安裝，要進行兩種控制狀態(tài)下磯花粒徑的比較，只能

8、一天東，西組均采用SCD控制，另一天在東組采用FCD控制來進行對比試驗.為了克服一天內不同時間段水質的變化，使試驗數據可比性增強，本試驗于不同日的同一時間段采用不同控制方式 進行比較.試驗結果見表1.由上表可看出：只要控制穩(wěn)定，FCD與SCD控制效果非常相似，FCD控制的磯耗稍高些，但差異不大.3.4其它水質指標的比較在試驗期間，還對除濁度，磯耗項目外的其他水質指標進行了檢測.由表2的檢測結果表明：兩種投磯控制方法控制下的沉 淀池出水的CODuv和藻類的去除效果相差不大，其中 FOD法與SOD控制下的投藥情況表 1 時間投藥控制方式沉淀池出水濁度(NTU)磯花粒徑nm)UC，(mg/L)8/2

9、728 日 8:00SCD 控制 1.2330.4344.278/2930 日 8:00FCD 控制 1.2050.4294.45沉淀池出水其他水質指標比較表2東組(FCO控制)西組(SCD控制)檢測項目原水檢測值去除率()檢測值去除率(%)CDM 范圍 3-39 4,972,083,5822452183,3422 43(mg/L)平均值 4.162,86312,8432UV 范圍 0,053 0.0750.027 0.0741-550,030 0,0705 50(cm)平均值 0,0640.055150.05122藻類范圍 1068 516622491268-89262 138056-88(

10、萬個 /L)平均值 29265408258578FOD法與SOD法對回收水的適應性表3原水濁度（NTu）有回收時沉淀池出水濁度 （NTO）（mg/L）目期無回收水有回收水東組 （FCD）西組（SCD）東組西組8 月 5 日 7.267.861.221.082.683.078 月 6 日 5.875.961.200.922,833.298 月 7 日 5.275.581,220.9021323.788 月 8 日 5.806.231.251.182,362.22平均值 6.056.411.221.022,553.09城鎮(zhèn)供水No.42,O0515域鎖供水 疆睽黧雕CnY AND1oWNWATER

11、sUPP【？水處理技術與設備 ？FCD法與SCD法對暴雨的適應性表 4沉淀池出水濁度（NTU）（mg/L）日期 西組（SCD控制）東組（FCD控制）西組東組8 月 6 日 0.9080.8773.413.45 8 月 8 日 0.9370.9793.603.50CODuv西組比東組去除率稍高， 咼,但差異不大.3,5對水質突變的適應性 3,5,1對回收水的適應性 而藻類是東組去除率稍 5.1FCD法與SCD法兩者在沉淀池出水濁度控制方面效 由上表可以看出：兩種控制方法對回收水均有適應能力，沉淀池出水濁度控制的比較穩(wěn)定 ,SCD控制的沉淀池出水濁 度稍低，所以對應的磯耗也稍高些.3,5,2對暴雨

12、的適應性 8月6,8日下大雨，兩種控制方式分別控制東西組，控制效果如下： 由上表可看出：兩種控制方式效果相似，但SCD需人為調 整SP值.4經濟分析FCD控制儀每臺售價10萬元,SCD每臺售價7,5萬元， FCD設備價格比SCD高,但兩者的主要備件（探頭）在使用中 的維護方面有差異:FCD的探頭對水質的適應性強，維護保養(yǎng) 工作量小，僅需定期清洗，防止探頭進水受潮，在正常操作調 節(jié)下,FCD探頭可使用兩年以上時間；而SCD控制系統對取樣 系統有較高要求：如取樣時間，取樣位置，水樣預處理，探頭的 定期沖洗，清潔等，維護工作量大，且探頭需定期更換，更換周 期約為一年，每個探頭約需2-3萬元，更換費用

13、高. 綜合設備價格和維護費用看：長期采用FCD控制系統控 制投藥，經濟上有一定優(yōu)勢.5總結：FCD法與SCD法相比，具有以下特點：果相近，穩(wěn)定性較好5,2當目標值設定合理時,FCD法與SCD法兩者在控制 投磯方面效果相近5,3SCD的設定值是一個相對值，不確定,它受原水，流 量,溫度,pH等多種因素影響而易發(fā)生偏差，飄移,這就直接影響整個凈水工藝的正常運轉，因為sP值的大小就決定加磯量的多少，加磯量直接決定混凝效果，所以需經常調整sP值. 5,4由于FCD法具有自我修正功能，適應能力強，所以當 目標值設置不適當時，能根據沉淀池出水濁度進行自我調節(jié)，而SCD無濁度反饋調節(jié)，不能自動修正設定值 s

14、P的偏離，不 能自動達到理想的控制效果 ，如果不人為及時調整 SP就會造 成投磯量控制過高或過低的現象，建議增加一個沉淀池出水 濁度作為反饋值，以修正sP值5,5在控制系統的運行和管理方面,FCD控制系統結構簡單，調控方便，維護工作量小；SCD控制系統對取樣系統有較 高要求，維護工作量大，且探頭需定期更換，更換費用高 5.6在處理的適用范圍方面，FCD適用范圍廣，如高濁度 的水庫水和嚴重污染的水體均可適用；而SCD由于受多種影響因素干擾，對原水水質要求較高 上述特點是我們通過生產實踐的一些體會，提出來供同行們參考.不妥之處，敬請指教作者通聯:0755 26635972（上接第58頁）四,建立爆

15、管記錄及測壓等相關數據庫為了更好地記錄和掌握管網運行狀況，我們定期（每月15 號左右）進行管網測壓，建立測壓報表；另外管道，閥門維修后 都要填匯生產報表，而這些報表數據在當年統計中可能有所 利用，但日后常常堆入倉庫無人問津，這不便用于系統科學地 分析管網情況1999年我們開始分別建立了爆管維修記錄數 據庫，管網測壓數據庫，管網改造建設信息庫等相關信息數據 庫,利用爆管記錄數據庫，我們可統計分析某年或任一時期爆 管數量，爆管原因，爆管類型等情況；查詢統計時陜捷方便，而 且可更加科學全面分析爆管情況，為公司的管道建設提供理論決策依據.利用管網測壓數據庫分析管網波動情況，為供水管網科學調度提供參考16城鎮(zhèn)供水No42005總之，隨著供水技術不斷的發(fā)展，隨著用戶對供水服務要 求的不斷提高，供水管理的水平和質量也必須跟上形勢的發(fā) 展隨之不斷提高，而管網信