流動電流混凝投藥自動控制系統(tǒng)抗干擾能力的

流動電流混凝投藥自動控制系統(tǒng)抗干擾能力的研究論文名稱：流動動電流混凝投投藥自動控制制系統(tǒng)抗干擾擾能力的研究究作者：黃國國忠李圭白摘要要：本文闡述述在國內(nèi)一些些自來水公司司水廠應用流流動電流混凝凝投藥自動控控制系統(tǒng)的調(diào)調(diào)試過程中所所遇干擾問題題，并通過具具體實驗找到到解決干擾問問題的方法，為為流動電流自自控系統(tǒng)在有有干擾存在的的情況下的應應用提供了重重要經(jīng)驗。關(guān)關(guān)鍵字：流動動電流混凝投藥自動控制抗干擾ThestuudyabboutaabilittyofoverccometthediistutbbanceforsstreammingccurrenntsysstemHuuangGGouzhoongLiiGuibbai(ScchoolofMuunicippal&Envirromenttal,HHarbinnInsttitudeeofTTechnoology,,Harbbin1550090,,Chinna)Abstrract：Theaarticlledisscusseedtheeprobblemwwhichwerefounddinuusingthesstreammingccurrenntconntrolmethoodforrcoaggulanttdosaagesyysteminthhewattertrreatmeentpllantsinouurcouuntry,,andhavefounddthepropeersollutionnforthisprobllem.GGivinggtheimporrtantsuggeestionntooovercoomethhisdiisturbbancesituaation..Keywoords：steammingccurrennt,cooagulaant,ddosagee,auttomatiicconntrollling,overccomeddisturrbancee1.流動電流流混凝投藥自自動控制系統(tǒng)統(tǒng)的檢測控制制原理混凝投藥是是水處理工藝藝中的重要環(huán)環(huán)節(jié)之一，位位于水處理工工藝的前端。投投藥量的多少少直接影響后后續(xù)工藝的處處理效果，因因此，研究該該環(huán)節(jié)的自動動控制非常有有意義，國內(nèi)內(nèi)外眾多學者者都對其進行行了廣泛深入入的研究。這這些研究中，應應用的最為成成功的當屬流流動電流混凝凝投藥自控技技術(shù)。該技術(shù)術(shù)在80年代開始應應用，到了90年代已經(jīng)被被大量的國內(nèi)內(nèi)外水廠所采采用。[1]]流動電電流混凝投藥藥自動控制技技術(shù)的原理為為：水中膠體體粒子加藥后后，其ζ電位會發(fā)生生變化，從而而引起流動電電流的變化，膠膠體電荷遠程程傳感器通過過檢測流動電電流的變化可可以準確地反反映水中加藥藥量的多少，并并傳遞信號給給檢測控制儀儀，控制儀根根據(jù)傳感器傳傳遞來的信號號，經(jīng)過程序序的處理，輸輸出控制信號號給變頻柜，通通過改變供電電頻率來調(diào)整整投藥泵的投投藥量，使之之達到最佳值值。干擾問問題是流動電電流混凝投藥藥自動控制系系統(tǒng)在生產(chǎn)應應用中常遇到到的重要問題題，常由于不不能及時排除除干擾而致應應用失敗。相相反地，干擾擾問題卻很少少得到報道。本本文提供幾則則排除干擾的的實例，可供供工程界參考考。2.流動電流流混凝投藥自自動控制系統(tǒng)統(tǒng)的干擾原因因流動電流混混凝投藥自動動控制系統(tǒng)在在實際工程中中遇到的干擾擾主要有以下下的兩方面原原因：水水質(zhì)及混凝藥藥劑方面；由由于流動電流流控制系統(tǒng)的的檢測裝置傳傳感器是直接接與水樣接觸觸的，因此，如如水中含有大大量藻類、大大量有機污染染物、混凝藥藥劑為有機高高分子藥劑或或粘附性強的的藥劑會沾污污傳感器探頭頭，造成檢測測信號失真，從從而導致控制制系統(tǒng)不能正正常的進行控控制工作。電控方面面；流動電流流控制系統(tǒng)的的傳感信號和和控制信號均均為弱電信號號，因此一旦旦有強電信號號在流動電流流控制系統(tǒng)的的傳感或控制制信號線附近近存在時就會會產(chǎn)生干擾，會會對控制系統(tǒng)統(tǒng)的正常工作作產(chǎn)生影響；；當傳感器接接地不符合要要求時，也會會對流動電流流的檢測造成成干擾；電源源的污染（如如動力電源存存在大幅度的的電壓或電流流變化）、控控制系統(tǒng)周圍圍有強電信號號源（如大的的電控柜、控控制器等）、控控制系統(tǒng)所放放置的房間屏屏蔽不好內(nèi)的的都會造成流流動電流控制制系統(tǒng)的干擾擾，影響流動動電流混凝投投藥自動控制制系統(tǒng)的正常常工作。流動電電流投藥控制制系統(tǒng)遇到干干擾，可能出出現(xiàn)檢測值無無規(guī)律的上下下波動、檢測測值定時定向向的有規(guī)律變變化、計量泵泵的投藥量不不能及時隨檢檢測值變化而而變化等現(xiàn)象象。此時流動動電流控制系系統(tǒng)已不能準準確及時的隨隨水質(zhì)水量的的變化進行投投藥量的控制制，必須找到到干擾源并加加以排除才能能使其恢復正正常工作。3.流動電流流混凝投藥自自動控制系統(tǒng)統(tǒng)干擾問題及及解決方法實實例3.1流動電電流混凝投藥藥控制系統(tǒng)由由混凝藥劑所所引起的干擾擾3.1.11應用水廠情情況簡介該水水廠位于四川川某城市，水水廠原水為黃黃河水，平時時濁度為100~11000NTTU，最高濁度100000NTU以上，pH為中性，其其余的水質(zhì)指指標無特異的的變化。該水水廠的工藝流流程見下圖1。3.1.2初初始應用情況況流動電流控控制系統(tǒng)安裝裝完成后，進進行系統(tǒng)調(diào)試試。開始兩天天系統(tǒng)采用手手動控制的方方式運行，檢檢測值比較穩(wěn)穩(wěn)定可以隨著著原水濁度變變化及時調(diào)整整混凝劑的投投加量，兩天天后改為自動動控制，開始始時系統(tǒng)能夠夠正常運行，但但隨著時間的的推移檢測值值變得很不穩(wěn)穩(wěn)定，檢測值值在一天之內(nèi)內(nèi)在水質(zhì)水量量都無很大變變化的情況下下發(fā)生數(shù)次無無規(guī)律的變化化，混凝劑投投量無法達到到自動控制，導導致澄清池的的出水時清時時渾不能達到到出水水質(zhì)要要求。具體情情況見下面圖圖2。3.1.3解解決方法的研研究根據(jù)據(jù)以上分析，進進行了逐項的的實驗研究。首首先，排除儀儀器設(shè)備存在在質(zhì)量問題，逐逐一更換了流流動電流檢測測系統(tǒng)中的各各部裝置，從從傳感器到控控制儀都用嶄嶄新的并經(jīng)過過嚴格檢驗的的儀器進行替替代實驗，發(fā)發(fā)現(xiàn)檢測值仍仍然呈不定時時無規(guī)律變化化，從而確定定不是儀器質(zhì)質(zhì)量問題。其其次，排除了了電源污染的的因素，認真真檢查了電源源并對其周圍圍的用電單位位進行了細致致的調(diào)查，確確認該廠內(nèi)部部及周圍不存存在能對其動動力電源造成成污染的污染染源。并且由由以上紀錄情情況可知，流流動電流檢測測值的變化是是無規(guī)律的而而且是不定時時的，這樣就就可以排除是是由于象定時時電源污染引引起的定時干干擾的存在。由由于流動電流流的檢測值的的變化是逐漸漸出現(xiàn)而不是是一開始運行行就有的，因因此可以排除除由電控方面面的干擾所引引起的。再次次，對流動電電流控制系統(tǒng)統(tǒng)傳感器的接接地情況進行行了重新檢查查，經(jīng)過仔細細的分析和測測試，確定其其傳感器的地地線不合要求求。因此，重重新進行了傳傳感器的地線線安裝，以三三根銅管焊接接而成的柱體體為接地線的的基礎(chǔ)，并深深埋入地面1.5米以下，測測得的電阻R〈1Ω，完全符合合國際標準。改改造完成后進進行系統(tǒng)監(jiān)測測，發(fā)現(xiàn)在無無計量泵的啟啟停時流動電電流系統(tǒng)可以以正常工作，檢檢測值變化穩(wěn)穩(wěn)定及時。接接下來將變頻頻控制柜的安安裝位置移至至電控間，而而自動控制儀儀仍留在值班班室。方案實實施后，流動動電流控制系系統(tǒng)仍然未能能正常的工作作，經(jīng)一周的的監(jiān)測，檢測測值仍然不穩(wěn)穩(wěn)定，投藥量量也不能得到到很好的控制制。最后，取取混凝劑進行行分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在高濁度水水的情況下使使用了含有有有機高分子成成分的助凝劑劑。因此，改改變了高分子子助凝劑的投投加點，使其其在流動電流流取樣完成后后再投加，而而助凝劑的控控制采用按一一定的比例投投加的方式。方方案實施后，經(jīng)經(jīng)半月的監(jiān)測測流動電流混混凝投藥控制制系統(tǒng)檢測值值穩(wěn)定，投藥藥量得到很好好的控制，出出水水質(zhì)達到到所要求的標標準。圖3是一天運行行情況的紀錄錄。3.2流動電電流混凝投藥藥自動控制系系統(tǒng)由于電源源污染所造成成的干擾3.2.11應用水廠情情況簡介此水廠位于于山東沿海某某城市。該水水廠原水為地地表水，常年年濁度為20~300NTU，最高濁度100NTTU，pH為中性，其其余的水質(zhì)指指標無特異的的變化。該水水廠的工藝流流程見下圖4。投藥藥點在進水管管管式混合器器之前，傳感感器的取樣點點設(shè)在管式混混合器出口處處。傳感器設(shè)設(shè)在靠近取樣樣點的反應池池壁上。3..2.2流動電流的的初始應用情情況流動動電流控制系系統(tǒng)安裝完成成后，進行系系統(tǒng)調(diào)試。開開始兩天系統(tǒng)統(tǒng)采用手動控控制的方式運運行，檢測值值比較穩(wěn)定。兩兩天后開始自自動控制，第第一天運行基基本穩(wěn)定，但但發(fā)現(xiàn)在上午午7-8時及下午4-5時，檢測值值發(fā)生有規(guī)律律變化。在上上午7-8時之間，檢檢測值在加藥藥量及水質(zhì)不不變的情況下下會向上波動動，導致加藥藥量直線下降降，出水水質(zhì)質(zhì)變渾；在下下午3-4時之間，在在同樣情況下下檢測值向下下波動，導致致加藥量直線線上升，出水水水質(zhì)變的過過清。過了這這兩個時段，檢檢測值會自動動調(diào)整回正常常狀態(tài)，加藥藥量及水質(zhì)也也會恢復正常常。但這兩個個時段正好是是一泵站調(diào)整整流量的時候候，所以認為為是由于水量量的變化引起起的。但隨著著時間的推移移，這種檢測測值的變化有有時出現(xiàn)一天天變化數(shù)次，并并且有時又沒沒有規(guī)律，以以至混凝劑的的投量無法達達到自動控制制。具體情況況如圖5所示。根據(jù)以上紀錄錄可知，流動動電流控制系系統(tǒng)檢測值的的變化多數(shù)是是定時而且有有規(guī)律的，并并且在除此之之外的時段內(nèi)內(nèi)系統(tǒng)可正常常工作，這就就排除了流動動電流控制系系統(tǒng)自身以及及傳感器地線線的問題。從從控制理論分分析，可能存存在強電信號號的干擾和電電源有定時污污染兩方面干干擾。3.22.3解決方法的的研究根根據(jù)以上的分分析進行了解解決方法的研研究，首先對對傳感信號線線的屏蔽情況況進行檢查，從從新作了屏蔽蔽工作，在信信號線外加上上金屬套管并并將其與強電電電纜線分離離。采取此種種措施后，檢檢測值的定時時變化仍然存存在，證明不不是由于強電電信號干擾。接接著檢測動力力電源是否有有污染的存在在，終于發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在此水廠的的附近有一大大型工業(yè)設(shè)備備生產(chǎn)工廠，每每當它啟動和和停止工作時時，水廠的動動力電源即便便非常不穩(wěn)定定，從而導致致了控制儀工工作的波動，我我們即采取了了相應的措施施，在控制儀儀的電源上加加上了穩(wěn)壓保保護裝置，干干擾現(xiàn)象隨即即得到消除，控控制儀開始穩(wěn)穩(wěn)定運行。經(jīng)經(jīng)過一周的連連續(xù)監(jiān)測和觀觀察，干擾現(xiàn)現(xiàn)象已全部消消除，控制系系統(tǒng)工作穩(wěn)定定，投藥量得得到非常好的的控制，沉淀淀池出水穩(wěn)定定地保持在6~9NTTU范圍內(nèi)，整整套流動電流流控制系統(tǒng)達達到了預期的的自控投藥的的目的。圖6紀錄的一天天運行數(shù)據(jù)。3.3流動電電流自動控制制投藥系統(tǒng)由由于信號線屏屏蔽問題所引引起的干擾3.3.11應用水廠情情況簡介該水廠位于于安徽某市，該該水廠原水為為湖泊水，常常年濁度為10NTU左右，最高高濁度30NTU，pH為弱堿性，夏夏季水中藻類類較多，以蘭蘭藻和褐藻為為主。該水廠廠的工藝流程程同圖4。投藥藥點在進水管管管式混合器器之前，傳感感器的取樣點點設(shè)在反應池池入口處，傳傳感器的安裝裝箱設(shè)在反應應池的墻壁上上。由于傳感感器安裝位置置與控制儀所所在位置距離離較遠，因此此為方便傳感感信號線的鋪鋪設(shè)，直接將將其鋪設(shè)在已已有的動力電電纜溝內(nèi)與動動力電電纜一一起進入加藥藥間室內(nèi)。33.3.2流動電流的的初始應用情情況流動動電流控制系系統(tǒng)安裝完畢畢后，進行系系統(tǒng)調(diào)試。開開始兩天系統(tǒng)統(tǒng)采用手動控控制的方式運運行，檢測值值有不規(guī)律和和不定時的變變化，有時檢檢測值在一段段時間內(nèi)非常常穩(wěn)定，有時時卻波動的非非常厲害，在在水質(zhì)水量沒沒有任何變化化的情況下，投投藥量相差懸懸殊，導致沉沉淀池出水水水質(zhì)在一天內(nèi)內(nèi)甚至幾個小小時內(nèi)變化非非常大。兩天天后改為自動動控制，運行行時上述情況況依然存在，混混凝劑投量無無法得到控制制，具體情況況見下圖7。從上面的曲曲線圖可以看看出，流動電電流的檢測值值變化很不穩(wěn)穩(wěn)定，而且并并不是隨水質(zhì)質(zhì)水量而變化化的。因為其其為不定時及及無規(guī)律變化化，所以可能能是由于流動動電流控制系系統(tǒng)本身電器器元件有問題題、或傳感器器與控制儀及及控制儀與變變頻柜之間連連接信號被強強電信號干擾擾、或變頻柜柜在工作時對對控制儀有干干擾、或不定定時電源受污污染等情況造造成的。3.2.33解決方法的的研究根根據(jù)以上分析析，進行了一一步一步的排排除實驗，最最后對傳感器器與控制儀之之間的雙芯屏屏蔽信號線重重新進行了鋪鋪設(shè)，將其從從動力電纜溝溝中撤出，另另設(shè)一專門的的管溝鋪設(shè)信信號線，并在在信號線的外外面加套一金金屬套管，以以確保流動電電流信號不受受強電信號的的干擾。方案案實施后，流流動電流控制制系統(tǒng)可以穩(wěn)穩(wěn)定正常地工工作了。經(jīng)一一周的監(jiān)測，檢檢測值穩(wěn)定準準確，投藥量量得到了很好好的控制，出出水水質(zhì)符合合水廠的要求求。圖8為所紀錄的的一天運行數(shù)數(shù)據(jù)。4總結(jié)流動電流混混凝投藥自動動控制系統(tǒng)在在實際應用中中，遇到的干干擾因素非常常復雜，因此此必須在現(xiàn)場場進行細致的的分析和實驗驗研究才能確確定其解決方方法?；炷齽﹦┑膯栴}一般般可以通過改改變投加點或或更換混凝劑劑種類加以解解決。對于電電控方面，由由于其檢測和和傳遞的信號號為弱電信號號，非常容易易受到外界電電源污染以及及強電及其它它強信號的干干擾