关林水厂自控系统简介

2022-09-12

关林水厂于97年投产, 日供水量为12万立方米, 是洛阳市唯一的一座以地表水为水源的水厂, 自投产至今, 运行安全, 水质良好。目前担负着洛阳市新区的自来水供应, 其供水水质及水质的安全性对新区的生产生活都有着重要影响。

1 工艺流程

关林水厂的制水工艺为源水取水——加药加氯——混凝沉淀——过滤——清水池——送水泵房。

2 水厂工艺控制办法

关林水厂采取计算机全自动控制方式, 设定参数后由计算机自动控制, 尽可能减少人为因素, 保证水质。

(1) 前加氯由计算机根据进水量进行比例投加; (2) 加药由计算机根据进水量和游动电流仪值进行比例控制和PID控制, 以达到较为理想的投加值; (3) 后加氯根据滤后水余氯值进行PID闭环控制, 连续不断进行校正, 达到出厂指标。

3 各系统自控原理

3.1 加氯系统

加氯机控制是通过PLC完成的, 加氯设备包括一个配有自动切换系统的贮氯库 (当一个滑行台上的氯瓶用空时, 切换装置自动打开另一滑行台开关) , 贮氯库的设计能力为70公斤/小时, 气态氯送到真空加氯机:2台加氯机把氯气送到原水管道中, 4台加氯机 (2台、2备) 把氯气送到滤后水管道中, 工作加氯机的总加氯量为4×20公斤=80公斤/小时, 水通过电磁阀 (V7.10A/F) , 由加压泵 (2=1用+1备) CP-PI, CP-P2把加压水送到水射器, 使加氯机在所需真空状态下工作。

加氯间内的两个检测仪 (AIT301A/B) 用于检测氯气泄露情况, 如有泄露, 排气扇C1F-F 1/F 3开启。

3.2 加药系统

关林水厂具有与处理原水用药剂配套的存贮、准备及投加设施。这些设施位于投药间, 包括3个用于溶解固态硫酸铝或聚合物的溶解池。溶液从这些池中被泵加压到3个投药池, 最后5个投药泵 (2×2用+1备) 把药投到原水管道中。

手推车上的药被卸到3个大贮液池中的一个, 这些贮液池中装有超声波液位仪 (LIT101/103) , 把高液位、低液位告知操作者, 使其决定是该补液还是停止补液。使用粉状聚合物 (亦可称为聚电解质) 时, 固体药剂与工作用水 (由阀门DD-V1/V3) 送到投药池, 搅拌 (DD-S1/S2) , 然后通过提升泵 (DD-P1/P3) 送到投药池, 超声波液位仪 (LT107/109) 同样用于投药池。如不使用固体药剂, PAC溶液直接通过泵送到投药池。

在3个投药池, 溶液的浓度通过增加工作用水 (阀门DD-V4/V6) 来调节, 用搅拌机 (DD-S4/S6) 搅拌, 用超声波液位仪 (LT107/109) 测定液位, 用浓度计 (CIT106/108) 测浓度。池出口装有自动阀门 (DP-V1/V3) ;一旦达到PLC低液位程序, 将通过操作者需要给投药池补液。

计量泵的分配为:DP-P1和DP-P4往一条管线中投药, DP-P3为备用泵。如使用聚合物, 只需每一组每一台投药泵投加聚合物, 另一台扔继续投加PAC, 分别根据流动电流 (IIT101/102) 和主流速 (FIT101/102) 来调节计量泵的频率和冲程长度, 以实现计量泵的自动控制。每一计量泵的出口端装有质量流量计量 (FIT101/105) 。

3.3 絮凝沉淀系统

关林水厂有2条进厂输水管线, 每条管线装有一个流量控制阀, 投药系统 (投加凝固剂及氯气) , 一个配水塔, 3个反应池、沉淀池组。

进水口流量控制阀 (W V 1.A/2.A) , 由FIQT101/102流量计测量流速, 并有操控者设定流量。84个池底阀安装于反应池 (MV11-V 1/V 4, MV 1 2-V 1/V 4, MV 1 3-V 1/V 4, MV2-V 1/V 4, MV2 1-V 1/V 4, MV 2 2-V 1/V 4, M V 2 3-V 1/V 4) , 定时自动排泥。沉淀池装有6台桥式排泥机 (ME-M1/2, M E 2-M 1/2, M E 3-M 1/2, M E 4-M 1/2···) 每一排泥机装有两个双向电机 (装于每一端) 及真空装置, 自动排泥。

3.4 过滤系统

滤池设两组, 滤池单排布置, 每一滤池组包括8个滤池, 每一滤池通过管道与中央滤后水渠道相连。

两组滤池中间设有一泵站, 配有滤池反冲洗所需设备。控制室位于中央滤后水渠道上方的分隔室内。每一滤池都配有一控制柜用于控制滤池过滤及反冲洗程序。

沉淀池来水通过一进水堰进入滤池。进水堰是保证每个滤池具有相同的流量配给。然后沉淀水经过一气动闸板阀进入滤池, 受重力作用通过沙层。水聚集于池底并通过装有控制阀门的管道流向中央滤后水渠道。此阀门的作用是保持砂层上部一恒定水位。在过滤循环初期, 砂介质是清洁的, 阀门接近关闭以补偿水头损失。在循环后期, 阀门即使全开, 水位依然在升高, 高水位将导致报警自动关闭进水闸板阀, 并自动开始反冲洗程序。它包括一下步骤:降低水位、空气反冲洗、空气+小水流反冲洗、大水流反冲洗、排空气、恢复滤池工作。污水受重力作用流向回收水池, 由泵送至水厂进水管。用以反冲洗的清水取自滤后水渠道。滤后水再经过加氯, 浊度检验及带报警的余氯分析仪检验, 最终受重力作用自行流入清水池。

3.5 送水泵房

送水泵房共安装了8台水泵, 每台水泵装有一个液压逆止阀。其中7台泵为高压电机定速泵, 一台为低压电机调速泵并配有一变压器。泵站由一台220KW高压电机流量1296立方米/小时的水泵 (SP8-P) 及7台流量2400立方米/小时水泵 (SP1/7-P) 组成, 7台水泵中6台为355KW高压电机驱动 (SP2/7-P) 一台为355KW低压电机带频率变送器, 每一泵管线上配有一液压止回阀 (SP1/8-V) 。这些泵可依次进行手动开/停车及自动开/停车。

在自动控制方式下, 以出厂压力控制点 (0-6bar可调) 连续追踪控制调速电机频率 (SP1-P) , PLC每隔一段时间 (1-20分钟, 可调) 将压力控制点上装配的压力传感器测得的压力信号与设定的压力控制信号进行比较。如压力值高于设定值, 则减小电机转速0.5-3% (可调) , 反之则加大电机转速 (增加值为电机转速的0.5-3%可调) , 调速泵最大频率为100%。调速泵单独工作时, 最小频率为70%, 与一台或一台以上定速泵工作时为80%。

4 工艺参数控制指标

(1) 前加氯后水中余氯标准为0.2mg/l; (2) 沉淀后水浊度控制标准为3NUT以内; (3) 滤后水浊度控制标准为0.7NUT以内; (4) 滤后水余氯控制标准为0.5mg/l以上; (5) 出厂水浊度控制标准为1NUT以内; (6) 出厂水余氯控制标准为0.4mg/l以上; (7) 出厂水四项常规指标每天人工检查一次, 控制标准为符合国标GB5749-85《生活饮用水卫生标准》。出厂水水质各项指标均符合或优于国标。