某引黄水厂加药系统的选择与设计探讨
某引黄水厂加药系统的选择与设计探讨
某引黄水厂加药系统的选择与设计探讨2012No.4（J ul.）Vol.30天然水中含有各种悬浮物、胶体和溶解物等杂质，使水呈现出浊度、色度、臭和味等[1]。
故通过向水中加入混凝剂（或絮凝剂）去除相应杂质是给水处理的核心与关键。
目前，各种水源中各种污染源难以杜绝，导致水源水成为微污染水，另一方面原水中出现突发性污染的可能性是存在的。
突发性污染带来的污染成分非常复杂，比较常见的是农药，化肥，工业盐等各种有机、无机化工产品，以溶解性的居多，含酚、氮、磷、油脂、芳香烃、铁、锰等物质，造成水体有毒物质质量浓度增加、色度增加、发臭等结果。
不管是突发性水源污染，还是水源的微污染，常规水处理工艺都难以去除其中的污染物，必须加以防范和正确处理。
1工程概况某净水厂水源采用黄河水，引水总规模9万m 3/d ，经格栅预处理后，其中7.5万m 3/d 经取水泵站提升进入单独的工业用水净化系统；其余1.5万m 3/d 用于生活饮用水，经取水泵站提升进入净水厂后续处理单元。
净水厂工艺流程如图1所示。
通过对原水水质的分析，该工程生活饮用水需要处理的主要污染物为：浊度、大肠杆菌、氨氮；其次需要处理的偶发项目为：需氧量、石油类。
从安全性考虑，净水厂还考虑防范和应对突发事件带来的农药、酚、铁、锰、嗅味、色度等常见污染。
2加药系统的选择由于常规加药系统对水中的有机物、色度以及突发性水质污染处理效果有限，为此，该净水厂加药系统设计了常规加药系统，同时为应对突发性水质污染，还设计了应急加药系统。
2.1常规加药系统黄河水经过水库天然沉淀后进入净水厂，浊度已很低。
在常规加药系统设计时，应按低温、低浊水考虑。
该工程常规加药系统在选择混凝剂时所遵循的基本原则是：首先，所选混凝剂务必符合卫生质量要求，对水不会造成二次污染。
其次，混凝剂的混凝处理性能要好。
具体表现为：1）其水解生成的化学沉淀物的水合作用弱，因而生成的矾花密实、沉降快、受水温变化的影响小，处理低温低浊度水时仍能生成良好的矾花；2）矾花吸附性能好，以提高对原水中溶解性天然高分某引黄水厂加药系统的选择与设计探讨缪静1，韩会锋2（1.中国市政工程西北设计研究院有限公司北京工程设计咨询分院，北京100037；2.国内贸易工程设计研究院，北京100069）摘要：当前，各种水源受到诸多污染源威胁，这些污染常规水处理工艺难以解决。
供水厂自动投药控制系统的探讨
供水厂自动投药控制系统的探讨摘要:目前供水厂在城市化建设中有着不可或缺的地位，然而在供水厂中如何实现自动投药控制一直是行内所研究的热点话题。
而投药量得控制对于供水厂的水质和成本都有着非常重要的意义。
本文着重探讨了单闭环控制系统、串级控制系统和浓度自控系统，并对其优缺点进行了分析讨论。
关键词:自动投药控制系统;流动电流法;浓度控制随着时代的发展，各种工业都有很大的进步，供水厂的投药系统也向着自动化方向前进。
在80年代发明了流动电流法（简称SCD）混凝投药控制技术。
目前其方法在国内外供水厂还有广泛的应用。
在给水处理工艺中，很重要的一个环节就是混凝沉淀。
这个环节的好坏直接决定这供水的质量和制水成本。
如何有效的控制混凝剂的加入量，在保证水质的前提下，最大限度的节约成本是国内外供水厂所共同关注的问题。
1 单闭环控制系统（单因子控制系统）单闭环控制系统是供水厂的自动投药控制系统，其典型的流程图如图1所示。
其流程为投药在混合器前，然后在混合器后进行取样，把取样水放到SCD 检测仪中。
可以得出投药后混合水中的胶体相对流动电流值，把测得的数值与设定值进行比较，通过PID调节器的运算，再经过调节变频器的频率对执行设备计量泵进行控制，从而控制了投药量，使得检测得到的检测值与设定值达到一致，最终实现了混凝投药的自动控制。
图1单闭环控制系统流程图然而分析整个流程的过程控制，可以看出，虽然单闭环控制系统能够满足大部分控制对象的要求，但是在实际的运用中发现了许多缺点与不足。
例如：SCD 检测仪有很大的滞后性，又因为是单因子控制，所以SCD检测仪中设定值的大小就对混凝效果起到决定性的作用，但是实践证明要想在整个工艺过程中，得到最佳投药效果，那SCD检测仪中给定值就不能是个定值，它也受到流量、原水浊度、pH值和温度等参数的影响，这样就对SCD检测仪的使用造成了很大的困难。
2 串级控制系统（双因子控制系统）在实际运用中，为了弥补单闭环控制系统的不足，很多人做出了深入的研究，就在其基础上提出了一种SCD双因子控制系统，也叫串级控制系统。
浅谈水厂加药自动控制系统
浅谈水厂加药自动控制系统No.01.2012北京电力高等专科学校BeijingElectricPowerCollege电子,通信与自动控制嘲浅谈水厂加药自动控制系统王耕云(开平市供水集团有限公司,广东开平529300)摘要:供水系统是现代化城市建设的一个重要方面,加药絮凝沉淀是自来水厂水处理工艺中的一道重要工序,其效果将直接影响后续工艺和出厂水质.本文就PLC在水厂加药自动控制中的应用进行了阐述.关键词:PIIC系统;水厂;加药控制中图分类号:TP2文献标识码:A一,工艺要求及系统结构(一)水厂加药x寸控制系统的丛本要求求能够远程集中监控生产情况,对加药链可手动凋节也可进行自动{J{iJ整,保证出厂水浊度达到1N'1"13以下,加药计培泵两用一备,可手动切换和根据投加系列自动切换,能对设备故障,生产异常进行报警,确保安全生产.其工岂流程见图1.投配池也为两用一备,每一投配池都可向任一泵同时供药,叶I间2号计量泵为备用泵,可分别向1系和2系混合池加药.图1工艺流程图(二)PLC系统结构和控制设备关系AB公司的Contt~llogixPLCF}f通信模块,开关摄输入输Ⅲ模块,模拟量输入输出模块和CPU模块等组成,系统结构包括了位机监控层,控制网络层和变频器等设备层3部分,见同2.L位机实现信息共享与管理决策等功能,在屏幕j:可以直接观察生产现场加药设备的状态,运行参数,故障报警,实时参数m线,历史线等,并根据运行状况,进行相应的操作;控制层完成对现场加药过程信号的采集和对设备的控制,同时将信号经ControlNet向上位机传输,并执行【:位机下达的控制命令;设备层包括生产现场设备的检测仪表,控制仪表币¨执行器等.3层控制结构完成了整个加药系统的全自动控制和监视.图2系统结构示意图二,功能实现(一)数据采集采集的信号主要有装在混合池后的流动电流仪信号,进,水流量信号,加药量信号,计量泵的运行,故障信号,切换电动阀的开关到位信号, 投配池的液位信号等.(二)控制信主要行控制加药的4mA一20mA冲程信哆和频率倍,计世泵的开停信号,切换电动阀的开哭信号等.文章编号:1009一O118(2012)01—0206—0l()控制方式系统分现场手动控制,PLC远程手动控制和远rj动控制3种控制方式.现场于动控制川于枉自动控制系统巾于故障等原长时问停机时采Ⅲ,最有优先权,这时直接在就地控制箱上于动肩停计量泉,片在变频器和冲程控制器上没定需要的频率值和冲程位,于动凋节加药最的大小.远程手动控制是在PLC触摸屏}二操作,包括对计量泵的启停,频l率和冲程的设定,以及对计量泵的手动切换,刘'单台设备操作的同时,影响其他设备的状态.在远程自动控制方式下,PICx寸加药艺流程进行顺序控制,连锁故障控制和生产过科开环闭环控制.控制系统对违反艺的误操作有识别功能,对相关的泵和阀门有连锁控制,例如没有原水流最和SCD信号,加药泵将兀法常投加,系统根据T艺要求,实现加药流程Illl设备及控制参数之间的全自动连锁控制.(四)牛产过程控制l,流世比例开环控制.根据化验事确定的最仕投药量,PIC谈取水流量值,七位机没定流量比例系数,PIc根据原水流量的变化,经运算处理,成比例地向变频器和冲程控制器输jjI频率和冲程信号,加药泵接收到信号后,使每升原水中的加药量达到要求的值,根据原水的变化,加药罱也成比例地变化.从运行情况来看,这种控制方式的优点是加药赶稳定,监测仪表运行维护简单,操作人员工作{ij=较少,缺点是水质变化后,埘加药焙无法作f"及时调整,加药量是否经济无法确定,流量比例控制的缺点,正足SCD 控制的优点.2,游动电流(SCD)子闭环控制.日前圈内外较先进的净水都使用SCD检测仪表来控制投药量,在水处理:r:艺中,根掘混凝机理, 加药的主要作H{是使胶体脱稳,胶体粒子的稳定度可用§电位来描述, §电位越高,稳定性越好,欲达到应有混凝效果的加药量就越多.于接在线检测§电位从技术E来说还很困难,所以在实际投药控制t1,一般刚反映胶体电荷特性的另一参数——流动电流为了,控制投药.呼延水J'安装的是美同HF科技公硎MICRO200游动电流仪.系统主要由榆测,控制,执行=i大部分组成,流动电流检测仪对加药后的水中胶体电荷进行检测,并经信号处理后将该流动电流信号送至加药问PIc控制器,控制器对该检测值与事先没定的设定值进行比较,并按比例积分(P1)控制策略对投药输出进行调整.该药昔的调整通过改变加药计最泵的冲程和频牢来实现(见『翎3).———■出厂水图3游动电流(SCDJ单因子闭环控制示意图控制目前存在的问题:(1)传感器的缝隙易堵寨,容易使检测信号发生漂移,波动或灵敏度降低,需要经常清洗;(2)在实际运行巾,原水水质,水处理工况发生变化对SCD影响较多,需要人丁经常调整SCD设定值;(3)在低温低浊水F,SCD不能根据微小浊度变化产生正确响应,这还需要进一步的研究和试验.三,结束语综E所述,对水厂而言,如果只是本地扩展,采用PIc网络就能提供足够的范同和容量,但涉及远程监控时,需要综合考虑各种因素,选择一个较好的方案.本控制系统已稳定运行4年,整个系统除SCD控制还需进一步试验研究外,其他部分安伞可靠,经济实.『=}j,易于编程操作及维修.水厂出水浊度一直稳定在1NTU以F,完全满足家饮用水标准.运行结果表明,荚同AB公司基于PLC的Contrlologix系统能够允分满足水厂加药系统的控制要求.参考文献:[1]章祯恭.浅析水厂自动投药控制系统[J].华东交通大学,2001,(03).[2]童祯恭,方永忠.浅析水厂投药自控中的药液浓度控制[J].西南给排水,2004,(O1).。
注汽站给水系统加药系统的改造与探索
注汽站给水系统加药系统的改造与探索【摘要】注汽站是一个重要的公共设施，给水系统加药系统的改造对其运行和维护至关重要。
本文从研究背景、研究意义、研究目的入手，对给水系统加药系统进行了深入探讨。
首先对现有系统进行了分析，指出了存在的问题和不足。
接着论述了加药系统改造的必要性，提出了改造方案，并评估了实施效果。
总结了改造效果，并展望了未来发展。
通过本文的研究，可以有效提高注汽站给水系统的运行效率和安全性，为未来的发展打下坚实的基础。
【关键词】注汽站，给水系统，加药系统，改造，探索，现状分析，必要性，方案，实施效果评估，问题与解决方案，效果评价，成果总结，发展展望1. 引言1.1 研究背景注汽站给水系统加药系统的改造与探索是当前注汽站管理中亟待解决的问题。
随着注汽站规模的扩大和客流量的增加，给水系统加药系统的现状已经不能满足注汽站水质安全和出水水质稳定的需求。
对给水系统加药系统进行改造是十分必要的。
目前对注汽站给水系统加药系统的改造研究相对较少，相关经验和研究成果也较为有限。
针对注汽站现有的给水系统加药系统存在的问题和不足，本文旨在对其进行深入探讨和研究，提出合理的改造方案，以提高给水系统的运行效率和水质质量，保障用户用水和能源生产的安全稳定。
通过本研究的开展，将为注汽站给水系统加药系统的改造提供重要参考和借鉴，推动注汽站管理水平的提升，实现更好的经济效益和社会效益。
1.2 研究意义给水系统加药系统的改造具有重要的研究意义。
在注汽站运行过程中，给水系统的正常运行直接关系到注汽站的生产效率和设备寿命，而加药系统的存在能有效地提高给水水质，保护设备不被腐蚀。
对给水系统加药系统的改造可以提高注汽站的运行效率和设备的使用寿命，降低设备维护成本，提升注汽站的整体竞争力。
随着注汽站的不断发展和设备更新换代，原有的给水系统加药系统可能已经无法满足当前的生产需求。
进行加药系统的改造可以使系统更加智能化、自动化，提高操作便利性和准确性，提升生产效率。
污水处理自动加药系统设计与应用
污水处理自动加药系统设计与应用作者：孙奎来源：《科技创新与应用》2017年第04期摘要：在水资源极其宝贵的今天，污水处理以及回收利用成为当今世界的热点问题。
近年来，国内污水处理中的加药方式常采用人工调节的方式进行，从而导致加药滞后以及加药量不准确等问题。
针对这些问题，文章提出一种由自动化控制系统与监控系统组成的自动加药系统。
自动化控制系统由顺序控制以及回路控制组成，主要负责数据采集和基础控制。
自动化监控系统由控制系统（包括6个PLC站）、中控室监控系统、现场总线和工业以太网通讯网络系统及生产过程视频监控等子系统组成，并通过人机界面对污水加药系统的设备运行状态、工艺参数和趋势曲线实时监控。
同时该设计的合理性和实用性已经在实际污水处理中得到验证。
关键词：加药系统；污水处理；自动控制；PLC1 概述随着我国工业化和城市化的推进，城市污水量不断增加，污水处理已经成为热点问题[1][2][3]。
尽管全国的污水处理厂的数量也在不断增加，截止到2015年年底，全国已经有3622座污水处理厂投入使用，但污水处理依然是我国的重点问题[4]。
根据有关预测，2020年我国的污水排放量将达到536×108m3/d，并且在未来的10年还会保持较大增长率[5]。
城市废水主要是指城市内所产生的生活污水、工业废水以及大气降水中的混合物，因此其受到城市规模，工业化水平以及气候条件等多原因影响。
但对于污水处理方面，一般城市都是相似的。
根据有关调查，污水处理中总磷和总氮的处理所占比重最大，其次为悬浮物。
目前我国采用的人工调节方式并不能有效的解决污水中总磷和总氮超标的问题。
本文所设计自动加药系统可以代替人工调节方式，并解决其所带来的弊端。
（1）通过利用PLC站同时进行相应的信号采集和通信传输，从而解决加药的滞后性问题；（2）通过利用自动化控制系统可以实时数据采集以解决加药量不准确的问题。
2 加药系统设计2.1 系统设计我们所提出的自动加药系统由自动化控制系统和监控系统组成。
水厂次氯酸钠加药系统的设计与应用
水厂次氯酸钠加药系统的设计与应用摘要：液氯因其危险性在自来水行业正逐步被新的消毒剂所取代。
次氯酸钠作为一种含氯消毒剂因为使用安全、消毒效果好成为液氯的合适的替代品。
从次氯酸钠消毒工艺流程、控制方法等方面介绍了水厂自动加药消毒系统。
分析了次氯酸钠的消毒效果，对比了两种消毒方式的成本，并根据因次氯酸钠的特性出现的新问题提出了相应的解决方法。
关键词：次氯酸钠，消毒，自动控制，成本分析引言：在自来水工业中，液态氯因其危害而被新的消毒所取代。
次氯酸钠作为氯碱消毒剂之一，由于使用安全，具有良好的消毒效果，已成为液态氯的良好替代品。
介绍了以次氯酸钠消毒工艺流程和控制方法为基础的自动加药杀菌系统。
一、.次氯酸钠的性质次氯酸钠溶液在水中水解为次氯酸和次氯酸根，次氯酸有强氧化性，其分子吸附在病原微生物的表面，并紧进入细胞内破坏病原微生物的酶和遗传系统，从而达到消毒的效果。
工业上一般采用氢氧化钠溶液内通入氯气制备而成。
黄绿色透明液体，比重为1.16-1.18，有刺激性气味。
PH值为12-14，有腐蚀性，人员接触时应佩戴护目镜和橡胶手套，若经常直接接触，手掌大量出汗，指甲变薄，毛发脱落。
并有致敏作用，并对鼻及眼粘膜有刺激作用，放出的游离氯有可能引起中毒，若移液应使用化工泵或专用插桶泵。
次氯酸钠随着温度升高和阳光直射易光分解，其质量分数会减少造成有出厂余氯值的不稳定，所以次氯酸钠要保存在避光的场所，并且一般应在14日内使用，夏季时最好在10日内使用。
水处理消毒用次氯酸钠溶液应选用Aa级产品，质量分数一般在8%-12%之间。
二、消毒系统的实现（1）系统的构成我厂水源为四系层和奥陶纪的地下水，水质较好。
主要水处理方式是消毒，消毒剂投加点在清水池之前，经过清水池混合达到消毒时间。
后补消毒点在清水池之后，为事故消毒，只有当前消毒投加量不足或需要立即提高出水余氯值时采用。
（2）存储容器次氯酸钠储存容器一般使用PE、聚乙烯材质，或者聚四氟乙烯内衬。
水厂自动加药控制的研究（Ⅱ）――加药自动控制的解决方法
水厂自动加药控制的研究（Ⅱ）――加药自动控制的解决方法通过对加药量与各种控制参数之间的关系分析，我们发现他们之间是一种非线性关系，而整个加药过程是一个大滞后的多参数共同作用的过程，采用普通的PID控制或其他控制方法都难于适应，而采用模糊专家数据库的控制策略可较好地解决问题。
1. 建立模糊数据库根据加药量与原水温度、原水色度、上水管流速、原水PH值和原水浊度的对应关系和各水厂手动实际运行的经验数据，对应每组反应沉淀系统，初步建立起多维变量的模糊专家控制数据库TFDate [T,V,P,N,S]、例如作下列划分，可形成五维的数据变量：2.模糊专家控制的原理模糊专家系统是一类在知识获取、知识表示和运用过程中全部或部分地采用了模糊技术的专家系统，模糊专家系统通常包括：输入输出接口、模糊数据库、模糊知识库、模糊推理机、学习模块和解析模块等，其一般体系结构如图5所示。
图1：模糊专家控制原理Fig 1:the principle of Fuzzy Profession control1）输入输出接口：输入输出接口主要用于输入系统初始信息（这些信息允许是不确定的），输出系统最终结论（这些结论一般也包含某种不确定性），显示系统推理的解析过程和系统运行过程中的人－机对话，输入建库及修改信息等。
2）模糊数据库：模糊数据库用于存储各类不确定性的信息，如系统的初始输入信息、基本数据信息、系统基本定义，主要用于确定描述不确定信息的模糊语言值、系统推理过程中产生的中间信息、系统的最终结论信息。
3）模糊知识库：模糊知识库中存放从领域专家的经验中总结出来的事实及规则。
这些事实或规则可以是模糊的或不完全可靠的，即在各事实上要附上一个可信度标志并为各规则附上一个强度标志。
4）模糊推理机：模糊推理机是模糊专家系统的核心，其功能是根据系统输入的不确定证据，利用模糊知识库和模糊数据库中的不确定性知识，按一定的不确定性推理策略例如关于证据的不确定性、结论的不确定性等，解决系统问题域中的问题，给出较为合理的建议或结论。
净水厂投药系统设计
1241 引言目前,城镇净水厂大都始建于上世纪七、八十年代,很多设备严重老化,投药间内溶解搅拌系统故障频发,投药计量不精确,净化负荷低,处理能力差,耗能高,维修量大,无计量设备和控制仪表,无法实现自动控制,更不便于采集参数、监测水质和日常管理,已经完全不能满足城区日益扩大的用水需求;另外随着生活水平的提高,人们对自来水的水质要求越来越高,因此供水工艺的科学技术也必须与时俱进。
因此,需要对净水厂进行工艺和技术改造。
本文研究的主要内容是结合某城镇净水厂的实际情况,设计水厂源水水质检测、供水流量、源水流量检测回路,检测源水流量、浊度,介绍采用多功能的PLC投药混凝控制系统和监测系统的组态图,该系统可以实现水厂投药的实时监控和自动控制,具有实时性、可靠性和安全性等优点,符合现代化水厂的生产工艺要求。
2 投药系统设计水厂的加药依赖源水的水质参数及原水流量的变化,一年中源水浊度的变化是很大的,因此浊度、流量是决定加药的成本及效果的主要参数,下面首先讨论怎样解决这两个控制量的检测问题,然后再介绍投药系统构成。
2.1 流量测量流量的正确计量是生产和能源考核的必备手段,可以提高生产效率,保障生产安全和杜绝能源浪费。
本工程采用电磁流量计型号为DEM41FH12SB1AS3/50*M21B11ABAB,该流量计包括传感器及转换器(变送器),变送器具有高清晰度背光LCD显示,能同时显示实际流量及累计流量,具有自检及自诊断功能。
变送器的工作电源由加药间的控制柜提供。
信号直接送给加药间的模拟量模块。
2.2 浊度测量浊度是水质评价的重要指标,采用地表水作水源的净水厂的主要任务是降低水的浊度,使之符合国家饮用水的标准,浊度在线测量在净水处理各工序过程控制中起到重要作用,这次项目上选用美国HACH公司生产的浊度分析仪表,型号为SS6,该浊度仪表监测器不与水样接触,能减少漫射光带来的影响;分辨率100NTU以下为0.01NTU,仪表的响应时间为最初响应30秒,变送器防护等级为IP54;工作电源:220VAC,50Hz。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2012No.4（J ul.）Vol.30天然水中含有各种悬浮物、胶体和溶解物等杂质，使水呈现出浊度、色度、臭和味等[1]。
故通过向水中加入混凝剂（或絮凝剂）去除相应杂质是给水处理的核心与关键。
目前，各种水源中各种污染源难以杜绝，导致水源水成为微污染水，另一方面原水中出现突发性污染的可能性是存在的。
突发性污染带来的污染成分非常复杂，比较常见的是农药，化肥，工业盐等各种有机、无机化工产品，以溶解性的居多，含酚、氮、磷、油脂、芳香烃、铁、锰等物质，造成水体有毒物质质量浓度增加、色度增加、发臭等结果。
不管是突发性水源污染，还是水源的微污染，常规水处理工艺都难以去除其中的污染物，必须加以防范和正确处理。
1工程概况某净水厂水源采用黄河水，引水总规模9万m 3/d ，经格栅预处理后，其中7.5万m 3/d 经取水泵站提升进入单独的工业用水净化系统；其余1.5万m 3/d 用于生活饮用水，经取水泵站提升进入净水厂后续处理单元。
净水厂工艺流程如图1所示。
通过对原水水质的分析，该工程生活饮用水需要处理的主要污染物为：浊度、大肠杆菌、氨氮；其次需要处理的偶发项目为：需氧量、石油类。
从安全性考虑，净水厂还考虑防范和应对突发事件带来的农药、酚、铁、锰、嗅味、色度等常见污染。
2加药系统的选择由于常规加药系统对水中的有机物、色度以及突发性水质污染处理效果有限，为此，该净水厂加药系统设计了常规加药系统，同时为应对突发性水质污染，还设计了应急加药系统。
2.1常规加药系统黄河水经过水库天然沉淀后进入净水厂，浊度已很低。
在常规加药系统设计时，应按低温、低浊水考虑。
该工程常规加药系统在选择混凝剂时所遵循的基本原则是：首先，所选混凝剂务必符合卫生质量要求，对水不会造成二次污染。
其次，混凝剂的混凝处理性能要好。
具体表现为：1）其水解生成的化学沉淀物的水合作用弱，因而生成的矾花密实、沉降快、受水温变化的影响小，处理低温低浊度水时仍能生成良好的矾花；2）矾花吸附性能好，以提高对原水中溶解性天然高分某引黄水厂加药系统的选择与设计探讨缪静1，韩会锋2（1.中国市政工程西北设计研究院有限公司北京工程设计咨询分院，北京100037；2.国内贸易工程设计研究院，北京100069）摘要：当前，各种水源受到诸多污染源威胁，这些污染常规水处理工艺难以解决。
高锰酸钾与活性炭联用工艺对低温、低浊微污染水源水有良好的处理效果，也是最常用的应急措施。
介绍了某水厂加药系统的设计，重点探讨了应急加药系统药剂与投加点的选择，供参考。
关键词：净水厂；水处理；应急加药系统；高锰酸钾；粉末活性炭；投加点中图分类号：TU 991.113文献标志码：B文章编号：1009－7767（2012）04－0080－03Discussion on Selection and Design of Dosing System for a Water Plant ofYellow River Diversion ProjectMiao Jing ，Han Huifeng给水排水工程Water Supply &Drainage Engineering802012年第4期（7月）第30卷子有机物的去降率；3）矾花强度大，不易破碎，即使遭到破坏，也易于重新絮凝；4）适用的pH值范围宽。
选药剂时，过多地考虑混凝剂价格是不适宜的，因混凝剂的品质和性能对水质的影响极大；混凝剂费用在制水成本中所占比例很小，采用优质混凝剂与质量较差的混凝剂相比，其对制水成本的影响很小。
针对原水pH值及浊度较低的特点，该工程混凝剂采用液体无机碱式氯化铝（PAC）。
助凝剂选用有机高分子聚丙烯酰胺（PAM）。
其中，PAC设计平均投加量为20mg/L，最大投加量40mg/L。
助凝剂采用PAM，设计平均投加量为0.05mg/L，最大投加量为0.5mg/L。
2.2应急加药系统的选择应急加药，主要为防止突发事件引起的水质恶化而采取的应急措施，以保障供水安全。
应急加药的投加药剂为氧化剂，利用氧化剂的强氧化作用，破坏原水中的有机质、杀灭藻类、提高沉淀池的处理效果，在受到突发性污染时投加。
高锰酸钾、臭氧、过氧化氢、次氯酸等均是可以选择的氧化剂，可根据产品的性能、使用的安全性、经济性、使用方便等因素选用，该水厂采用应用较广泛的高锰酸钾和氯。
投加高锰酸钾具有比预加氯有更强的氧化作用。
当原水中铁、锰超标，可通过预氧化去除，同时预氧化还可以破坏原水中的有机质、杀灭藻类、提高沉淀池的处理效果。
由于高锰酸钾与有机物发生的反应具有广谱性，因此，能够抑制或减弱很多液氯无法消除的异味异嗅。
此外，高锰酸钾与水中还原性物质反应生成不溶于水的中间产物二氧化锰，二氧化锰具有吸附能力和助凝作用，对改善絮凝沉淀池的处理效果有积极的作用[2]。
在高锰酸钾不能单独有效地去除嗅味和色度的情况下，常采取与粉末活性炭联用的方法。
高锰酸钾设计平均投加量0.5mg/L，最大投加量1.0mg/L，粉末活性炭设计平均投加量20mg/L，最大投加量40mg/L。
3投加点选择3.1氧化剂投加点的选择各种水处理药剂的投加顺序对强化净化处理效果至关重要。
很多药剂是不能混合投加的，如铝盐和氢氧化钠，阴离子和阳离子高分子聚合物，氨、液氯和铝盐等。
实际生产中，要求不易混合的药剂至少保证3～5min的投加间隔时间。
在高锰酸钾不能单独有效地去除嗅味和色度的情况下，常采取与粉末活性炭联用的方法，但在生产中需要注意的是：活性炭应在高锰酸钾氧化反应结束后投加，否则两者将发生如下反应，并增加药耗：KMnO4+3C+H2O=4MnO2+2KHCO3+K2CO3。
一般要求将高锰酸钾尽早投入到待处理水中，很多水厂将投加点设在取水头部，这样能使氧化过程充分进行，最大程度地去除嗅味、藻类等，并充分发挥二氧化锰的凝核作用，提高絮凝和沉淀效果。
如果不能在取水口处投加高锰酸钾，至少要保证在快速混合前投加，不要将其与絮凝剂同时投入水中，否则两者发生反应，反而降低处理效果[3]。
该工程设计时，氧化剂投加点可供选择的有两处：一是在取水泵站水泵的出水口。
由于取水泵站离净水厂约1km，氧化剂可以充分发挥氧化作用，最大限度的去除有机物、色度等。
缺点是取水泵站至净水厂生活与工业用水共用一条输水管线，工业用水对色度、有机物等没有严格的要求，在该处投加将导致加药成本增加。
二是在净水厂厂内投加，可供选择的地方是生活与工业进水管路分配处。
优点是单独对生活用水进行氧化，节约药剂用量。
缺点是氧化剂在管路中停留时间较短，不能充分反应。
通过综合考虑，该工程氧化剂投加点设在分配进水管上，预加氯投加点与高锰酸钾投加点一致。
氧化剂投加点与混凝剂（PAC）投加点相距35m，管径DN600，停留时间约1min。
氧化剂与活性炭投加点之间的总停留时间约3min，包括：管道系统（停留时间1min），配水井（停留时间1min）及混合池（混合停留时间60s）。
符合前面提出的3～5min时间间隔要求。
3.2粉末活性炭投加点的选择活性炭具有很强的对污染物质的吸附作用，针对其使用几率较小的间歇性用途，可将粉末状活性炭投加到水体中一次性使用，以免去活性炭再生设备。
粉末活性炭利用其孔隙结构可对污染物质进行吸附作用。
通常认为粉末活性炭投加入水中后，前30min 吸附能力最大，吸附也比较充分。
如果选择在净水厂内混合池前投加，可能存在与后续工艺竟争去除有机物的问题。
如果选择在絮凝池投加，则需要精确的选点，否则可能与絮体发生作用，絮体包裹粉末活性炭使吸附效率降低，从而增加活性炭投加量。
如在滤池前投加则活性炭吸附时间不够，而且会堵塞滤料使滤池冲洗周期缩短，效率不高且影响较大。
因此，有条件时应尽早将活性炭投入原水且保证到达处理系统前有一定的吸附时间。
给水排水工程Water Supply&Drainage Engineering812012No.4（J ul.）Vol.30（上接第79页）连续刚构方案的比选。
连续刚构无需大型支座，可免去安装、养护、更换麻烦；悬臂施工中不用增设和拆除临时固结，无需进行体系转换等。
连续梁工艺成熟、受力明确，对基础不均匀沉降相对没有刚构敏感，适应性较好。
针对该桥所在场地而言，对于连续刚构方案，为使结构受力合理，需将承台预埋在河床底以下3～5m ，以增加墩高及墩的柔性。
南北主墩对河床的开挖很深，约8～10m ，开挖量、施工风险和对大堤的威胁性均很大，对施工安全和施工工期不利，且结合承台施工工艺，需要考虑特殊的基坑开挖和防护方案，如地下连续墙方案（连续墙河床附近以下应作为永久设施，以保证墩身的柔度和自由度）。
考虑到连续刚构在施工中的上述风险和困难，结合该桥水文地质及墩高情况，最终采用了连续梁方案。
4.2箱梁截面的确定该桥桥面较宽，可采用单箱单室或单箱双室截面，但考虑到若采用单箱双室将增加上部结构的自重，增大上下部结构的投资，从而加大总的工程造价，最终确定主桥箱梁采用单箱单室直腹截面。
纵向计算时，详细考虑了箱梁的剪力滞效应，能够满足规范的要求。
4.3与减隔震支座相配套的其他设计考虑到地震烈度可能超过预期，为防止落梁，采取以下措施：1）各墩顺、横桥向均设置挡块，并于挡块间预留足够的间隙以满足滑移要求；2）挡块间、边墩盖梁前墙内侧设置弹簧垫块，以起到一定的缓冲作用。
考虑到强震后支座不能完全回复至原位，需用千斤顶施加外力顶推复位。
支座顶推复位的方案如下：1）主墩位置处，以箱梁底伸出的梁底着力块为反力点纵向顶推支座下座板，以实现顺桥向顶推复位；2）以13、14号墩顶挡块为反力点横向顶推支座上座板，同时以14号墩梁底挡块为反力点横向顶推支座下座板，以实现横向顶推复位。
参考文献：[1]范立础.桥梁工程[M].北京：人民交通出版社，1997：89-93，112-113.[2]彭天波，李建中，范立础.双曲面球型减隔震支座的开发及应用[J].同济大学学报：自然科学版，2007，35（2）：176-180.[3]范立础，王志强.桥梁减隔震设计[M].北京：人民交通出版社，2001：80-85.[4]重庆交通科研设计院．JTG/T B02-01-2008公路桥梁抗震设计细则[S]．北京：人民交通出版社，2008．收稿日期：2012-02-29作者简介：谢璞，男，助理工程师，工学硕士，主要从事大跨度桥梁设计分析工作。
根据以上分析，该工程活性炭投加点选择在配水井后絮凝池前的进水端。
4结语4.1运行效果该工程于2011年11月试通水，经现场监测，原水浊度超过30NTU ，取水泵站原水并伴有腐殖质异味。
试运行时，PAC 投加量30mg/L ，PAM 投加量0.05mg/L ，高锰酸钾投加量0.5mg/L ，活性炭投加量30mg/L （试运行时，由于液氯未采购，故未投加液氯）。