冯殿臣
1天津泰达水业有限公司
2天津泰达津联自来水有限公司
摘要：通过替代数字智能泵来实施优化次氯酸钠的最佳消毒系统并不容易。而且投资成本低。 经过优化后，连接设备的故障率将大大降低，并且不再需要人员干预系统。 尽管可以确保工厂水中氯残留物的稳定性，但可以降低系统的运行成本并提高生产安全性，对于促进同一行业的次氯酸钠消毒系统项目很有用。
关键词：次氯酸钠；优化；智能数字计量泵；供水
引言
某区的水厂主要针对以下事实：次氯酸钠消毒系统中的常规隔膜计量泵不能释放液体分解过程中形成的气泡，流速范围小，低流量运行时误差大。目标剂量正在变化，定量给料的响应时间相对滞后，系统得到了优化。 假设原始灭菌线，加药点和其他过程条件保持不变，则将原始隔膜加药泵替换为智能数字计量泵，并更改控制模式。 结果表明，优化的水厂次氯酸钠消毒系统大大减少了自动操作过程中人为干预的频率，不仅达到了准确，稳定的化学药剂剂量，而且大大提高了水厂余氯的稳定性。
1 次氯酸钠消毒系统及智能数字计量泵概况
1.1次氯酸钠消毒系统的检查
现有供水系统中主要由blc(可编程逻辑控制)、隔膜测量泵控制系统、计数器、变频器、阀门、以及液泵升级等组成的电气和电子设备部件的氯循环系统。
1.1.1调整比例范围小
现有的两种规格的隔膜计量泵可以相互用作步进泵。大型泵的量程为80 L / h，有效加料设定范围为16?80 L / h；小型泵的范围是30 L / h，加药量是。有效设定范围是6?30 L / h。当药剂的目标剂量发生显着变化时，有必要调整隔膜计量泵的冲程或使用步进泵来满足实际剂量要求。如果调整不及时，很容易造成工厂用水的余氯值振荡。
1.1.2实际剂量不稳定
现有消毒系统的废气只能排空药罐和消毒管线中的大气泡。次氯酸钠溶液分解而形成的小气泡无法完全排空。给药过程中，小气泡将在管道中。逐渐聚集，导致当前药物流量波动。在严重的情况下，会产生空气阻力，这会影响药物剂量的稳定性。
1.1.3实际对加药量的响应时间有所延迟
现有的消毒系统使用变频器来控制隔膜计量泵，以实现自动计量调整。但是，当原水流量改变时，将需要一些时间来将实际剂量调整为等于目标值。
1.2智能数字计量泵概述
鉴于上述情况，为了更好地控制工厂中的余氯，自来水厂根据实际操作条件配备了智能数字计量泵，以代替原来的隔膜计量泵。泵的特性描述如下（所选规格为示例）。
1.2.1排斥比范围
该智能数字计量泵规格的设定比率为1：1000，因此有效的计量设定范围可以控制在0.2-200 L / h之内。
1.2.2自动排气
当运行次氯酸钠消毒系统时，在泵出口未检测到药物后，排气阀将自动打开。
排气完成后，阀门将自动关闭以重新开始给药。
1.2.3剂量控制
内置的流量控制模块可以节省变频器和计量流量计，并直接控制和监控数字泵的计量量。
2 优化前后次氯酸钠消毒系统使用情况比较
2.1加药设备
在优化之前，消毒系统通过隔膜计量泵，流量计和变频器控制次氯酸钠的自动计量。购买和维护设备的成本很高，并且许多因素会影响加液精度（当上述三种类型的设备中的一种出现问题时，加液精度会降低），并且缺乏自我控制，保护和快速功能，以及手动操作劳动比较麻烦。优化后，仅需配置智能数字计量泵即可实现次氯酸钠的自动计量。设备的购买和维护成本已在一定程度上降低了，同时更易于使用，降低了维护频率并增加了停机和压力不足警报等功能，有效地保证了抽油机的安全运行。
2.2 PLC控制方式
消毒系统使用Schneider M340系列PLC，而使用Unity Pro V11.0软件平台进行编程。在优化之前，次氯酸钠消毒系统在自动运行的情况下，通过使用变频器的更改来控制隔膜计量泵，从而间接达到调节实际剂量的目的。该过程由PLC中的PID模块完成。在这种控制模式下，程序编程更加复杂，需要设置许多参数，包括次氯酸钠单元的消耗AF1_RA，PID手动输出值out_man，比例增益kp，积分时间ti，导出时间td，采样周期ts，频率输出上限out_max，频率输出下限out_min以及影响模式no_bump的选择，PLC信号的输出与实际剂量之间存在非线性关系。经过优化后，将程序计算出的目标加药量通过PLC模拟量输出模块转换为4-20 mA直流电流信号，然后传输至智能数字计量泵，从而达到按比例调整实际加药量的目的。
2.3剂量稳定性
优化之前的计量精度为4 L / h，并且始终会有瞬时最大值，并且实际的剂量响应时间大约晚3分钟。优化后，可将计量精度控制在1 L / h，完全消除电流峰值，并且可以将实际剂量调整为等于目标剂量，通过延迟响应时间完全解决了实际剂量问题。
2.4工厂余氯
在优化前的12小时内，工厂水中的残留氯的最小值为0.94 mg / L，最大值为1.33 mg / L，波动范围为0.39 mg / L。在12小时内，自来水中的最小残留氯为1.06 mg / L，最大值为1.23 mg / L，波动范围为0.17 mg / L。
结语
总体而言，消毒过程在处理自来水方面发挥着非常重要的作用。在目前使用的消毒剂中，氯是最经济的。然而，氯的储存和使用方面存在不确定性。应结合现有设施和设备来考虑生产能力。在水质量考虑、要求和生产成本相结合后，次氯酸钠被选为氯的替代品，从而提高了水的安全性、处理设备的简单性以及持续净化的有效性。2016年7月，自来水厂用10%的次氯酸钠溶液取代了氯消毒剂，并建立了次次氯酸钠消毒系统，根据该系统，通过剂量控制薄膜测量泵自动调整了剂量。由于工业用水在自来水厂的供水区域中所占比例很大，因此每天的供水量差异很大。因此，夜间次氯酸钠的最小目标剂量应降至12 L / h，白天的最大日剂量应增加至60 L / h。经过两年以上的运行，现有的消毒系统存在问题，例如系统维护频繁，加药量不稳定，加药精度低以及在使用现有消毒系统过程中加药时间滞后。
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