净水厂投药系统设计

摘要：本文结合净水厂工程实例介绍水厂混凝投药控制系统。该控制系统能够解决旧水厂中存在的投药计量不精确，净化负荷低，处理能力差问题，从而实现现场混凝投药自动控制，本文设计的控制系统经工程实践取得了预期成效。

关键词：净水厂 投药 系统

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）09-0124-01

1 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。

2.3 投药系统构成

投药是净水厂工艺流程的重要的环节，在水厂厂区内设置加药间一座，包括药库、投药间、控制室、休息室及辅助用房。在投药间内设置原液池及溶液池，为了保证投加的效果采用变频器对计量泵进行控制，未经过处理的原水经过加药后可加速沉淀，在加药观赏设置电磁流量计随时统计加药的数量，变频器接受来自PLC的控制信号，改变频率，保证最佳的投药效果。净水厂投药的总体加药原理见（图1）。

3 投药监测系统

本工程投药监测系统是采用以标准的、开放的现场总线为基础的、以全厂集成自动化为概念的生产过程自动化系统。全厂按功能模块设五座PLC分控站和一座中央控制室。中央控制室内设通讯控制器，监控管理系统、数据服务器和动态模拟屏。各PLC分控站由PLC控制器，分布式I/O站，和现场总线适配/耦合器组成。各PLC站以控制分区为对象，具有独立的的区域控制能力，能接受中央控制的调控，但不依赖中央控制的存在。各分控站与中央控制室之间由工业以太网进行数据通信。工厂的管理操作站采用标准的以太网与中央控制系统连接，组成工厂计算机综合管理控制系统。该控制系统结构层次可分为现场层、分布式控制层、集中管控层，其组态图如图2所示。

4 结论

通过PLC和组态软件等的应用相结合构成基于PLC 的投药自动化控制系统该系统不但促进了净水厂生产自动化技术的发展，而且确保了投药量的准确性，从而降低了生产成本，特别是采用光纤网络提高了整个生产控制的安全稳定性。当然该系统也有需要进一步研究的地方，如扩大生产时，若增设其他品牌的PLC，不同品牌PLC 之间的通讯协议怎样解决等问题还有待研究。

参考文献

[1]童祯恭.浅析水厂自动投药控制系统.华东交通大学学报，2001.9.

[2]张启海.城市给水工程.中国建筑工业出版社，2003.

[3]崔福义，彭永臻.给水排水工程仪表与控制.北京中国建筑工业出版社，1999.