【RS49】毕业论文_水厂加氯控制系统的研究与设计文档 ㊣ 精品文档 值得下载

成与硬件设备，着重阐述了在自动加氯系统中的运用，最终将出厂水余氯含量控制在定范围内。

加氯系统分为前加氯后加氯补加氯。

前加氯采用与水流量成比例投加，后加氯与补加氯根据余氯值采样值与设定值构成闭环系统，采用控制规则，输出模拟量对加氯机的调节阀进行开度控制从而达到控制目的。

并且利用编程软件对自动加氯程序进行了梯形图的设计，实现了对加氯系统的自动控制，以实现水处理过程中的无人化与智能化。

关键字自来水厂自动加氯梯形图控制第章水厂加氯系统的工艺原理氯气投加工艺简介余氯变化规律氯气水解规律氯气与水中杂质反应折点加氯氯在清水池中的停留过程氯气投加过程的影响因素工艺控制要求人工投加方式及其中存在的问题第二章水厂加氯系统硬件设计水厂加氯系统硬件构成加氯机差压式流量计余氯分析仪漏氯报警仪漏氯中和装置的配置与选型的配置的选型的输入与输出自动加氯系统电气原理图第三章水厂加氯系统软件设计算法算法在自动加氯系统中的运用指令及回路表自动加氯软件设计自动加氯程序流程自动加氯程序梯形图及程序说明气源切换软件设计气源切换程序流程气源切换程序漏氯报警软件设计漏氯报警程序梯形图第四章结论本文内容的总结今后的研究方向参考文献附录谢辞前言在我国目前给水行业中，对自来水处理般采用氯气消毒。

很大批水厂还处在人工投加的阶段，加氯系统的自动化程度较低。

而国外主要的自来水处理厂己经实现了全面自动控制。

为了改善出厂水水质，许多水厂在常规处理工艺中加大了氯的投加量，增加了出厂水中有害化学物质的含量。

面对这种状况，研究新的水处理工艺，利用先进的自动化控制技术，改善出厂水水质，已成为国内水处理界的共识。

投加氯气消毒工序是给水处理中至关重要的个环节，其目标是要控制出厂水中的余氯含量在个规定的范围之内。

余氯太低无法起到在管网中持续杀毒的效果，太高则易与杂质生成致癌物质，这就要求必须要有种可靠的氯气投加控制方式来确保出厂水余氯含量的稳定。

在般的自来水厂中，加氯工艺包含两个部分滤前水加氯环节前加氯和滤后水加氯环节后加氯与出水厂加氯环节补加氯。

前加氯般采用原水流量配比加氯方式，而后加氯与补加氯采用复合闭环加氯方式即根据余氯反馈控制方式。

本论文对自来水处理工艺进行了研究，寻求基于西门子系列的水处理自动化。

系统应用算法对各个加氯机的调节阀进行开度控制从而达到控制目的。

前加氯加氯控制器根据原水流量的变化以及设定的投加率自动调节加氯量。

后加氯与补加氯控制器根据投氯后取样水中余氯值和设定的余氯值，采用控制规则，输出个控制量来控制加氯机的调节阀开度，形成个闭环控制，使余氯值向设定值逼进，确保出厂水余氯指标的稳定达标。

天津工业大学届本科生毕业设计论文第章水厂加氯系统的工艺原理氯气投加工艺简介我国大部份自来水厂净水工艺流程都包括取水加矾沉淀过滤加氯出水等过程自来水的生产通常经过级泵站取水加矾消毒混凝沉淀过滤蓄水以及二级泵将自来水送入城乡自来水管网等工艺流程。

消毒工艺是净水处理过程中至关重要的环节，通过消毒杀死对人体有害的病原菌和致病微生物，从而达到饮用水的标准。

消毒的方法有很多，基本上分为物理化学两大类。

物理法有加热紫外线超声波等化学法有加氯漂白粉次氯酸钠臭氧或其它氧化法等，加氯是较为常用的种。

般需要设置个加氯点进水管入口处也称次加氯点前加氯清水池也称二次加氯点后加氯和出厂水补加氯点，如图所示。

图加氯点设置工艺流程前加氯主要是杀灭水中的微生物细菌氧化有机物及延长加氯消毒的接触时间，同时可起到助凝助滤作用滤后加氯主要是补充第次原水加氯前加氯后的余氯不足，保证余氯量达到规定指标。

为了杀灭原水中的藻类，前加氯要在原水进入沉淀池之前进行，以防止其在沉淀池或滤池中滋生繁殖。

由于前加氯环节中投加的氯气并不是非常多，而沉淀池和滤池对氯的消耗量较大，使得滤后水中般无剩余氯的存在，因此前加氯对出厂水的余氯含量基本上没有影响。

后加氯在滤后水进入清水池前进行，其目的是通过氯气与水在清水池中充分接触后水解生成的强氧化剂次氯酸杀灭水中的各种细菌和病毒。

对自来水进行消毒时，般采用氯气消毒，为了有比较好的消毒效果，必须保证氯气和水定的接触时间另外这样自来水在城市管网中还具有持续杀菌和消毒作用，因此必须在经过氯与水的充分接触之后，出厂水中还要有定的余氯出水厂补氯原水混合凝絮池沉淀池滤池清水池加氯间前加氯后加氯管网天津工业大学届本科生毕业设计论文含量。

氯气杀菌效果好，但氯气有巨毒，所以加氯系统能否安全稳定可靠运行，将直接影响安全稳定供水工作。

我国生活饮用水卫生标准中明确规定集中式给水用氯消毒时，在与水接触分钟后，水中游离性余氯应不低于，管网末梢应不低于。

自来水公司会依据其制定出相应的出厂水余氯指标作为各个自来水厂加氯环节的考核标准。

加氯系统的目标就是通过控制氯气的投加量来保证出厂水中的余氯含量在自来水公司的考核标准要求的范围之内。

余氯变化规律氯气被投加到水中之后，会发生系列化学反应，主要要经历水解与杂质反应在清水池中停留流出清水池几个过程。

以下重点从机理上分析余氯在这几个过程中的变化规律氯气水解规律氯气投加到水中后，首先水解生成盐酸和次氯酸，如公式氯气的溶解度很大，所基本上投入水中的氯气都能迅速生成次氯酸和盐酸，并且次氯酸会进步部分水解生成次氯酸根离子和氢离子。

次氯酸和次氯酸离子由于其中的都是价的因而具有很强的氧化性，可以杀死细菌，因此它们都是有效氯。

般余氯分析仪测得的都是具有强氧化性的次氯酸和次氯酸根离子。

氯气与水中杂质反应实际的原水中由于水源的原因，总是不可避免的存在其他杂质，有效氯会因为与杂质的反应而大量减少。

在各种杂质中影响比较大的便是氨氮，氨氮与次氯酸的反应生成氯胺和二氯胺，如公式和但是上面的两个反应存在区别式的反应只需要秒钟左右即可完全完成，基本上在氯气投入水中后立刻完成而式的反应是个可逆反应，其反应程度天津工业大学届本科生毕业设计论文若达到要求至少需要经过几个小时，也就是说该反应会直在清水池中持续进行，相当于对余氯的二次干扰。

原水中般还含有些有机物和其它类型的杂质，它们与氯的反应较为复杂，但是般都认为在初始的很短时间内很快就能发生反应，井且其消耗的氯量不多而且相对比较稳定。

折点加氯在氯气投加工艺中，必须考虑折点加氯的影响。

折点加氯是当水中含较多氨氮时，若氯气投加量低于定量时，有效氯与氨氮只会发生式和式的两个反应。

后者是个可逆反应，此时水中还会存在定量的有效氯，继续增大氯气投加量会导致水中有效氯含量持续增加。

但当继续增大氯气的投加量时，会导致前面生成的氯胺不称定，发生分解，如公式该反应要消耗些有效氯，使得水中残留的有效氯又开始不断减小。

当氯气投加量达到水中氨氮浓度的倍时理论比值是即到达折点时，所有的不稳定的氯胺被分解，进步增大加氯量，就会使水中的有效氯开始继续上升。

在实际进行氯气投加时，都必须要保证氯气的投加量超过折点，以保证水中的有效氯含量能保持稳定。

氯在清水池中的停留过程当滤后水经过加氯后，就进入清水池了。

水厂的清水池般为了保证水的停留时间，为了防止存在水流死角和保持各部分水流停留时间的均衡，般都在清水池中建有弯弯曲曲的水道。

在清水池的整个停留过程中，氯在水中除了发生种种反应和消耗之外。

由于扩散作用，水中不同浓度的氯之间还会发生混合。

混合程度受本身的余氯含量水的流速等因素的影响，另外，对于不同的季节所导致的水电温度和值得不同，水中余氯的混合情况差别很大。

氯气投加过程的影响因素在氯气投加的过程中，氯气通过加氯机投加到水中，单位水中的加氯量越大，氯的浓度也越大。

加氯量是该系统中唯的可控量。

另外，整个加氯环节受到众多因素的干扰，其主要的几种因素的特点及其影响如表天津工业大学届本科生毕业设计论文表各因素对加氯系统的影响因素对加氯的影响程度变化规律相关检测仪表加氯量大可控量有清水池进水量大由滤池人工控制，变化较频繁，无规律无水中氨氮含量大平时含量少且稳定，遇暴雨，上游污染等情况会突变无清水池出水量中等有自来水公司统调度，不经常变化且水量稳定有清水池水位偏小变化较频繁，但般在个范围内，且不会突变有温度浊度值等小般情况下变化不大无从表中可以知道，加氯系统最主要的影响因素是加氯量清水池进水量水中氨氮含量清水池出水量，而其他因素相对来说影响比较小。

要实现氯气投加过程的自动控制，对于其中影响氯气投加过程较大变化较快的因素必须要有相应的设备检测。

工艺控制要求整个流程的控制目标是二泵房的余氯含量即出厂水余氯含量，可以控制的量为加氯机的加氯量。

由于含氯的水要在清水池中停滞较长的时间，必然会发生混合及与杂质反应等现象，因此二泵房出水余氯含量受很多因素的影响，包括滤后水的流量清水池水位清水池出水量水质水中氨氮含量值水温滤后水浊度其他杂质等等等因素，其中有很多因素对余氯含量的干扰影响很大，并且这些干扰因素往往变化很快。

由于种种因素的影响，氯气投加在般的水厂中都是最难控制的个环节。

为了既能满足自来水厂出水水质指标的要求，达到预期的消毒效果，又不造成氯气的浪费，必须根据原水流量的变化及时调整加氯量的大小，如果用人工调节是很难实现的。

采用先进的控制技术，实现加氯过程的自动化是很有必要的。

加氯包括前加氯后加氯于补加氯。

前加氯般采用原水流量配比加氯方式，而后加氯与补加氯采用复合闭环加氯方式即根据余氯反馈控制方式。

前加氯方式控制原理为加氯控制器根据原水流量的变化以及设定的投加率自动调节加氯量。

后加氯与补加氯方式控制原理为加氯控制器根据原水流量以及投氯后取样水中余氯值和设定的余氯值，采用控制规则，输出个控制量来控制加氯天津工业大学届本科生毕业设计论文机的调节阀开度，形成个闭环控制，使余氯值向设定值逼进，确保出厂水余氯指标的稳定达标。

加氯系统的主要设备包括气源切换装置加氯机