自来水厂自动测控系统设计.doc文档59页原创精品

本课题的任务在水处理过程中，原水来自江河湖泊，受自然条件等因素的影响，原水水质是不断变化的，有时变化幅度是很大的。

如来自同条河流的原水浊度可能在几十度到几千度之间变化根据水质情况对水处理过程加以控制，使最终达到规定的水质标准。

在本次的毕业设计中，主要进行自来水厂自动测控系统设计。

在了解自来水厂生产二〇〇六年五月二十九日星期工艺的基础上，重点研究自来水厂的自动测控系统以及自动保护系统，根据要求设计相应的水质检测和过程控制系统，使自来水厂的出水水水处理工艺已经不能满足当前人们的饮水安全要求，新的处理工艺和技术包括预处理和深度处理在内不断涌现提高生活质量和推动给水工业发展都有重要的现实意义。

同时，随着我国加入世界贸易组织，给水工业与世界接轨之势已不可阻挡，为适应在此领域中的国际竞争，建设现代化先进水平的自来水厂也是十分必要的。

个现代化的自来水厂最终目的就是为用户提供优质的符合健康要求的安全饮用水。

因此，在自来水厂的测控系统设计之前就应该确定该水厂的出水水质目标，这个目标应主要根据现行的水质标准来确定。

随着微量水中微生物的致病风险和致癌致畸致突变有机物无机物对健康危害的认识不断深化。

采用传统的饮用根据现行的水质标准来确定。

的安全饮用水。

因此，在自来水厂的测控系统设计之前就应该确定该水厂的出水水质目标，这个目标应主要部分内容简介提高生活质量和推动给水工业发展都有重要的现实意义。

同时，随着我国加入世界贸易组织，给水工业与世界接轨之势已不可阻挡，为适应在此领域中的国际竞争，建设现代化先进水平的自来水厂也是十分必要的。

个现代化的自来水厂最终目的就是为用户提供优质的符合健康要求的安全饮用水。

因此，在自来水厂的测控系统设计之前就应该确定该水厂的出水水质目标，这个目标应主要根据现行的水质标准来确定。

随着微量分析和生物检测技术的进步，以及流行病学数据的统计积累，人们对水中微生物的致病风险和致癌致畸致突变有机物无机物对健康危害的认识不断深化。

采用传统的饮用水处理工艺已经不能满足当前人们的饮水安全要求，新的处理工艺和技术包括预处理和深度处理在内不断涌现。

二〇〇六年五月二十九日星期研究本课题的意义实现水厂生产过程自动控制，主要是提高生产过程的可靠性和安全性，实现优质高效和低耗供水，降低运行人员的劳动强度，提高管理水平和劳动生产率，最终取得良好的经济效益和社会效益。

具体表现在以下方面水质优化通过自动控制系统的调节，提高供水水质的安全可靠性，并降低水处理系统的运行费用。

例如在加氯控制系统中，可以根据出水的水质情况来控制加氯量的多少，根据余氯仪检测出水的余氯的含量，来对投加氯进行合理的控制，使之符合标准。

能耗优化水厂是耗能大户。

通过自动控制系统的调节，可以最大限度地节约能耗。

例如通过对取水泵站和送水泵站水泵电机的调速控制，使之按恒定流量或恒定压力方式运转，避免能量浪费，即实现能耗优化。

又如可以根据滤池液位情况，控制系统自动调节滤池反冲洗，在保证出厂水水质合格的前提下，实现水处理系统运行的总费用最低。

单体构筑物运行优化可以根据系统总体运行条件要求原水水质产水量等，各控制单元可对各个水处理构筑物的运行工况进行自动调节，通过改变投药量排泥工况反冲洗周期及时间等实现单个构筑物在最优工况下运行。

本课题的任务在水处理过程中，原水来自江河湖泊，受自然条件等因素的影响，原水水质是不断变化的，有时变化幅度是很大的。

如来自同条河流的原水浊度可能在几十度到几千度之间变化根据水质情况对水处理过程加以控制，使最终达到规定的水质标准。

在本次的毕业设计中，主要进行自来水厂自动测控系统设计。

在了解自来水厂生产二〇〇六年五月二十九日星期工艺的基础上，重点研究自来水厂的自动测控系统以及自动保护系统，根据要求设计相应的水质检测和过程控制系统，使自来水厂的出水水质符合国家的标准。

二〇〇六年五月二十九日星期第二章自来水处理工艺简介自来水处理工艺发展概述从人类最初的简单沉淀净水方法到传统的水处理工艺，乃至发展到现在的饮用水深度净化，每次饮用水处理技术的发展与进步，都与水源污染的加重人们生活水平的提高对饮用水质的要求以及相应的标准不断提高密切相关。

我国自来水厂从世纪年代开始采用继电器控制水泵电机电动阀门真空泵的联动技术以及半导体原件组成的液位自动控制装置。

到了年代，自动化仪表逐渐引入水厂，但那时质量较差，没有得到及时的推广。

年代已应用单板机和单片机于水厂二级泵房的数据采集和数据处理，完成了打印和报表的功能。

到了年代以后的自来水处理工艺，主要依靠现代化的控制系统，并且由先进的控制仪器组合而成。

利用变频器各种先进的检测仪器以及利用现代化的网络系统有机结合而成。

各个环节相互关联相互协调，最终生产出符合标准的生活用水。

自来水处理工艺流程自来水厂的任务就是对原水进行加工处理，使水质符合生活或部分工业用水的各种要求。

常见制取自来水的过程主要分为几个步骤混凝沉淀过滤消毒和存储，工艺流程图如图所示。

反应池沉淀池滤池清水池原水进入管网加混凝剂预加氯排泥和污泥处理反冲洗废水处理加氯图自来水厂工艺流程图从以上工艺流程图可以看出，整个水厂制水工艺按功能分成许多不同的环节，如反二〇〇六年五月二十九日星期应池沉淀池滤池清水池，还有级泵房和二级泵房等等。

自然沉淀是利用池塘湖泊水库等在该处停留较长的时间，大量的悬浮物就沉到底部，改善水质。

混凝是在原水中投加混凝剂，在反应池中与水中胶体颗粒生成絮凝颗粒，即通常所说的矾花，以去除水中的胶体颗粒和微细悬浮物。

通常的混凝剂是铁盐和铝盐，助凝剂是氯气。

沉淀是使反应池中形成的矾花在沉淀池中去除，出水送往滤池，为使反应池的矾花在进入沉淀池时不致破碎，两池通常建造的很近，沉淀池的水力停留时间通常为。

绝大部分的泥粒杂质等悬浮颗粒和矾花将依靠重力作用，从水中分离出来并沉淀于池底，因此水将变的清澈。

但是要使浑浊度和其他水质指标达到生活饮用水卫生标准，只是沉淀是不够的，任何个取用地表水的水厂，滤池是决不可能省的。

过滤主要是去除沉淀池出水中的微小悬浮物颗粒，并进步降低水中的浑浊度，过滤后的水浊度基本可稳定在以下。

滤池在使用段时间后需对滤料进行反冲洗，清除滤料中截留的污物，使滤池恢复过滤能力。

过滤水中含有的微生物还必须经过消毒，使细菌和病毒等符合水质卫生标准。

为了使过滤后的水达到生物学标准，会在清水池入口处对过滤后的清水再次进行加氯消毒处理，消毒的目的是消灭有害的致病微也会增加。

但过量加氯，不仅增加成本，而且自来水中有氯的味道，影响水的使用。

相反，如果加氯量少则达不到水质标准，极有可能残存的细菌和病毒导致事故。

江河水源难免会受到各种有机物和无机物的污染，因此加氯量中包括需氯量和余氯量，如果原水中没有细菌氨和有机物等时，需氯量为零，加氯量就是剩余氯量，但是天然水源中总有各种污染物，需要消耗定的氯，水质越差需氯量就越大。

我国生活饮用水卫生标准中规定，出厂水的游离余氯，在与水接触后应不低于，管网末梢水不应低于。

水厂运行时要采用剩余氯指标而不用细菌学指标。

是因为测定微生物指标，如细菌总数和总大肠菌群很花时间，需要的培养，等到检验得出结果时，出厂水早已二〇〇六年五月二十九日星期被用户使用，这时已经来不及调整加氯量。

但是测定剩余氯非常快，手续也简便，几分钟便可以得到结果，可以及时调整加氯量。

各地的水源水质不相同，加氯量需按运行经验确定。

在本次设计中采用了自动加氯系统，配置有自动真空加氯机和余氯仪等，将加氯分为两步，前加氯根据进水量按比例自动调节氯量，后加氯量根据余氯信息反馈自动调节，不但水质改善，而且氯耗有所下降。

般加氯量随原水水质水温和其他气候条件而有变化，经过混凝沉淀和过滤后的水，加氯量约之间水质较差时，加氯量约为。

加氯控制系统设计在本次设计中，整个加氯系统的投加工艺为液氯分装在个大约半吨重的氯瓶中，分为两组，每个氯瓶连接成组，用备，采用自然蒸发和电阻加热丝辅助加热的方式向系统供气。

在氯瓶的压力下，氯由组工作气源流出，流经氯瓶的出口管道时，由管道上缠着的电阻加热丝加热，以提高液态氯气化速度，然后经过气液分离器，将液氯中杂质分离出来。

加氯时，依靠水射器所产生的真空作用，氯气通过真空调节器自动切换装置进入加氯机，加氯机控制器给出的控制信号调节输氯量，使氯气顺着水射器形成的真空管路输送到投加点，在投加点处与水形成氯溶液注入管道中。

当工作气源气压降低到定程度时，自动切换装置动作，同时关闭工作气源，启用备用气源，以保证供气的连续性，整个加氯系统可见图所示。

根据真空投加的原理，真空加氯机加氯系统由气液分离器真空调节器加氯机取样泵余氯分析仪水射器漏氯检测仪等组成。

前加氯控制系统前加氯系统包头附近的黄河水中由于泥沙等杂物比较多，加助凝剂能够加快絮凝沉淀。

助凝剂的投加点般是在投加混凝剂经过混合以后的内投加到水中。

二〇〇六年五月二十九日星期前加氯采用了前馈控制方案，能及时的控制加氯量，对投加氯量的要求不是很高，并且要求要及时，因此也正好适合前馈控制方式。

利用传感器检测的信号送给比值控制器，并且符合流量与加氯量的控制要求，把输出信号送给加氯机，有加氯机来控制加氯量的多少。

在加氯机的输出端安装了止回阀，以保证能正确地向管道加氯，不致于由于管道中的水流压力作用反冲到加氯管道中，从而保证了加氯机的正确运行。

系统方框图前加氯控制系统方框图如图所示。

此系统采用了前馈控制，利用比值控制器，将流量和氯按定比例结合起来，起到絮凝的作用。

流量计比值控制器加氯机反应池进水管图前加氯系统方框图前加氯主要用来助凝和杀藻。

由于水中耗氯般比较稳定，且对前加氯的残余氯要求不高，因此采用