【doc】流动电流检测仪在给水投药自控系统中的应用

【doc】流动电流检测仪在给水投药自控系统中的应用 流动电流检测仪在给水投药自控系统中的 应用 第29卷第13期 2003年10月 山西建筑 SHANXIARCHITB兀瓜E Vo1.29No.13 Oct.2003?61? 文章编号:1009.6825(2003J13—0061—02 流动电流检测仪在给水投药自控系统中的应用 张翠玲 摘要:了流动电流检测仪(scD)检测原理及其装置构造,对其在混凝剂投药自 控系统中的应用作了阐述,提出了 该系统的优点及局限性. 关键词:水量,水质,SCD仪 中图分类号..TU821.4文献标识码:A 1概述 混凝剂投加是净水工艺中的重要一环.生产实践中,原水的 水量,水质总是处于不断变化之中,如何根据原水水质,水量变化 和既定的出水水质目标确定最优混凝剂投加量是水厂生产管理 中的重要内容. 根据实验室混凝搅拌试验确定最优投加量虽然简单易行,但 存在难以适应水质的迅速变化和试验与生产调节之问的滞后问 题.目前,我国有许多自来水厂采用流动电流检测仪控制混凝剂 投加量来解决这个问题,取得了较好的效果. 2流动电流检测仪工作原理及其装置构造 胶体物质的核心是一个由许多个原子或分子构成的微粒,称 为胶核.胶核表面拥有一层离子,称为电位离子,胶核由于电位 离子的存在而带电荷.电位离子的静电作用把溶液中带相反电 荷的离子(称为反离子)吸引到胶核的周围,直到吸引离子的电荷 总量与电位离子的电荷量相等.这样,在胶核与溶液的界面区域 就形成了双电层.内层为胶核固相的电位离子层,外层为液相中 的反离子层.电位离子同胶核结合紧密,而反离子则由于通过静 电引力的作用而联系,因而结合较松散.胶体微粒在溶液中不断 运动时,除了电位离子随胶核一起运动外,紧靠胶核的一部分反 离子也与胶核一起运动,这部分反离子层称为吸附层.另一部分 反离子并不随胶核一起运动,而不断由溶液中的其它反离子所取 代,这一部分反离子层称为扩散层. 在胶体系统中,胶核表面的电位离子与溶液之间形成了电 场.胶核表面上的电位称为热电位.由于溶液中的反离子的 中和,从胶核向外,电位逐渐下降,至胶团边缘处降为零.在吸附 层与扩散层界面处的电位称为电动电位或电位. 流动电流检测仪就是利用电位原理制成的,可将影响混凝 剂用量的多种因素用流动电流表示,只要控制流动电流在最佳范 围,就可实现自动控制混凝剂的投加量. 该仪器基于胶体扩散层中反离子在外力作用下随着流体流 动(胶粒固定不动)而产生电流.此电流与胶体电位成正比函 数关系.混凝后胶体电位变化反映了胶体脱稳程度,同样,混 凝后流动电流变化也反映了胶体脱稳程度.两者是同一本质不 同角度的描述. 流动电流检测法是由在线流动电流检测仪连续检测加药后 水的流动电流,通过控制器将测得值与基准值比较,给出调节信 号,从而控制加注设备自动调节混凝剂的投加量. 流动电流检测仪主要由检测水样的传感器和检测信号放大 处理器两部分组成,其核心是传感器.流动电流检测仪构造原理 见图1.传感器由圆筒和活塞组成.此两部件之间为一环行空 间,其间隙很小.投药后的水样以一定的流速进入此环行空间, 活塞以每秒数次的频率作往复运动,不断吸入和排出水样,水中 的胶体颗粒则短暂地附着于圆筒和活塞的表面,活塞作往复运动 时,环行空问内的水也随之作相应的运动,胶体颗粒双电层受到 扰动,水流便携带胶体扩散层中反离子一起运动,从而形成流动 电流,此流动电流由两端电极收集,经信号放大器放大,整流成直 流信号输出,当加药量,水中胶体颗粒浓度和水流量等变化时,最 终反映出的是胶体颗粒残余电荷的变化即流动电流的变化,因 此,就可以用流动电流'一个参数来控制调节混凝剂投加量,所以 SCD法也称为单因子控制法. 输出 图1流动电流检测仪示意图 3流动电流检测仪在投药自控系统中的应用 3.1分析原水水质和使用的混凝剂是否适合采用SCD法.根 据近年来实际使用和试验结果,SCD对原水浊度有一定适应范 围,不同水源适应范围也不相同.表面活性剂对流动电流有干 扰,即使浓度很低SCD也无法应用;油类,农药对SCD测量精度 有影响;原水盐类,PH值瞬时变化大时,sCD值也有偏差.SCD 主要适用于无机类混凝剂,若采用非离子型或阳离子型高分子絮 凝剂时,投药量与流动电流相关性差,不适合采用SCD法.据部 分自来水公司反映,即使是同一水源采用SCD在不同季节使用效 果差别也很大. 3.2SCD基准值的设定 SCD法在生产运用中首先需要进行基准值的设定. SCD的设定值的确定有两种方法: 第一种方法:烧杯实验.首先,必须确定系统滞后时间,即药 液从投加点至SCD传感器所需的时间.第二,进行常规烧杯搅拌 试验确定最佳加矾量.第三,重复最佳加药量的烧杯试验,但搅 拌时间改为系统滞后时间.第四,马上将第三步中的试验放入 SCD检测室中,(堵塞进出口)从传感器取样点到沉淀池出水 所需时间后的SCD(流动电流值)显示值,作为设定值.第五.观 察加药后矾花及沉淀后(时间按沉淀池出水时间设定)出水浊度, 根据情况再修正设定值. 收稿日期:2003.07—10' 作者简介:张翠玲(1963一),女,l988年毕业于太原工业大学给排水专业,工程师,山 西大同自来水有限公司.山西大同037006 第29卷第13期 ? 62?2003年10月 山西建筑 SHANXIARCHITECTURE Vo1.29No.13 Oct.2003 文章编号:1009—6825{2003)13—0062—03 综合布线系统在智能化建筑中的应用 杨永成 摘要:介绍了综合布线系统的发展概况,详细阐述了智能化建筑的管理,系统组成 及其基本功能,并对综合布线系统与 智能化建筑的关系作了分析,提出了综合布线系统的适用场合. 关键词:综合布线,智能化建筑,自动化 中图分类号:TU852文献标识码:A 1综合布线系统的发展概况 20世纪80年代以来,随着科学技术的不断发展,高层建筑的 服务功能增多和客观要求的提高,传统的专业布线系统已经不能 满足需要,尤其是计算机,通信,控制技术及图形显示技术(即4C 技术)的相互融合和发展,专业布线系统的缺点和弊病日益暴露 出来. 为此,美国在20世纪80年代后期率先研究和推出综合布线 系统,以代替专业布线系统.近年来,国民经济持续飞速发展,城 市中各种新型的高层建筑和现代化公共建筑不断涌现,尤其是作 第二种方法:在相对稳定的原水水质和水量条件下,先投加 足够的混凝剂量,随后逐渐减少投加量,同时测出沉淀池出水浊 度,当出水达到既定的浊度目标时,将此时的SCD值设定为 "0.00"点,即为基准值.在运行中,如果原水水质,流量等发生变 化时,SCD测量值就偏离基准值,输出信号给加药控制器,从而达 到自动调节投加量.为了避免过于频繁的调节,也可给加药控制 器设立一个SCD值的正负幅度范围,在此范围内则不调节加注泵 的加药量. 3.3取样点距投药点距离要合适.既要使混凝剂与水体充分 混合并初步凝聚,又不能间隔时间太长,一般在投药后2min, 5min内取样为好,取样管长度越短越好,取样管流速应尽量稳定 且不带气泡. 3.4在原水流量瞬时变化幅度较大的(例如开或停一台原水 泵)情况下,其投药量必须随之改变,但由于从流量突变到SCD检 测到水质的变化采取措施,再到药物的实际投加有一定的时间滞 后,致使水质在整个调整过程中发生较大的波动,这对保证水质 和提高系统稳定性都是不利的.因此,往往采用以原水流量为前 馈,以SCD值为反馈的复合环方式. 常用的SCD自控系统工艺流程图见图2. 4结语 SCD自动加药技术虽然具有构造简单,控制方便,在确保处 为信息社会象征之一的智能化建筑率先建成.为满足客观需要, 适应通信,计算机以及有关技术(如控制技术和图形显示技术)相 互融合的发展趋势,加快通信网数字化,宽带化,智能化,自动化, 综合化和个人化的进程,要求在现代化建筑中广泛采用综合布线 系统.GB/T50312—2000建筑与建筑群综合布线系统验收自 2000年1月1日起,目前综合布线系统已成为我国现代化建筑工 程中的热门课题,也是建筑工程和通信工程和安装施工中相 互结合的一项十分重要的内容. 2智能化建筑的现状 旦 I些堕堡l 兰 萄磊 管式静态混合器 计量泵 蓥l颦 反应时间后续处 2",5"1理工艺 420mAmA,J 二 l塑l 图2SO9自控系统工艺流程图 理水质的前提下节省药剂明显等优点,但SCD的应用也存在着诸 多局限性,特别是原水水质及所用混凝剂品种等因素.目前,我 国一些水厂引进了不少SCD仪及其相应的自控设备,有的应用效 果良好,有的则很差,甚至弃之不用,造成了资金大量浪费.因此 在选用时应加以注意. 参考文献: [1]陆寿征等.SCD200自动加矾系统的设计与调试[J].给水排 水,1996(1O). [2]成华等.给水处理厂的自动优化投药系统[J].给水排水, 1991(8). [3]崔福义等.流动电流的原理,测定及应用[J].给水排水,1991 (4). Theapplicationofstreamingcurrentdetectiondeviceinautomaticdosagesystem ZHANGCui-ling (DatongWaterSupplyCompanywithLimitedLiability,Datong037006,凇) Abstract:T . hispapermainlyanalysisthedetectionprincipleofstreamingcurrentdetection(SCD)device,itsstructureanditsapplicationin automaticdosagesystemofconcreteaswellaStheadvantagesandlimitationofthissystem. Keywords:waterquantity,waterquality,streamingcurrentdevice 收稿日期:2003—08—03 作者简介:杨永成(1974一),男,1996年毕业于西北建筑工程学院建筑电气专业,助 工,北京中铁建设有限公司西北分公司,陕西咸阳712000