淺談流動(dòng)電流儀在自動(dòng)加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘要：在電力、石油、化工、冶金工業(yè)、環(huán)境工程、水處理等領(lǐng)域中常需要將某種液體連續(xù)自動(dòng)地注入到另一種液體中成為一種混合液，或者使加入的藥劑與液體中存在的某種組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以達(dá)到預(yù)期的工藝要求。制水加藥混凝處理是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，影響制水混凝的因素多，并且混能沉淀時(shí)間非常長，這給自動(dòng)加藥系統(tǒng)帶來了非常大的挑戰(zhàn)。而流動(dòng)電流儀在自動(dòng)加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用，使得制水方式更科學(xué)，能夠有效的控制混凝過程，提高制水質(zhì)量，減少制水成本。

關(guān)鍵詞：流動(dòng)電流儀；自動(dòng)加藥系統(tǒng)；應(yīng)用

前言

在制水、凈水環(huán)節(jié)中，混凝劑的投加是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。在生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中，所要進(jìn)行處理的原水的水質(zhì)、水量是不固定的，常處于變化之中。因此，要想實(shí)施凈水工藝處理，投加混凝劑，那么就要根據(jù)水量以及水質(zhì)制定出混凝劑投加量。確定混凝劑投加量不是很難，只需要通過混凝劑攪拌試驗(yàn)就可以很好的完成，但是，水質(zhì)變化量太過迅速，混凝劑攪拌試驗(yàn)總處在一個(gè)滯后的狀態(tài)。之前有很多供水系統(tǒng)、廢水處理行業(yè)采取人工的方式進(jìn)行制水凈化處理，而采取人為的方式很難準(zhǔn)確的控制加藥的投加量，導(dǎo)致凈水水質(zhì)不穩(wěn)，投加藥量過大，從而浪費(fèi)制水成本。隨著科技的發(fā)展，制水行業(yè)逐漸利用流動(dòng)電流儀來控制、掌握混凝劑投加量，取得效果非常明顯。目前我國有非常多的制水處理行業(yè)都將流動(dòng)電流儀應(yīng)用到自動(dòng)加藥系統(tǒng)中。

一、影響混凝效果的因素

（一）水質(zhì)的PH值

若想確定需用藥劑的種類，那么首先必須判定PH值大小。PH值大小決定著選用藥劑的種類、加藥量，決定著混凝沉淀效果，它影響著混凝劑的水解速度以及混凝劑存在的性能與形態(tài)。

（二）水溫

混凝水解多是吸熱反應(yīng)，溫度低會(huì)影響混凝礬花形成的速度和結(jié)構(gòu)，水溫低時(shí)絮體形成的比較緩慢，并且結(jié)構(gòu)松散，顆粒細(xì)?。粶囟冗^于高會(huì)使混凝劑分解成不溶性物質(zhì)，或者促使絮凝劑發(fā)生老化，從而降低混凝的效果。

（三）水中粘性雜質(zhì)

水中粘性雜質(zhì)混凝效果相當(dāng)差，主要是因?yàn)榉€(wěn)定性高、顆粒小原因。

（四）混凝劑種類

混凝劑的種類正確與否對(duì)混凝效果起決定性作用，判斷混凝劑的種類主要從懸浮物、PH值、膠體的濃度和性質(zhì)等等。如污染物主要成膠體狀態(tài)，應(yīng)先選無機(jī)混凝劑；如絮體比較小，需加高分子絮凝劑或使用活化硅膠等助凝劑。

（五）混凝劑投加順序

如果混凝劑的種類、藥量等等，都選擇選擇正確，但如果投加的順序不正確那也起不到效果。一般而言，當(dāng)無機(jī)混凝劑與有機(jī)混凝劑并用是，先加無機(jī)混凝劑。但當(dāng)處理的膠粒在50μs以上時(shí)，需要先加有機(jī)混凝劑。

二、流動(dòng)電流儀的裝置構(gòu)造及工作原理

流動(dòng)電流儀裝置主要由兩部分組成，一個(gè)是檢測(cè)水樣的傳感器，另一個(gè)是檢測(cè)信號(hào)放大處理器。其最主要的核心是傳感器。流動(dòng)電流儀的構(gòu)造如圖所示：

從圖中可以看出，傳感器由圓筒以及活塞組成。這兩個(gè)部件之間存在著一個(gè)環(huán)形空間，其間隙非常小。投藥之后，水樣以一定的流量進(jìn)入到此環(huán)形空間，此時(shí)活塞開始往復(fù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的速度頻率為每秒數(shù)次，在這個(gè)過程中，不斷排出、吸入水樣。這時(shí)水中膠體顆粒吸附于活塞與圓筒的表面，當(dāng)活塞進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，環(huán)形空間里水也在不住的運(yùn)動(dòng)，由于活塞運(yùn)動(dòng)、水以及膠體之間的摩擦便產(chǎn)生流動(dòng)電流。流動(dòng)電流產(chǎn)生之后便由兩端電極收集起來，然后通過信號(hào)放大器放大，整流成直流信號(hào)輸出。當(dāng)水中膠體顆粒濃度、加藥量以及水流量發(fā)生變化時(shí)，混凝劑投加量就可以根據(jù)流動(dòng)電流的參數(shù)來調(diào)節(jié)控制。

三、流動(dòng)電流儀在自動(dòng)加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用

（一）判斷分析混凝劑和原水水質(zhì)是否適合采用流動(dòng)電流儀

判斷分析混凝劑和原水水質(zhì)是否適合采用流動(dòng)電流儀是至關(guān)重要的。根據(jù)對(duì)流動(dòng)電流儀的試驗(yàn)結(jié)果以及實(shí)際應(yīng)用得出結(jié)論，流動(dòng)電流儀具有一定的適用范圍。其不適于利用流動(dòng)電流儀進(jìn)行混凝劑控制、投加的有：油類、農(nóng)藥類、原水鹽類等。農(nóng)藥類以及油類其表面的活性劑將對(duì)流動(dòng)電流產(chǎn)生干擾，即便其濃度非常低也會(huì)產(chǎn)生影響。原水鹽類，對(duì)流動(dòng)電流儀的測(cè)量精準(zhǔn)度有一定的影響，因?yàn)槠銹H值變化非常大，這就會(huì)促使流動(dòng)電流儀測(cè)量數(shù)值發(fā)生偏差，其更多的應(yīng)用在無機(jī)類混凝劑中。因此在利用流動(dòng)電流儀時(shí)一定要判斷好混凝劑以及原水水質(zhì)是否適合，否則將起不到應(yīng)有的效果。

（二）流動(dòng)電流儀基準(zhǔn)值的設(shè)定

利用流動(dòng)電流儀時(shí)，首先第一步要進(jìn)行就是，基準(zhǔn)值的設(shè)定?；鶞?zhǔn)值的設(shè)定分為兩種方法：

（1）燒杯實(shí)驗(yàn)。首先，系統(tǒng)滯后時(shí)間的確定，就是從混凝劑投加的時(shí)間點(diǎn)到流動(dòng)電流儀傳感器的時(shí)間。其次，加礬量的確定。其方法是利用常規(guī)的燒杯攪拌試驗(yàn)。再有，反復(fù)進(jìn)行加藥量的燒杯實(shí)驗(yàn)，并且把時(shí)間定位系統(tǒng)滯后時(shí)間。最后，將剛剛進(jìn)行完成的燒杯實(shí)驗(yàn)放入到流動(dòng)電流儀的檢測(cè)室中，并且要將進(jìn)出口全部堵住，記錄其從傳感器到沉淀池出水所需時(shí)間的流動(dòng)電流值，作為基準(zhǔn)值。另外，一定要觀察加油后出水質(zhì)量、濁度如何，再根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整基準(zhǔn)值。

（2）如果其水量以及原水水質(zhì)條件相對(duì)較穩(wěn)，那么一開始要足夠的混凝劑，然后慢慢減少投加量，與此同時(shí)測(cè)量出沉淀池的水質(zhì)量、水濁度是多少，當(dāng)沉淀池的水達(dá)到既定的濁度目標(biāo)時(shí)，這時(shí)流動(dòng)電流儀的數(shù)值就是基準(zhǔn)值。

（三）掌握好取樣時(shí)間點(diǎn)距投藥時(shí)間點(diǎn)

所謂掌握好取樣時(shí)間點(diǎn)距投藥時(shí)間點(diǎn)，就是使水體與所投加的藥充分混合、凝聚。取樣時(shí)間不可短，但是也不能過長。一般在投藥后兩至三個(gè)小時(shí)。

（四）以流動(dòng)電流技術(shù)構(gòu)成的混凝控制系統(tǒng)的典型流程圖如下：

原水投加混凝劑后，經(jīng)充分混合，取出一部分作為監(jiān)測(cè)水樣。對(duì)該水樣的要求是既要充分混合均勻，對(duì)整體有良好代表性；又要避免時(shí)間過長，生成粗大礬花，干擾測(cè)定并造成測(cè)量系統(tǒng)的較大滯后水樣經(jīng)取樣管送入流動(dòng)電流檢測(cè)儀（SCD），檢測(cè)后得到的檢測(cè)值，代表水中膠體在加藥混凝后的脫穩(wěn)程度。由混凝工藝?yán)碚摰弥a(chǎn)工藝條件參數(shù)一定時(shí)，混凝池的出水濁度與混凝后的膠體脫穩(wěn)程度相對(duì)應(yīng)。選擇一個(gè)出水濁度標(biāo)準(zhǔn)，就相應(yīng)有一個(gè)特定的檢測(cè)值，可將此測(cè)定值作為控制系統(tǒng)的目標(biāo)期望值，即控制系統(tǒng)的給定值?？刂葡到y(tǒng)的核心是調(diào)整混凝劑的加藥量，以改變水中膠體的脫穩(wěn)程度，使水在混合后的檢測(cè)值圍繞在一個(gè)允許的誤差范圍內(nèi)波動(dòng)，達(dá)到混凝劑優(yōu)化控制的目的。

總結(jié)：流動(dòng)電流儀可以有效的控制混凝過程，提高制水質(zhì)量，減少制水成本。本文從影響混凝效果的因素出發(fā)，再對(duì)流動(dòng)電流儀的裝置構(gòu)造及工作原理以及流動(dòng)電流儀在自動(dòng)加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析探討。希望對(duì)流動(dòng)電流儀在自動(dòng)加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用起到借鑒作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]尹振陽.采油井場(chǎng)自動(dòng)加藥系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D].西安石油大學(xué)，2012.

[2]徐學(xué)武，吳文秀，劉琛.油井自動(dòng)加藥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)[J].石油機(jī)械，2015，01：100-102.

[3]張雪.SC5200型流動(dòng)電流檢測(cè)儀在凈水處理中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2013，02：327.