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混凝劑加注自動(dòng)控制方法

在凈水自動(dòng)化中，混凝劑加注量的自動(dòng)控制是一個(gè)既關(guān)鍵又難解決的問(wèn)題。因?yàn)橛绊懟炷齽┘幼⒘康囊蛩睾芏啵缭疂岫?、水溫、流量、堿度、氨氮、耗氧量和凈水設(shè)備的負(fù)荷、狀態(tài)等，目前國(guó)內(nèi)外使用的方法尚不完善。因此，需尋求效果好、適用范圍廣、性能先進(jìn)、運(yùn)行方便、造價(jià)低、維護(hù)簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制方式。

1 定量分析絮體形狀

確定適當(dāng)?shù)幕炷齽┘幼⒘?，關(guān)鍵是要找出一個(gè)滯后時(shí)間較短，而與沉淀水濁度相關(guān)性又較好的參量作為目標(biāo)值來(lái)控制。

1.1 絮體沉淀特性和沉淀水濁度的關(guān)系

從凈水過(guò)程可知，沉淀水濁度與原水加混凝劑后形成的絮體特征和沉淀有關(guān)，絮體形成得越好，沉淀越充分，沉淀水濁度越小。在一定沉淀?xiàng)l件下，沉淀水濁度和絮體的沉淀特性密切相關(guān)。

絮體的沉降規(guī)律是比較復(fù)雜的，常簡(jiǎn)化用顆粒沉降的Stokes公式來(lái)描述：

v=(ρs-ρ)gds2/18μ (1)

式中　v——絮體沉降速度，cm/s

? ρs——絮體體積質(zhì)量，g/cm3

　ρ——水的體積質(zhì)量，g/cm3

?dS——絮體直徑，cm

　μ——水的粘滯系數(shù)，g/(cm·s)

　g——重力加速度，980 cm/s2

進(jìn)一步的研究［1～6］表明，絮體粒徑增加時(shí)，體積質(zhì)量相應(yīng)減小，其關(guān)系式為：

?ρS-ρ=dS-kp (2)

式中kP——系數(shù)，1.2～1.5，決定于混凝劑加注率與原水水質(zhì)

v=gds(2-kp)/18μ (3)

上述分析均假設(shè)絮體為球狀顆粒，而實(shí)際絮體基本上是不規(guī)則狀態(tài)，其沉降速度顯然應(yīng)比同體積的球狀絮體慢一些。絮體的大小、形狀可反映在絮體圖像上，因此通過(guò)

1.2 定量分析絮體圖形，計(jì)算等效直徑

為了從絮體的二維圖形綜合出與絮體沉淀速度有關(guān)的參量，給絮體圖形定出了以下四個(gè)特征：①表示絮體大小的絮體面積s；②與絮體形狀有關(guān)的絮體周長(zhǎng)l；③與絮體松散程度有關(guān)的絮體中間空出面積s0；④絮體的長(zhǎng)寬比m。這些特征基本表示了絮體的特性，且易于計(jì)算。最后按下式折算成稱之為“等效直徑”Φ的參量：

Φ=2(s/π)0.5×[1-k1(1-2(sπ)/l)]×[1-k2(1-1/m)]×(1-k3s0/s) (4)