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新型水处理混凝投药智能复合环控制系统研究

新型水处理混凝投药智能复合环控制系统研究 南 军 李圭白 杨基春 (哈尔滨工业大学) (黑龙江省建筑设计研究院) 摘 要:通过分析原水流量对水处理混凝投药系统控制质量的影响,阐述了单一流动电流混凝投药测 控系统的局限性,提出一种新型的智能复合环控制系统及相应的控制算法。 关键词: 前馈;特性参数;控制;流动电流 随着流动电流混凝投药控制技术在水处理投药自动化方面的成功应用,国内外有关这一技术的理论和 g 应用研究也日益广泛深入。而在连续生产过程中,单一的流动电流控制系统在实际应用中受到各种主客观 r o 因素的影响,控制效果与理想值有一定的偏差。本文在理论研究和应用经验的基础上进行系统阐述,为流 动电流技术的推广应用提供参考。 r. 1.单一流动电流混凝投药测控系统的局限性 te 1.1 常规控制方法 wa 常规的流动电流控制系统属于后反馈控制,如图 1 所示: y cit网 ina水 h 镇 .c城 w国 它的控制原理是把沉后水浊度作为系统的主控参数,流动电流值为副控参数。两个控制器串联连接, w 浊度控制器的输出为流动电流控制器的给定值输入,流动电流控制器输出操纵投药装置动作,改变投药量。 w中 在原水水质、水量发生变化后,流动电流控制回路开始调节,迅速克服大部分干扰。其后少量的一次干扰 / / 由浊度控制回路通过自动调节流动电流设定值彻底清除。其中从水质、水量发生变化改变水中胶体电位到 : 流动电流监测器取样检测到该变化,并相应改变投药量这段时间为控制的纯滞后时间。这段时间视从投药 p 点到取样点的混合时间而定。 t 1.2 原水流量变化对系统控制质量的影响 t 流动电流监测器的取样水必须有代表性,要求是充分混合后的水样,但是短时间混合后的水样中胶体 h 刚刚脱稳,絮凝作用很强,非常容易粘附在取样管壁及探头的表面,因而取样位置不能太靠前。如果水厂 进水加药点后为高强度的静态混合器混合,混合时间短、效果好,取样点就可靠前,系统滞后时间仅为一 分钟左右,相对水处理工艺较长的处理时间,可认为没有滞后问题;而当进水加药仅为短距离管道混合, 混合效果较差,必须在反应池中取样,或设置混合池时在末端取样,由于池内的掺混作用,滞后时间会显 著增加,可达三至十分钟。一般进水流量的变化时间短而幅度大,对这种相对较大滞后时间的混凝投药控 制系统冲击较为剧烈。对于这类工艺,采用单回路反馈控制系统或串级控制系统已不能满足生产要求。 现有流动电流控制系统普遍采用 PI 调节模式,它属于一种通用型反馈控制调节规律,主要建立在系统 的动态特性基础上,根据系统在过渡过程的动态变化情况进行输出调节。在模拟调节系统中PIab

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