水廠開停機對水質(zhì)在線儀表影響

摘?要：針對受城市供水調(diào)節(jié)水量影響水廠需要開停機的情況，通過觀察機組開機和停機后1小時內(nèi)水質(zhì)在線儀表數(shù)據(jù)變化情況，研究了機組開停機對于水質(zhì)在線濁度和在線余氯儀表的影響。同時探討了在機組開停機后，穩(wěn)流箱對于水質(zhì)在線儀表的作用。結(jié)果表明：機組開機后，在線濁度有2分鐘左右的劇烈波動，在線余氯受水流波動影響較小;機組停機后，在線濁度儀和在線余氯儀水流波動影響較小;安裝穩(wěn)流箱后減小了開機時在線濁度儀表數(shù)據(jù)波動區(qū)間。

關(guān)鍵詞：在線儀表;濁度;余氯;開機時間;停機時間

Abstract：In view of water plantsunit need to start-up and shutdown due to the regulated water supply of the city，By observing the change of the water quality online meters data within 1 hour after the unit start-up and shutdown，To research the effects of unit start-up and shutdown on water quality on-line turbidity and on-line residual chlorine meter.At the same time，the role of steady flow box for water quality online instrumentation was discussed after the unit start-up and shutdown.The results showed that Online turbidity has dramatically fluctuates for about 2 minutes after the unit start-up，Online residual chlorine is less affected by the water fluctuates;Online turbidity and Online residual chlorine are less affected by the water fluctuates after the unit shutdown;The steady flow box reduces the fluctuation interval of the online turbidity meter data at the unit power-on.

Keywords：Online meters;turbidity;Residual chlorine;Power-on time;downtime

受城市管網(wǎng)水量和水壓的變化，城市用戶白天和夜間的用水量變化較大[1]。對于沒有變頻器[2]的水廠來說，通過機組開停機進行水量調(diào)節(jié)成為日常操作。合肥供水集團四水廠由于受多方面因素影響，使用的電機為固定頻率，其中直供濱湖區(qū)域的機組為24小時連續(xù)生產(chǎn)，而向東流路加壓站供水的另一路機組則需要在夜間停機，第二天早晨開機運行，以此來滿足城市管網(wǎng)供水要求。在開停機操作過程中，出水管道水流方向發(fā)生改變，管道產(chǎn)生擾動，導致水質(zhì)在線儀表監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)生劇烈波動，影響制水人員對于出廠水質(zhì)的判斷。筆者以該水廠為例，以濱湖在線濁度和余氯作為比照，探討加壓站供水機組開停機操作對于水質(zhì)在線濁度和余氯的影響。另一方面，為探討穩(wěn)流箱對于水質(zhì)在線儀表的作用，對出廠在線儀表進行整體改造，更換同一品牌儀表，在取水管道后端加裝穩(wěn)流箱，根據(jù)改造前后在線儀表數(shù)據(jù)比對來研究穩(wěn)流箱對于水質(zhì)在線儀表的作用。

1 出廠在線儀表介紹

1.1 改造前

對濱湖區(qū)域供水監(jiān)測的在線儀表為美國哈希1720E濁度儀和哈希CL17余氯儀，安裝有穩(wěn)流箱;對加壓站區(qū)域供水監(jiān)測的在線儀表為德國E+H CUS52D型濁度儀和CCS51D型，沒有安裝穩(wěn)流箱;其中哈希濁度儀為散射光法[3]，可以實時檢測濁度;哈希余氯儀為分光光度法[4]，檢測周期為5分鐘每次;E+H濁度儀和余氯儀都為電極法[5]，可以實時檢測濁度和余氯。

1.2 改造后

對濱湖區(qū)域供水和加壓站區(qū)域供水監(jiān)測的在線儀表都為美國賽默飛AquaClear低濁度儀和賽默飛Chlorine XP余氯分析儀，都安裝有穩(wěn)流箱;其中濁度儀為散射光法，可以實時檢測濁度;余氯儀為分光光度法，檢測周期為2分鐘每次。

2 開停機數(shù)據(jù)變化

2.1 改造前數(shù)據(jù)

2.1.1 開停機時間

2.1.2 開機

以每天6：40到7：39總共60分鐘的在線儀表數(shù)據(jù)為分析對象，以不停機濱湖供水在線儀表數(shù)據(jù)作為比照，分析出廠水在線濁度、余氯變化情況。

2.1.2.1 濁度

從圖1可以看出，開機以后，2分鐘內(nèi)濁度急劇變化，最高值超過5NTU，2分鐘后濁度恢復正常，波動原因為：受開機瞬間管道壓力和流量變化，水中濁度短時間波動。

2.1.2.2 余氯

從圖2可以看出，開機以后，5分鐘內(nèi)余氯急劇變化，5分鐘后余氯恢復穩(wěn)定，波動原因為：受停機影響，余氯儀水樣杯中水的余氯值隨時間流逝逐漸降低;開機后出廠水從取水管道進入在線余氯儀水樣杯中，余氯數(shù)值很快恢復正常。

2.1.3 停機

以每天23：00到24：00總共60分鐘在線儀表數(shù)據(jù)為分析對象，以不停機濱湖供水儀表數(shù)據(jù)作為比照，分析出廠水在線濁度、余氯變化情況。

2.1.3.1 濁度

從圖3可以看出，停機以后，2分鐘內(nèi)濁度緩慢變化，最高為0.28NTU，2分鐘后濁度恢復正常，波動原因為：受停機瞬間管道壓力和流量變化，水中濁度短時間波動。

2.1.3.2 余氯

從圖4可以看出，停機以后，15分鐘內(nèi)余氯緩慢變化，15分鐘后余氯恢復穩(wěn)定，波動原因為：停機后余氯儀不進水，水樣杯中水的余氯數(shù)值緩慢下降。

2.2 改造后數(shù)據(jù)

2.2.1 開停機時間

2.2.2 開機

以每天5：50到6：49總共60分鐘在線儀表數(shù)據(jù)為分析對象，以不停機濱湖供水在線儀表數(shù)據(jù)作為比照，分析出廠水在線濁度、余氯變化情況。

2.2.2.1 濁度

從圖5可以看出，開機以后，2分鐘內(nèi)濁度急劇變化，最高值為0.25NTU，2分鐘后濁度恢復正常，波動原因為：受開機瞬間管道壓力和流量變化，水中濁度劇烈波動。

2.2.2.2 余氯

從圖6可以看出，開機以后，2分鐘內(nèi)余氯急劇變化，2分鐘后余氯恢復穩(wěn)定，波動原因為：受停機影響，取水管道沒有水樣進入余氯儀表，余氯數(shù)值為零值;開機后在線余氯儀正常進水，儀表開始檢測。

2.2.3 停機

以每天22：10到23：09總共60分鐘在線儀表數(shù)據(jù)為分析對象，以不停機濱湖供水在線儀表數(shù)據(jù)作為比照，分析出廠水在線濁度、余氯變化情況。

2.2.3.1 濁度

從圖7可以看出，停機以后，除第四天外在線濁度在2分鐘內(nèi)基本不變;而第四天波動較大，4分鐘后恢復，波動原因為：受停機瞬間管道壓力和流量變化，在線濁度短時間波動。

2.2.3.2 余氯

從圖8可以看出，停機以后，余氯2分鐘后數(shù)值歸零，波動原因為：停機后在線余氯儀不進水，余氯測量數(shù)值為零值。

3 結(jié)果分析

3.1 對在線濁度影響

3.1.1 開機影響

由圖1和圖5可以看出：開機后2分鐘內(nèi)在線濁度劇烈變化，隨后恢復正常。主要是由于開機后出水管道水量和水壓發(fā)生劇烈波動，導致出水管道水流急劇變化，水中懸浮顆粒增加，水中濁度上升;等開機運行穩(wěn)定后，出水流速相對穩(wěn)定，水中濁度恢復正常。

3.1.2 停機影響

由圖3和圖7可以看出：停機后2分鐘內(nèi)在線濁度緩慢上升，隨后恢復穩(wěn)定。主要是由于停機后出水管道水量和水壓歸零，水流瞬間停止，水中產(chǎn)生擾動，水中濁度緩慢上升，取水管路沒有水進入，儀表數(shù)值保持穩(wěn)定。

3.2 對在線余氯影響

3.2.1 開機影響

由圖2和圖6可以看出：開機后5分鐘內(nèi)，E+H余氯儀表數(shù)值隨著水樣進入逐漸上升直至穩(wěn)定波動，而賽默飛余氯儀表數(shù)值在檢定周期內(nèi)恢復正常數(shù)值。開機時出水管道壓力和流量變化對于余氯值沒有影響，余氯儀表只受取水流量和壓力影響。

3.2.2 停機影響

由圖4和圖8可以看出，停機后由于取樣管中沒有水進入，E+H余氯儀表由于有水樣杯，其余氯數(shù)值緩慢下降;賽默飛余氯儀表數(shù)值在檢測周期內(nèi)歸零。

3.3 穩(wěn)流箱作用

由圖1和圖5可以看出：開機后濁度最高值由改造前的5NTU降為改造后的0.25NTU，由圖1和圖5可以看出：大幅降低了濁度波動范圍。

結(jié)語

水廠機組開機后，在線濁度數(shù)據(jù)有2分鐘左右的劇烈波動，在線余氯數(shù)據(jù)在正常進水后不受影響;機組停機5分鐘前后，在線濁度余氯數(shù)據(jù)變化較小，只受進水量影響;在線儀表安裝穩(wěn)流箱后，減少了開機時在線濁度波動范圍，對在線余氯沒有影響。

參考文獻：

[1]范健超.變頻器在水泵供水系統(tǒng)中的應用[J].黑龍江文學，2020，11（24）：120-121.

[2]陶若凌.合肥市供水系統(tǒng)用水量預測與壓力優(yōu)化調(diào)控技術(shù)研究[D].杭州：浙江大學，2020：19-20.

[3]施美霞.水質(zhì)分析中的濁度檢測研究[J].化工管理，2020（28）：175-176.

[4]徐慧龍，何耀星，等.供水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)的安裝及維護[J].科技風，2016（13）：153-154.

[5]袁耀芬.多種余氯在線監(jiān)測儀在自來水廠的應用研究[J].自動化應用，2021（02）：56-58.

作者簡介：宋龍（1988—?），男，漢族，安徽合肥人，碩士，研究方向：制水生產(chǎn)。