摘要：介绍温州浦东一厂加氯系统改造，包括增设次氯酸钠系统和氯间PLC站，阐述加氯系统的投加方式和控制方式，并介绍了改造后的运行效果和存在的问题。
关键词：加氯系统；投加方式；效果；问题
Retrofit of chlorination system in Pudong No.1 Plant
Ye Ximin Wenzhou City Water Co.，Ltd.，Wenzhou 325，000，Zhejiang
Abstract：This paper introduces the modification of chlorination system in Wenzhou Pudong No. 1 Plant，including the addition of sodium hypochlorite system and PLC station in chlorination room，expounds the dosing mode and control mode of chlorination system，and introduces the operation effect and existing problems after modification.
Keywords：chlorination system；addition mode；effect；problem.
在自来水行业中，消毒是一个必不可少的环节。而我国供水行业中以液氯消毒为主。温州浦东一厂在加氯系统改造前一直使用液氯消毒，考虑到次氯酸钠较氯气的储存、运输及使用更为安全，消毒效果与氯气相当。因此对浦东一厂进行消毒工艺系统改造：次氯酸钠替代氯气。
1.一厂加氯系统改造前状况
温州浦东水厂一厂使用液氯消毒，加氯系统包括氯瓶、蒸发器、真空调节器、加氯机、水射器等组成。原有加氯系统已运行十余年，其主要设备及管道老化，安全性差。各加氯机加氯量与开度的线性关系不理想；投加方式采用手动控制，这主要依靠员工的经验值来进行手动调整且加氯机无投加量信号反馈，造成加氯量不能实时监测，无法自动精准控制，达不到想到的消毒效果，从而影响出厂水余氯稳定性。
2.改造内容
2.1加氯系统改造
2016年6月对浦东一厂加氯系统进行改造：此次改造包括拆除原有加氯整套系统设备，布置次氯酸钠设备及进出管路，增设加氯间PLC站，采用施耐德M340 PLC，采用立式储存罐存储，投加方式采用数字计量泵投加（4用1备），加装DN10的电磁流量计，控制方式采用进水流量与出厂余氯反馈控制。相比原加氯系统具有以下几个优点：
a.更高的安全性。次氯酸钠较液氯使用安全、工艺简单，稳定性可靠；
b.提升自动化水平和更高的系统稳定性，实现精准投加。选用施耐德高性能小型PLC，成熟的定型设备如避雷器和信号隔离器，并增加不间断电源，保证PLC长期稳定。采用PID算法控制，提升加氯量投加稳定性。
c.更好的实时性。在中控室可实时监控投加量的变化，根据设定的投加量，自动调节加氯量，达到水质稳定，并能准确完成对加氯系统的电气设备实时监护和保护。
2.2系统构成
次氯酸钠投加系统构成
储液罐采用PE材质，溶积为20000L立式储罐，装有可目视罐内液位高度的透明PVC管，罐顶装有液位计实时监测控制罐内液位；进、出液口装有Y型过滤器过滤次氯酸钠溶液中的残渣异物；管路采用UPVC化工管；电动阀门采用UPVC材质，电机驱动并带有开关反馈信号；数字计量泵采用JESCO马达驱动式隔膜计量泵，安装位置低于储罐，形成自罐式进液，投加精度高，运行声音小，可在计量泵上操作及显示投加量，操作简便，更加直观。操作模式采用泵上手动模式操作和远程4-20MA模拟量输入控制；在泵后增加背压阀，防止液体倒流；加设安全阀，防止管路受压，保护泵的安全和系统的正常运行；流量计采用DN10科隆HC电极电磁流量计。
2.3控制方式
此次加氯系统设有泵上手动操作，配电柜上现场手动、自动及中控手动、自动模式三种模式。当数字计量泵上操作模式处于手动模式时，可在泵上进行投加操作。当数字计量泵上操作模式处于模拟量输入模式，通过配电柜上手自动旋钮来选择现场和远程操作，当处于现场状态时，操作人员可通过配电柜上按钮和旋钮就行投加操作；当处于远程时，可在现场触摸屏和中控室上位机上进行投加操作，从而使加氯系统具有多重保障措施。
2.3.1加氯手动模式
手动模式为加氯控制方式中最基础的控制方式，分为泵上手动模式，现场手动模式和远程手动模式三种。其利用现场按钮等电气设备启停数字计量泵和加氯量的调节，需要人工计算加氯量，此方式误差较大，且依赖人工和经验值，通常处于备用状态。远程手动通过上位机或触摸屏对加氯系统中一些重要参数进行设置，如泵的启停、阀门的开关，投加量的设置等，此功能只有在自动模式出现问题时才会采用。
2.3.2加氯自动模式
为了实现对出厂余氯的自动精准投加，此次加氯系统采用PID调节系统自动控制系统。选择出厂水余氯作为反馈控制信号，采用进水流量比例控制与反馈控制结合的方式。由于一厂进水量增减频繁，进水量波动大，故采用后加氯设置投加比例快速调节加氯量，通过出水余氯反馈对初始投加量进行调整，并在次氯酸钠出液口加装了电磁流量计，实时监测加氯量变化，便于发现异常情况。
2.3.3改造后运行效果
此系统从改造至今，运行基本稳定可靠，可实现自动投加，加氯量控制较为精准，在进水量变化比较大的时候，可根据PLC设定的PID较快调整至设定余氯范围，水质效果较理想。基本上解决了改造前因一厂进水量波动大而导致出水余氯波动大的问题，保障了出厂水水质稳定安全运行。下图为余氯设定值为0.6mg/L运行效果曲线如下。通过一个月的采样，余氯平均值为0.59mg/L最大值为0.68mg/L，最小值为0.50mg/L，符合在设定余氯值为0.6mg/L（-0.1~+0.1mg/L）的波动范围内，运行效果理想。
3.存在的问题
浦东一厂加氯系统主要还存在以下几个问题：一是次氯酸钠具有腐蚀性，对于管路密封要求较高，易出现渗漏结晶现象，特别是背压阀接口处，需要定期检查清理更换；二是排气问题。次氯酸钠会因为温度变化产生一些气体，易使数字计量泵内部有气体空运行，故需对计量泵进行排气处理。
4.结语
经过改造后，次氯酸钠投加系统改造，相对液氯系统，提高了系统安全可靠性，增加了自动控制系统，实现精准加药和灵活控制功能，基本克服了一厂流量波动带来的加氯量投加的影响，能满足一厂的生产需求，水质也达到稳定可靠。
参考文献：
[1]赵然，罗国锋 杨庄水厂次氯酸钠加药系统的设计与应用。
[2]邵志昌，纪宏卓等 净水厂次氯酸钠投加技术改造[J]，中国给排水 2016，（32）：97-100。
论文作者:叶锡敏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
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