混凝剂加注量的自动控制新方法

摘要：报导了净水过程中使用计算机实时采集和定量分析絮凝池中絮体图像，算出絮体沉淀“等效直径”作为控制混凝剂加注率的目标值，并用进水流量和沉淀水浊度信号自动修正目标设定值。加注量为进水流量与加注率之积。实验数据表明，该方法能适应水质和其他因素的变化自动调整加注量，达到了稳定沉淀水浊度的目的。

关键词：絮体图像 等效直径 混凝剂加注量 计算机控制

在净水自动化中，混凝剂加注量的自动控制是一个既关键又难解决的问题。因为影响混凝剂加注量的因素很多，如原水浊度、水温、流量、碱度、氨氮、耗氧量和净水设备的负荷、状态等，目前国内外使用的方法尚不完善。因此，需寻求效果好、适用范围广、性能先进、运行方便、造价低、维护简单的自动控制方式。

1 定量分析絮体形状

确定适当的混凝剂加注量，关键是要找出一个滞后时间较短，而与沉淀水浊度相关性又较好的参量作为目标值来控制。1.1 絮体沉淀特性和沉淀水浊度的关系 从净水过程可知，沉淀水浊度与原水加混凝剂后形成的絮体特征和沉淀有关，絮体形成得越好，沉淀越充分，沉淀水浊度越小。在一定沉淀条件下，沉淀水浊度和絮体的沉淀特性密切相关。 絮体的沉降规律是比较复杂的，常简化用颗粒沉降的stokes公式来描述：

v=(ρs-ρ)gds2/18μ (1) 式中　v——絮体沉降速度，cm/s? ρs——絮体体积质量，g/cm3 　ρ——水的体积质量，g/cm3 ?ds——絮体直径，cm 　μ——水的粘滞系数，g/(cm·s) 　g——重力加速度，980 cm/s2 进一步的研究［1～6］表明，絮体粒径增加时

v=gds(2-kp)/18μ (3)

上述分析均假设絮体为球状颗粒，而实际絮体基本上是不规则状态，其沉降速度显然应比同体积的球状絮体慢一些。絮体的大小、形状可反映在絮体图像上，因此通过分析絮体的图像，可以得到一个与沉淀水浊度相关性很好的参量。用它作为目标值来控制混凝剂加注量可使滞后时间大大缩短。