濁度循環(huán)檢測(cè)系統(tǒng)在濾池運(yùn)行中的應(yīng)用

曾卓 謝竹琪 尚運(yùn)生
(武漢水務(wù)集團(tuán)有限公司 湖北武漢 4300340)

　　摘要 本文介紹了一種動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)濾池的方法，即濾后水循環(huán)檢測(cè)系統(tǒng)。它是對(duì)原有在線濁度儀的取樣部分進(jìn)行改造，即將原安裝在濾池集水槽的采樣管，延伸到每口濾池，同時(shí)加裝自動(dòng)控制部分。實(shí)現(xiàn)了單口濾池的連續(xù)測(cè)定，在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中取得了較好的效果。

Applying the cycling sampling system to detect the turbidity of finished water

　　Abstract Based on the normal online turbidity detecting system, changed the sampling position to each filter. Under the controller conducting, each filter‘s effluent can be sampled in sequence, so that all the filters turbidities are read with one turbidity detector at the same internal time.
　　 Keywords filter turbidity continuum detecting

　　濾池是水廠制水工藝過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，一般評(píng)價(jià)濾池性能的方法是靠測(cè)定其各種參數(shù)（如出廠水濁度、反沖強(qiáng)度、膨脹系數(shù)等）。此外，現(xiàn)有水廠大多將在線濁度儀裝在濾后水集水槽處。由于此處采樣得到的是混合水樣，故不能提供各濾池的出水濁度信息。所以，建立一種簡(jiǎn)便、快速 、直觀的濾池性能監(jiān)測(cè)手段顯得猶為必要。為達(dá)到該目的，本文介紹了一種動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)濾池的方法，即濾后水循環(huán)檢測(cè)系統(tǒng)。

一、 現(xiàn)存問(wèn)題

　 我們選擇了某水廠的一組濾池，分別對(duì)其集水槽和各濾池水質(zhì)進(jìn)行了測(cè)定（見(jiàn)表一），測(cè)定時(shí)濾池已運(yùn)行36小時(shí)。

表一、濾后水濁度（NTU）測(cè)定情況

濾池編號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 各濾池濁度 0.48 0.47 0.61 0.63 0.56 0.42 0.45 0.71 0.65 0.46 0.54 0.52

集水槽濁度

0.58

　　從上表中可以看出，混合水濁度與各濾池濁度存在較大差異，不能很好地反映濾后水質(zhì)。

二、 方法原理

在原有在線濁度自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)取樣部分進(jìn)行改造。將原設(shè)在集水槽的采樣點(diǎn)，改為延長(zhǎng)采樣管道至濾池，加裝電磁閥和自控單元，對(duì)每口濾池進(jìn)行循環(huán)采樣并檢測(cè)濁度。

其工作原理為：當(dāng)單口濾池在正常情況下滿足檢測(cè)的條件時(shí)，有序的進(jìn)入檢測(cè)隊(duì)列（如圖一，隊(duì)列長(zhǎng)12位）。當(dāng)有特殊情況如因檢修退出運(yùn)行、在手動(dòng)位置、水位低于130厘米，就不進(jìn)入濁度檢測(cè)隊(duì)列。

　　當(dāng)1號(hào)濾池在檢測(cè)位時(shí)，其采樣管的排水閥關(guān)閉，進(jìn)水閥開(kāi)啟。然后將濾后水引入集水槽（消泡、穩(wěn)流），隨后送入濁度儀檢測(cè)，計(jì)算機(jī)采集數(shù)據(jù)并處理。1號(hào)濾池檢測(cè)完畢后退出檢測(cè)位，如濾池運(yùn)行正常，則進(jìn)入等候檢測(cè)隊(duì)列，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。此時(shí)為保證進(jìn)入濁度計(jì)的水樣為當(dāng)前濾池濾后水，需將集水器中陳水排凈。與此同時(shí)，6號(hào)濾池進(jìn)入準(zhǔn)備檢測(cè)位，待集水器中陳水排凈后它左移一位，進(jìn)入檢測(cè)位檢測(cè)。如此循環(huán)對(duì)每口工作正常的濾池的濾后水進(jìn)行檢測(cè)，每口濾池檢測(cè)時(shí)間為5分鐘，12口（一組）濾池的檢測(cè)周期為60分鐘。

三、循環(huán)檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行測(cè)試

1. 自動(dòng)檢測(cè)與人工檢測(cè)的比較
　　為消除儀器檢測(cè)的系統(tǒng)誤差，我們將該系統(tǒng)的在線HACH1720C濁度儀，用HACH2100P便攜式濁度儀進(jìn)行了校正。而后將循環(huán)檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)與HACH便攜式濁度儀數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，結(jié)果見(jiàn)表二。

表二、循環(huán)檢測(cè)系統(tǒng)與人工檢測(cè)結(jié)果比較

濾池編號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 人工檢測(cè) 0.24 0.92 1.20 0.54 0.34 0.92 0.54 0.15 0.36 0.13 1.12 0.51 系統(tǒng)檢測(cè) 0.38 1.23 2.01 0.92 0.57 1.13 0.66 0.55 0.59 0.26 1.60 0.74 誤差（%） 58 33.7 67.5 70.4 67.7 22.8 22.2 267 63.9 100 42.9 45.1

　　從表中可以看出，兩種結(jié)果有較大差異。經(jīng)分析，可能是現(xiàn)進(jìn)入濁度儀的流量對(duì)系統(tǒng)的測(cè)定結(jié)果有很大影響。
2. 進(jìn)水流量對(duì)系統(tǒng)的影響
　　 為證實(shí)前面的推測(cè)，我們根據(jù)每口濾池的水頭，調(diào)節(jié)濁度儀的進(jìn)水球閥的流量，再測(cè)定濁度，得到圖二。

　從圖中可以看出，該系統(tǒng)采樣流量在400—600mL/H范圍內(nèi)時(shí)，所檢測(cè)數(shù)據(jù)的誤差范圍在2.6—2.8%之間，滿足分析誤差要求。所以我們選擇了這個(gè)流量范圍。
　　在此流量范圍內(nèi)，我們使用該濾后水循環(huán)檢測(cè)系統(tǒng)，連續(xù)20天對(duì)單口濾池濾后水進(jìn)行循環(huán)檢測(cè)，檢測(cè)1413次，其中最大誤差為16.5%。結(jié)果與人工檢測(cè)的結(jié)果比較。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如下表：

表三、調(diào)整流量后檢測(cè)誤差情況

誤差范圍 <5% 5~10% 10~15% >15% 檢測(cè)次數(shù) 958 426 26 3 所占比例（%） 67.8 30.2 1.8 0.2

　　從表中數(shù)據(jù)我們可以看出，誤差大于10%的檢測(cè)只占總次數(shù)的2%，運(yùn)行結(jié)果令人滿意。

三、循環(huán)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)濾池性能的監(jiān)測(cè)

　　由于該系統(tǒng)可以連續(xù)穩(wěn)定的測(cè)定濾后水濁度，我們利用該手段對(duì)水廠的每口濾池進(jìn)行了在線監(jiān)測(cè)。而利用所收集的濁度數(shù)據(jù)作圖，實(shí)現(xiàn)了對(duì)濾池性能的在線動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。（見(jiàn)圖三）

　　上圖為某格濾池的濾后水平均濁度隨時(shí)間變化的曲線?？梢钥闯霎?dāng)其濾后水濁度達(dá)到0.5NTU時(shí)，濁度值隨時(shí)間變化迅速增大（形成拐點(diǎn)）。如果兩次測(cè)定值（周期為十分鐘）均大于0.5NTU，則可以確定濾層開(kāi)始穿透，相應(yīng)的運(yùn)行時(shí)間即為該濾池的運(yùn)行周期。所以我們根據(jù)此曲線，可以在水廠的自控系統(tǒng)中按0.5NTU的濾后水濁度、兩次循環(huán)檢測(cè)這兩個(gè)參數(shù)，設(shè)定濾池運(yùn)行周期限值。一旦超出該設(shè)定值，自控系統(tǒng)立即關(guān)閉清水閥門，停止該濾池運(yùn)行，進(jìn)入反沖工序。相應(yīng)地按照此方法，我們給每口濾池繪制了曲線，確定了濾后水濁度上限值，輸入水廠自控系統(tǒng)。

四、結(jié)束語(yǔ)

　　加強(qiáng)凈水工藝過(guò)程的質(zhì)量控制，是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)飲用水的保證。本方法的優(yōu)點(diǎn)在于：只需一套在線濁度儀即可實(shí)現(xiàn)對(duì)多口濾池進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，節(jié)約了投資；此外，該系統(tǒng)的應(yīng)用，使我們能更詳細(xì)地了解濾池的工況，科學(xué)的掌握了反沖洗時(shí)間。避免了通常將所有濾池（一期或一組），按統(tǒng)一時(shí)間沖洗的做法。發(fā)揮了濾池最佳性能，增加了水質(zhì)預(yù)防措施，提高了濾后水質(zhì)。