周曉翔
（揚子石油化工設計院，江蘇 南京210048）

　　摘要：SY系列自動控制加藥系統由各類信號傳感器、數據顯示儀表、信號轉換儀表、計算機控制系統和加藥裝置組成。通過監測循環冷卻水的補充水量、電導率與補充水的電導率之比或溫差達三種方式，實現了連續、按比例、自動地投加藥劑。采用該自動力。藥裝置，加藥量可節省30％。
　　關鍵詞：自動控制；加藥裝置；循環冷卻水；水處理
　　中圖分類號：TU991.4；TU991.62 　　文獻標識碼：B 　　文章編號：1009－2455（2003）02－0060－02

　　循環冷卻水處理投加阻垢劑、緩蝕劑，采用的投加方法有定時定量人工傾倒式、高位重力滴加式、水射器注人式等等，較先進的則是通過計量泵（人工調節）投加。以上這些投加方法均存在加藥量不能隨著循環冷卻水相關工藝參數的變化而相應地變化的缺陷。
　　如何既準確又有效地投加藥劑？如何在保證循環冷卻水處理效果的前提下節省加藥量，以減少人力、財力的消耗？自動控制加藥裝置的出現，使得這兩個問題迎刃而解。例如美國NALCO公司以熒光示蹤劑為“傳感元件”的自動控制加藥裝置；美國大湖公司以各類儀表所構成的比例式自動控制加藥裝置；日本栗田公司的比例式自動控制加藥裝置等等，均已經在20世紀90年代中期投入使用并且取得了成功。同樣，我國自行研制開發的自動控制加藥裝置，近年來也成功地在石化、化工、電力、冶金等行業的循環冷卻水處理中投入使用。
　　某水處理公司根據揚子石化公司煉油廠循環冷卻水系統的運行狀況，研制開發了SY－1型自動控制加藥裝置并且投入使用。經過6個月使用表明，該自動控制加藥裝置的軟件、硬件、各類相關工藝參數，均達到預期要求，保證了循環冷卻水處理的效果。

１ SY系列自動控制加藥裝置簡介

　　SY系列自動控制加藥裝置由各類信號傳感器、數據顯示儀表、信號轉換儀表。計算機控制系統和加藥裝置組成。其中，計算機控制系統采用人機對話的方式，列有中文菜單，除了控制加藥量。采集和處理所列的各類相關工藝參數之外，還能夠分別以漢字、表格。曲線的形式顯示循環冷卻水系統的運行狀況。例如補充水量（瞬時、累計）、藥劑投加量（瞬時、累計）、pH值、電導率、溫度等。

2 SY系列自動控制加藥裝置自動控制方式

　　SY系列自動控制加藥裝置，主要通過監測循環冷卻水系統補充水量（SY－1型）、循環冷卻水的電導率與補充水的電導率之比（SY－2型）。循環冷卻水的溫差（△t）（SY－3型），并根據水質穩定試驗所選定的藥劑濃度，將濃縮倍數（注：經常處于波動）、排污水量作為加藥量的修正值來實現連續、按比例、自動地投加藥劑。
　　當循環冷卻水濃縮倍數較低（≤2）而且較穩定時，可以采用”流量比例式投加法”（SY－1型）。這種投加方法選用能夠輸出頻率信號的顯示儀表，同時轉換成 4－20mA的電流信號由計算機控制系統進行采集并處理，再轉換成頻率信號送至計量泵，計量泵能夠接受這一變化的頻率信號。當頻率信號隨著循環冷卻水系統補充水量的變化而同步變化時，計量泵接受并執行的加藥量也隨之同步變化，從而準確地實現自動控制加藥。揚子石化公司煉油廠循環冷卻水處理的自動控制加藥裝置即按 照此原理設計。

3 應用

　　揚子石化公司煉油廠循環冷卻水系統，循環冷卻水量約 5500 m³／h，補充水量約 150 m³／h。原系統投加的緩蝕阻垢劑分別為1種液體阻垢劑和1種固體緩蝕劑，投加方法為定時定量人工傾倒式。這種投加方法不僅勞動強度大，而且人為因素的影響較大，雖然基本上能夠控制循環冷卻水中藥劑的含量，但當循環冷卻水系統的運行狀況波動時，經常出現加藥滯后的情況，使循環冷卻水中藥劑的含量或者過量、或者不足，既影響循環冷卻水處理效果，也造成藥劑浪費。
　　采用“流量比例式投加法”的SY－l型自動控制加藥裝置自從投人使用后，揚子石化公司煉油廠循環冷卻水處理投加阻垢劑、緩蝕劑的方法由原始的定時定量人工傾倒式到自動控制加藥，發生了 根本性的變化。SY－1型自動控制加藥裝置 24 h運行統計見表1。

表 1 SY－1型自動控制加藥裝置 24 h運行統計（部分數據）

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時間 pH值 導電率／μS 補充水瞬時流量／（m³·h^-1） 補充水累計流量／m³ 瞬時加藥量／（L·h^-1） 累計加藥量／L

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00:00 8.14 327.68 101.36 431508.69 5.57 27469.24 01:00 8.12 326.89 103.48 431612.22 5.69 27501.93 02:00 8.12 326.54 104.40 431716.53 5.74 27507.67 03:00 8.09 326.29 105.57 431822.16 5.81 27513.48 04:00 8.09 326.17 106.12 431928.25 5.84 27519.48 05:00 8.09 326.14 106.41 432034.66 5.85 27519.32 06:00 8.10 326.05 102.92 432137.69 5.66 27525.16 07:00 8.11 326.55 76.06 432213.44 4.18 08:00 8.10 327.03 114.42 432326.59 6.29

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　　由表1可見，采用“流量比例式投加法” 的SY-l型自動控制加藥裝置的加藥量在使用過程中隨著補充水量的變化而呈現同步變化的態勢。在控制循環冷卻水中藥劑含量方面，使初期循環冷卻水中有機磷的質量濃度為4.5～5.5 mg／L，后來調整為 3.0～4.0 mg／L，從效果來分析是理想的。在控制加藥量方面，有一階段加藥量偏大，后經查明 是由于工藝裝置換熱器泄漏而造成循環冷卻水中氧化性殺菌劑的投加量過大，使循環冷卻水中有機磷降解，只有采取增加補充水量而同步增加加藥量的措施，才能夠控制循環冷卻水中有機磷的含量在正常范圍之內。經過修改藥劑配方和工藝裝置的補救后，加藥量很快便回落至正常范圍。經過6個月使用的狀況和各類相關工藝參數表明，只要循環冷卻水系統在運行過程中不遇到工藝裝置換熱器泄漏或者外界因素干擾，采用“流量比例式投加法”的SY－l型自動控制加藥裝置在藥劑配方和藥劑濃度設計合理的條件下，能夠保證循環冷卻水處理的效果。

4 效果評價

　　采用“流量比例式投加法”的SY—1型自動控制加藥裝置實行無人化操作，具有自動化程度高。控制準確、運行安全可靠、管理方便的優點，而且節約人力、藥耗（節省大約30％的加藥量）。該自動控制加藥裝置自從 1997年初在揚子石化公司煉油廠循環冷卻水處理中投人使用至今，效果良好，達到了預期要求。

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作者簡介：周曉翔（1966-），男，江蘇南京人，工程師，現從事給水排水工程設計，電話（025）7785888－3512。