濁度循環檢測系統在濾池運行中的應用

曾卓 謝竹琪 尚運生
(武漢水務集團有限公司 湖北武漢 4300340)

　　摘要 本文介紹了一種動態監測濾池的方法，即濾后水循環檢測系統。它是對原有在線濁度儀的取樣部分進行改造，即將原安裝在濾池集水槽的采樣管，延伸到每口濾池，同時加裝自動控制部分。實現了單口濾池的連續測定，在實際生產運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程中的一個重要環節，一般評價濾池性能的方法是靠測定其各種參數（如出廠水濁度、反沖強度、膨脹系數等）。此外，現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，建立一種簡便、快速 、直觀的濾池性能監測手段顯得猶為必要。為達到該目的，本文介紹了一種動態監測濾池的方法，即濾后水循環檢測系統。

一、 現存問題

　 我們選擇了某水廠的一組濾池，分別對其集水槽和各濾池水質進行了測定（見表一），測定時濾池已運行36小時。

表一、濾后水濁度（NTU）測定情況

濾池編號 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。

二、 方法原理

在原有在線濁度自動檢測系統的基礎上，對取樣部分進行改造。將原設在集水槽的采樣點，改為延長采樣管道至濾池，加裝電磁閥和自控單元，對每口濾池進行循環采樣并檢測濁度。

其工作原理為：當單口濾池在正常情況下滿足檢測的條件時，有序的進入檢測隊列（如圖一，隊列長12位）。當有特殊情況如因檢修退出運行、在手動位置、水位低于130厘米，就不進入濁度檢測隊列。

　　當1號濾池在檢測位時，其采樣管的排水閥關閉，進水閥開啟。然后將濾后水引入集水槽（消泡、穩流），隨后送入濁度儀檢測，計算機采集數據并處理。1號濾池檢測完畢后退出檢測位，如濾池運行正常，則進入等候檢測隊列，進入下一個循環。此時為保證進入濁度計的水樣為當前濾池濾后水，需將集水器中陳水排凈。與此同時，6號濾池進入準備檢測位，待集水器中陳水排凈后它左移一位，進入檢測位檢測。如此循環對每口工作正常的濾池的濾后水進行檢測，每口濾池檢測時間為5分鐘，12口（一組）濾池的檢測周期為60分鐘。

三、循環檢測系統的運行測試

1. 自動檢測與人工檢測的比較
　　為消除儀器檢測的系統誤差，我們將該系統的在線HACH1720C濁度儀，用HACH2100P便攜式濁度儀進行了校正。而后將循環檢測系統運行數據與HACH便攜式濁度儀數據進行了比較，結果見表二。

表二、循環檢測系統與人工檢測結果比較

濾池編號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 人工檢測 0.24 0.92 1.20 0.54 0.34 0.92 0.54 0.15 0.36 0.13 1.12 0.51 系統檢測 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，兩種結果有較大差異。經分析，可能是現進入濁度儀的流量對系統的測定結果有很大影響。
2. 進水流量對系統的影響
　　 為證實前面的推測，我們根據每口濾池的水頭，調節濁度儀的進水球閥的流量，再測定濁度，得到圖二。

　從圖中可以看出，該系統采樣流量在400—600mL/H范圍內時，所檢測數據的誤差范圍在2.6—2.8%之間，滿足分析誤差要求。所以我們選擇了這個流量范圍。
　　在此流量范圍內，我們使用該濾后水循環檢測系統，連續20天對單口濾池濾后水進行循環檢測，檢測1413次，其中最大誤差為16.5%。結果與人工檢測的結果比較。統計數據如下表：

表三、調整流量后檢測誤差情況

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

　　從表中數據我們可以看出，誤差大于10%的檢測只占總次數的2%，運行結果令人滿意。

三、循環檢測系統對濾池性能的監測

　　由于該系統可以連續穩定的測定濾后水濁度，我們利用該手段對水廠的每口濾池進行了在線監測。而利用所收集的濁度數據作圖，實現了對濾池性能的在線動態監測。（見圖三）

　　上圖為某格濾池的濾后水平均濁度隨時間變化的曲線。可以看出當其濾后水濁度達到0.5NTU時，濁度值隨時間變化迅速增大（形成拐點）。如果兩次測定值（周期為十分鐘）均大于0.5NTU，則可以確定濾層開始穿透，相應的運行時間即為該濾池的運行周期。所以我們根據此曲線，可以在水廠的自控系統中按0.5NTU的濾后水濁度、兩次循環檢測這兩個參數，設定濾池運行周期限值。一旦超出該設定值，自控系統立即關閉清水閥門，停止該濾池運行，進入反沖工序。相應地按照此方法，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。

四、結束語

　　加強凈水工藝過程的質量控制，是生產優質飲用水的保證。本方法的優點在于：只需一套在線濁度儀即可實現對多口濾池進行連續監測，節約了投資；此外，該系統的應用，使我們能更詳細地了解濾池的工況，科學的掌握了反沖洗時間。避免了通常將所有濾池（一期或一組），按統一時間沖洗的做法。發揮了濾池最佳性能，增加了水質預防措施，提高了濾后水質。