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AF7000 流动电流仪在监测混凝剂投加工况中的应用

2018-03-28，星期三

1. 背景介绍
   美国中西部某饮用水水厂，处理水量约为 15～35MGD（约为 6～13 万立方米/天），以地表的水库水作为水源水。 该水库水的主要来源是落基山脉融化的雪水，水质非常好，并且稳定，但是在暴雨和风暴天气中会收到很大的影响。
    该厂使用传统的饮用水工艺，混凝——沉淀——双层碳滤——消毒。混凝剂主要以氯化铁为主。工厂希望能够通过评估流动电流技术来监控和确认混凝剂的投加
    哈希 AF7000 流动电流仪（SCM）被安装在混凝剂投加后的快速混合器出水口，其流动电流值被传输到工厂的 SCADA 系统，用来进行监控。如果混凝剂的投加量比较理想，其数值应该在零值附近。如果出现了较大的负值，说明混凝剂投加量不足。如果为较大的正值，说明混凝剂投加过多。另外，源水水质波动以及 pH 值的变化，也能够影响SCM 数值的变化和正负。

2. 应用情况
    主要仪器： AF7000 流动电流仪，见图 1。

图1 AF7000 流动电流仪

   AF7000 流动电流仪被安装在工厂中监测混凝剂的投加情况，以下选取一个工厂事件进行说明。
    如图 2 所示，在晚上接近 7 点时，发现 pH 值突然跃升，并且SCM值出现明显下降。SCM出现较大的负值，说明目前水厂的混凝剂投加量不足。该现象表明厂区工艺出现问题。值班操作人员在发现 SCM 数据不正常后，立即开展了问题排查工作。 结果，他们发现其中一个混凝剂的加药泵虹吸管露出水面，加药泵的加药量受到影响。一旦确定问题之后，操作人员迅速将故障排除，加药量恢复至正常水平。

图 2 现场监测数据

    同时，从图 2 也能看出，由于加药泵的故障，3 个小时之后，沉后水的浊度有大幅度的增加（约 60%）。这也是加药泵故障的一个反应，但是如果要依靠沉后水浊度值来判断工艺问题，其时效性远不如使用流动电流仪迅速有效，其峰值和变化幅度也不如流动电流仪的突变来的更加明显。
    流动电流仪作为厂区工艺监测的早期预警，远比由于工艺参数变化引起的沉后水或滤后水浊度变化更加快速。并且由于其数值更加敏感，更容易在早期察觉出工艺参数的微量变化，为故障排查以及工艺调整赢得宝贵时间。

3. 总结

   在自来水厂中，使用 AF7000 流动电流仪能够非常快速、简便的发现混凝沉淀工艺中的工艺问题。
   通过烧杯试验，确定理想的混凝沉淀工况，AF7000 能够非常简单的通过设定零点来确定理想工艺条件。一旦数值出现大幅度的相对零值的偏移，则说明工况条件已经改变。如果出现了较大的负值，说明混凝剂投加量不足。如果为较大的正值， 说明混凝剂投加过多。