基于数据分析的自来水厂参数自适应次氯酸钠投加算法

基于数据分析的自来水厂参数自适应次氯酸钠投加算法

1冯殿臣 2廖彧

1天津泰达水业有限公司

2天津泰达津联自来水有限公司

摘要：次氯酸钠自自适应算法是通过数据分析次氯酸钠的特性和形态而设计的。算法在模拟中达到了理想的地位，在这种情况下，可以在工艺过程中稳稳地稳定氯储存库，从而降低控制成本，减少工作人员的工作量，同时确保自来水生产的质量。关于不同水厂的典型特点，可将算法扩大到其他水厂，并引入一些参数，使氯环变得简单、可靠和稳定。

关键词：自动控制；次氯酸钠投加；数据分析

引言

通过分析自来水厂实际状况的数据，并与次氯酸钠沉降算法确定设计参数，得出了次氯酸钠的特性和形态。根据水厂的水制造过程，并利用关于水体内部和外部流量、水库中的液体水平、水源密集程度和反沥滤状况的历史数据库的标准，确定了参数，采用的方法是:与向次氯酸钠排放的趋势的方法，以及将对次氯酸钠沉降控制控制转变为预计对水库水位的控制。通过模拟这一算法，理论氯存储值与氯氯0.060毫克/升的实际价值之间的绝对误差是允许稳定氯化物的。

1 水厂消毒灭菌过程

在重新配置之前，有一个水厂使用传统的手处理工艺对自来水进行消毒。在调整过程中，氯氯酸钠溶液的10%被取代，这一能力与传统氯气大致相同，但提高了安全性，降低了运输成本，并增加了对清理的反应时间。水中的次氯酸钠分解为次氯酸盐和离子钠，次氯酸根与水中的氢混合，形成次氯酸盐并进行消毒;细菌反应主要产生NH2CL、NHC2和nhcl3，称为氯的化学反应。无反应氯的主要来源是CL + HOCL和cl2，俗称自由氯，称为“自由氯”，称为“自由氯”，称“自由氯”，称“残余的氯”，分别出现在清洁水箱和工厂水中。自来水需要0.9毫克/升至1.2毫克/升的氯，才能在城市管道系统进行消毒。可分为三个阶段:

(1)水源的无菌沉淀阶段:把杂交和臭氧纳入源头流域，在这些流域中，臭氧可以阻断水中中的许多有机和无机物质，并消除毒素;这一阶段的主要目标是沉淀和消毒源头水;

(2)过滤阶段:在石灰石砂和碳过滤罐中，不能将残渣与不能沉淀到石墨过滤器的杂质与活性碳吸附杂质，其主要作用是去除水中残留的杂质;

(3)水净化阶段:通过多频泵将次氯酸钠溶液注入水库，完成自来水的消毒工作。在工厂重组之前，次氯酸钠含有剩余的氯，并辅之以氯化物控制。本文件的设计是，使用经调整的参数控制氯化物，同时添加次次氯酸钠算法，从而提高消毒效率，确保自来水的安全。

2 次氯酸钠投加特征分析

1. 在重新配置之前，通过调整多频泵入次氯酸钠的速度，向该水厂倾倒次氯酸钠的效果不佳，稳定性较低。经修改后，可通过上层控制界面实时监测次氯酸钠参数的变化;与此同时，可以通过增加更高机器的内部算法对多频次氯酸钠泵进行调整，以提高控制效率和稳定性。

2. 在算法设计过程中，从2019年6月至2019年8月，为该水厂收集了近100 000份数据，包括污水流入、过滤和再灌水库、变频泵开度、库氯、余氯、清水库中的液体水平、原始蓄水层和逆水状态。一项比较分析显示，外流入、多频率泵泵、泥石流和降次氯酸钠之间的联系更为密切。详细分析如下:

3. 次氯酸钠投加对库氯的影响存在延时

例如，在2019年8月15日的第2号水库中，次氯酸钠的流入与氯使用的变化有关。对氯仓库的视觉分析扩大了100倍。水流量从7时至23时没有明显变化。当确定添加的次氯酸钠数量的变化时，在两个时间段(从11:00至17:30和18:15至20:40)中可以看出出次氯酸钠数量的变化之间的关系，多频率泵在开始大约25或25个左右的氯化物的变化之前就开始，并基本稳定。因此，次氯酸钠的增加值与氯化物的变动时间很长，延迟反应约为25米，固定稳定时间约为45米。

(4)通过将次氯酸钠添加入，可以预测内部和外部的水流

2019年8月27日和28日为期两天的水流变化和氯曲线。为了进行更深入的视觉分析，处理了15 000次氯氯酸盐。内部和外部水流量的变化与城市用水的数量密切相关，随着水的使用增加，供水应增加，水流增加，对增加水生产的需求增加，从而增加水流(运输);当每小时的水量减少时，需要减少供水和减少水生产可以减少所生产的水量，从而减少水量减少(车辆减少)。

运输时间通常是清晨，时间较晚，但每天的时间各不相同。在进一步分析氯变化曲线后，在车辆减少后很长一段时间内观察到显著变化，主要原因是水库中的液体体积发生重大变化，影响了氯价值的变化。为了稳定氯的值，必须改变排放次氯酸钠的过程。因此，次氯酸钠的通量可以根据内部和外部的流量来预测，从而预测次氯酸钠在氯化物稳定时的通量。在分析分析中，水厂氯化物的变化与水的流入和流出有关，而次氯酸钠的沉降与氯之间存在着。如果能够澄清流入与氯变化之间的关系，则可以通过控制次氯酸钠沉降来控制氯化合物。

3 算法设计

将次氯酸钠倒入水厂的净化水箱的过程非常落后，次氯酸钠通过流入和流出的水流是可以预测的，因此，次氯酸钠沉降算法被改成对水箱液体水平的预测控制，以解决倾倒次氯酸钠的延误和延误的问题。具体设想如下:根据下列参数预测水箱中的液体水平，如流出流、水源造成的扰动、混流、逆洗时间、次氯酸钠流、实际液体水平等;随后，根据氯化物的预测(水厂工程师根据其经验确定了本文件中的氯化物预测值为0.6毫克/升至0.8毫克/升和0.7毫克/升)，以确定添加的氯酸钠含量。次氯酸钠沉降控制装置由参数的合元件和加流量计算模型组成，这些参数的合元件主要负责计算从传感器中提取的参数;用于计算目前次氯酸钠流量增加量的单位是根据合并参数计算的。

结语

综上所述，氯工艺是水厂水处理过程中最重要的环节之一，即消毒。目前，该国大多数水厂都采用手动氯法，其效率和成本都不确定。在目前对氯进行自动处理的阶段，氯控制系统的稳定性和可靠性无法保证，该系统已久。随着生活水平的提高，对水质量的需求不断增加，高效率、成本效益高、可靠和稳定的自动氯控制系统已成为当前的趋势。自来水通常用于消毒次氯酸钠，次氯酸钠比消毒氯更简单、更安全。

参考资料:

[1]时梦瑶,崔永亮,倪孟侨,李哲,段玉奇,王奎涛.亚氯酸钠溶液同时脱硫脱硝的发展前景[J/OL].应用化工:1-5[2021-04-02].https://doi.org/10.16581/j.cnki.issn1671-3206.20210325.044.

[2]张爱青,王振文,江培海,尹飞,阮书锋,叶圣毅.钴电积氯气回收副产次氯酸钠系统的优化改造[J].有色金属(冶炼部分),2021(02):46-50.

[3]李亚峰,李佳承,张文文,邢镇岚.氯酸钠抑制剂控制条件下溶解氧等对亚硝化的影响[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2021,37(01):179-186.

[4]邵承勇,涂绪程.高氯酸钾生产工艺及其综合利用[J].化工管理,2020(36):145-146.