自來水廠生產(chǎn)的工藝流程

1、自來水廠生產(chǎn)的工藝流程現(xiàn)在人們談到飲用自來水，一般會害怕自來水生產(chǎn)過程中未能除盡水中的雜質(zhì)及微生物，又害怕凈水過程中混入了一些有毒氣體?；诖?，我組成員先到自來水廠參觀采訪，了解自來水的生產(chǎn)過程。自來水廠的凈水過程是從水源地取水至水廠，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后送至用戶。 根據(jù)水廠的具體情況，針對凈水過程的特點和對控制系統(tǒng)的功能要求，采用以下控制方案。1、自來水是如何生產(chǎn)的？眾所周知，由于自然因素和人為因素，原水里含有各種各樣的雜質(zhì)。從給水處理角度考慮，這些雜質(zhì)可分為懸浮物、膠體、溶解物三大類。城市水廠凈水處理的目的就是去除原水中這些會給人類健康和工業(yè)生產(chǎn)帶來危害的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、細(xì)菌及其他有害成分，使

2、凈化后的水能滿足生活飲用及工業(yè)生產(chǎn)的需要。市自來水總公司水廠采用常規(guī)水處理工 藝，它包括混合、反應(yīng)、沉淀、過濾及消毒幾個過程。(1)混凝反應(yīng)處理：原水經(jīng)取水泵房提升后， 首先經(jīng)過混凝工藝處理， 即：原水+水處理劑 T混合 T反 應(yīng)T磯花水；自藥劑與水均勻混合起直到大顆粒絮凝體形成為止，整個稱混凝過程。常用的水處理劑有聚合氯化鋁、 硫酸鋁、三氯化鐵等。汕頭市使用的是堿式氯化鋁。根據(jù)鋁元素的化學(xué) 性質(zhì)可知，投入藥劑后水中存在電離出來的鋁離子，它與水分子存在以下的可逆反應(yīng)：AI3 + 3H2O <-> AI(0H)3 + 3H+ ;氫氧化鋁具有吸附作用，可把水中不易沉淀的膠粒及微小懸浮物

3、脫穩(wěn)、相互聚結(jié)，再被吸附架橋，從而形成較大的絮粒，以利于從水中分離、沉降下來?；旌线^程要求在加藥后迅速完成。混合的目的是通過水力、機械的劇烈攪拌，使藥劑迅速均勻地散于水中。經(jīng)混凝反應(yīng)處理過的水通過道管流入沉淀池，進(jìn)入凈水第二階段。(2)沉淀處理:混凝階段形成的絮狀體依靠重力作用從水中分離出來的過程稱為沉淀，這個過程在沉淀池中進(jìn)行。水流入沉淀區(qū)后，沿水區(qū)整個截面進(jìn)行分配， 進(jìn)入沉淀區(qū)，然后緩慢地流向出口 區(qū)。水中的顆粒沉于池底，污泥不斷堆積并濃縮，定期排出池外。(3) 過濾處理：過濾一般是指以石英砂等有空隙的粒狀濾料層通過黏附作用截留水中懸浮顆粒，從而進(jìn)一步除去水中細(xì)小懸浮雜質(zhì)、有機物、細(xì)菌、病

4、毒等，使水澄清的過程。(4) 濾后消毒處理：水經(jīng)過濾后，濁度進(jìn)一步降低，同時亦使殘留細(xì)菌、病毒等失去渾濁物保護(hù)或依附，為濾后消毒創(chuàng)造良好條件。 消毒并非把微生物全部消滅，只要求消滅致病微生物。 雖然水經(jīng)混凝、沉淀和過濾，可以除去大多數(shù)細(xì)菌和病毒，但消毒則起了保證飲用達(dá)到飲用水細(xì)菌學(xué)指 標(biāo)的作用，同時它使城市水管末梢保持一定余氯量，以控制細(xì)菌繁殖且預(yù)防污染。消毒的加氯量(液氯)在之間。主要是通過氯與水反應(yīng)生成的次氯酸在細(xì)菌內(nèi)部起氧化作用，破壞細(xì)菌的酶系統(tǒng)而使細(xì)菌死亡。消毒后的水由清水池經(jīng)送水泵房提升達(dá)到一定的水壓，在通過輸、 配水管網(wǎng)送給千家萬戶。2、自來水是否含有有害人體健康的物質(zhì)？由以上自來

5、水的生產(chǎn)過程， 可見河水中原有的種種懸浮顆粒及膠體物質(zhì)已在混凝過程中分離。而原水中的致病微生物也已在濾后消毒處理過程中被消滅。因此，在自來水生產(chǎn)過程中已把原水含有的有害人體健康物質(zhì)去除掉。那么，生產(chǎn)過程中所加入的藥劑呢在去除水中原有雜質(zhì)的過程中不免地加入了新的雜質(zhì)。這些新的雜質(zhì)是否會危害到我們的健康呢？在混凝過程中所加入的水處理劑，一般情況下都與原水的懸浮顆粒及膠體一起沉淀開來，從而不影響水出廠時的質(zhì)量。那么，就只剩下氯氣了。氯氣消毒法是生產(chǎn)自來水的最后一個環(huán)節(jié)。往水里加氯氣經(jīng)反應(yīng)后即可把水輸送到市民家庭使用。如此，氯氣是否會危害到我們的健康呢以下我們來重點研究氯氣。氯氣(CI2)是一種黃綠色

6、有刺激性氣味的氣體， 能溶于水，常溫下1體積水能溶解 2體積氯氣。在相同條件下，氯氣比同體積的空氣重，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，它的密度L。氯氣容易液化，當(dāng)壓強為，冷卻到C,氣態(tài)的氯就變成黃色油狀的液態(tài)氯。 液態(tài)氯繼續(xù)冷卻到-101C, 就變成了固態(tài)氯。氯氣是一種有毒物質(zhì)， 對人體有強烈的刺激性， 吸入少量氯氣會刺激鼻腔和喉頭粘膜，并引起胸痛和咳嗽；吸入較多氯氣會窒息致死。把氯氣加入水中，會發(fā)生以下反應(yīng)：CI2 + H20 = HCI + HCIO ；因為消毒過程中氯氣用量很小 (一般在1L水中僅通入約氯氣)，可以說只要出廠的自來 水符合正常的國家標(biāo)準(zhǔn)， 在自來水中的投入的氯氣會完全與水反應(yīng)生成其他物質(zhì)，故

7、可認(rèn)為出廠的水中不含 CI2。上文所謂的”使城市水管末梢保持一定余氯量”，實際上應(yīng)是指氯元素，而不是氯氣。然而，雖然氯氣已完全反應(yīng)，卻有其他物質(zhì)生成。我們先來看次氯酸。次氯酸(HCIO)具有強氧化性，因此具有很強的殺菌消毒能力，是常用的消毒劑。次氯酸是一種弱酸， 很不穩(wěn)定， 在光照條件下易發(fā)生以下反應(yīng)：2HCI0 = 2HCI + 02 T;如此，水中有可能含有的雜質(zhì)就只剩HCI 了。氯化氫(HCI)是無色而有刺激性氣味的氣體，它的密度比空氣大，約為空氣的倍。氯化 氫極易溶于水(0 C時，1體積水大約能溶解500體積的氯化氫)。氯化氫的水溶液叫氫氯酸， 俗稱鹽酸，是一種強酸，具有強的氧化性及腐

8、蝕性。由以上的方程式，根據(jù)氯原子守恒，可知一定物質(zhì)的量的氯氣與水反應(yīng)后最終生成的氯化氫的物質(zhì)的量是原來氯氣的兩倍。由于在生產(chǎn)水的過程中使用的氯氣的量很少，產(chǎn)生的氯化氫的量自然微乎其微。 根據(jù)生理衛(wèi)生常識，我們知道人體的胃液含有少量鹽酸，故可認(rèn)為微量的氯化氫并不影響人體健康，幾乎可以忽略不計。此外，氯化氫是易揮發(fā)氣體，基于這一性質(zhì)可推知煮沸了的水幾乎不含氯化氫。由此，我們可以得出這樣的結(jié)論：生產(chǎn)過程符合國家標(biāo)準(zhǔn)的自來水是不會危害人體健康的。最后，我們就“飲用水對人體健康的影響”這一問題進(jìn)行了社會調(diào)查問卷。通過調(diào)查報告，我們發(fā)現(xiàn) 的人家中飲用純凈水，49%勺人飲用自來水， 勺人家中飲用井水。在飲用

9、純 凈水的人中：約的人認(rèn)為純凈水對人體無害，較喜歡飲用；的人認(rèn)為飲用純凈水對人體有害，并不喜歡飲用；此外，還有約勺人對飲用純凈水是否有害不太清楚，因大部分人都在飲用，也就跟著飲用。大部分人不飲用自來水是因為目前嚴(yán)重的水污染狀況，表示若自然經(jīng)濟(jì)條件允許，愿意喝天然的河湖水或礦泉水。多數(shù)人選擇飲用何種純凈水大都從品質(zhì)、價錢等方面綜合考慮。進(jìn)水泵-蓄水池-澄清池-過濾池-加藥池-過濾池-澄清池-出水泵；首先從泵房將水打到水池， 經(jīng)初濾，再加水沉淀劑聚合、 過濾得到清水，加氯氣消毒（小水廠加二氧化氯），將水儲入清水池備用，再經(jīng)高壓泵壓出供水。自來水廠工藝流程圖：掾加辰攏劑前加氧投加苛曲內(nèi)后加氮加氨取水

10、泵房配水井混合器折棱藝凝也平流沉淀觀VB違池if水池喙水井増壓泵站輸水隧道-級泵房按加苛性鈉I1痣也反沖袪廢水_回收水池_污砂卜擁一希泥綜合泵房供水管廁自來水廠工藝流程圈一、源水控制系統(tǒng)：大部分水廠與水源地較為分散，多適合無線控制方式。1:系統(tǒng)原理：系統(tǒng)在正常工作時是主工作站通過無線傳輸裝置監(jiān)測水源泵站，輔工作站則是通過以太網(wǎng)來讀取主工作站的數(shù)據(jù)實現(xiàn)監(jiān)測。當(dāng)主工作站出現(xiàn)故障而無法正常工作時，則自動切換到輔工作站，此時輔工作站通過無線傳輸至監(jiān)測水源泵站。當(dāng)故障的主機重新啟動后，輔機停臺控制工作，將控制權(quán)交還主機。中心與水源站通過無線方式進(jìn)行通訊連接，具體在中心和水源站各連接一臺無線數(shù)傳電臺，水源

11、監(jiān)控設(shè)備能實時采集和記錄每個點的設(shè)備運行情況及水質(zhì)和流量等數(shù)據(jù)，并通過無線數(shù)傳電臺發(fā)送給中心；中心工作人員做出判斷并發(fā)出指令， 實現(xiàn)控制設(shè)備的自動運行。2:系統(tǒng)組成：監(jiān)控中心包括監(jiān)控計算機、打印機、無線數(shù)據(jù)傳輸電臺等，并可通過計算機網(wǎng)絡(luò)連接多 個中端，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，系統(tǒng)記錄的數(shù)據(jù)存放在中心計算機的數(shù)據(jù)庫中，可以隨時查詢或打印，其它計算機也可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢。監(jiān)控系統(tǒng)是用現(xiàn)代化的通訊技術(shù)、計算機技術(shù)和自動監(jiān)測儀器，對各遠(yuǎn)端設(shè)備及水質(zhì)、 流量等參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程實時監(jiān)控，實現(xiàn)了環(huán)境管理的自動化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化。二、凈水處理及輸送系統(tǒng)工藝：1、對取水泵房工藝流程進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備運行出現(xiàn)故障、參數(shù)越限

12、、違規(guī)操作時，系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出報警信號并顯示故障狀態(tài)；2、對加藥工藝流程、設(shè)備運行狀況、氯泄露指示、藥池液位等進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備現(xiàn) 故障或某一參數(shù)異常，系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出聲、光報警信號，顯示畫面、提示信息以及故障狀態(tài)；3、對沉淀池、濾池（濾罐）、反沖洗的工藝流程以及排泥行車的運行狀況、排泥虹吸的形成和破壞等進(jìn)行監(jiān)控，并顯示濾池（濾罐）的沖洗、過濾、申請、等待工作狀態(tài)和濾池（濾罐）累計工作時間；4、對供水設(shè)備運行狀況、壓力、流量、變頻頻率、電機電流、閥門開度、清水池水位 等狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；系統(tǒng)特點：1、控制功能：在計算機控制方式下，設(shè)備控制又分自動、聯(lián)控和單步三種方式，它們是向下兼容。具有自動控制方式的泵， 在轉(zhuǎn)

13、換開關(guān)處于計算機控制位置時，便立即進(jìn)入自動控制狀態(tài)。 如排水泵根據(jù)集水坑水位、 真空泵根據(jù)真空吊水要求、自動啟停。供水泵啟?？刂苿t需從鍵盤進(jìn)行激活。另外，對兩路高壓進(jìn)線可通過鍵盤進(jìn)行倒閘控制操作。2、監(jiān)測功能：不論設(shè)備處于哪種工作方式下，系統(tǒng)都具有對設(shè)備的狀態(tài)和參數(shù)實時監(jiān)測功能。監(jiān)測信號的設(shè)置是根據(jù)設(shè)備控制流程需要、保護(hù)設(shè)備安全需要、生產(chǎn)管理需要和提供設(shè)備故障查詢而選定的。3、通信功能：供水泵房的PLC作為水廠級監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程終端，在實際運行中，機組啟動時，下位機監(jiān)測啟動過程，對大量的啟動數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。發(fā)送中端，告知上位機啟動的機組號，上位機 接到信號后讀取啟動數(shù)據(jù)，繪制啟動曲線。正常運行后，

14、上位機間隔下5min讀取下位機中的數(shù)據(jù)。通過I /O驅(qū)動器軟件接口 RS232/RS485與PLC通訊，獲取畫面顯示、報警查詢參 數(shù)設(shè)置、定值修改等數(shù)據(jù)。4、故障報警功能：(1) 正常運行的水泵機組，當(dāng)電機電流、溫度超限時，發(fā)出報警信號，并能夠按照停機 程序停機。(2) 正常運行的水泵機組，當(dāng)水池水位低于下限時，發(fā)出報警信號，并能按照停機程序 停機。(3) 當(dāng)供電電壓越限或斷電時，發(fā)出報警信號，提示值班人員。工作站系統(tǒng)使用PLC及A/ D轉(zhuǎn)換器完成現(xiàn)場監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理的工作；上位系統(tǒng)采用FIX 平臺進(jìn)行管理。從 FIX平臺使用上看，F(xiàn)IX平臺不但有效的解決了以上問題，還可以支持第 三方應(yīng)用程序的運行，具有操作簡單、管理方便、可移植性及很好的安全性、維護(hù)性、穩(wěn)定 性等特點，給現(xiàn)場操作員提供簡潔、豐富多彩的界面。三、軟件特點：水廠監(jiān)控系統(tǒng)采用可視化開