【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种自来水厂加氯量计算及调控方法，属于水处理。
技术介绍
1、传统的自来水处理过程中，加氯消毒是保障水质安全的关键步骤之一。然而，现有的加氯控制方式多依赖于人工经验或固定的预设值，难以根据原水水质变化实时调整加氯量，既可能造成消毒剂浪费，又可能因加氯不足而影响消毒效果，甚至导致水质不达标。因此，开发一种能够根据水质变化自动调整加氯量的智能调控方法显得尤为重要。
2、目前，水处理过程中的加氯工艺通常由人工控制或plc系统进行控制，但是由于加氯系统具滞后的特点，其过渡过程和纯滞后时间均较长，系统的干扰因素较多，使调节比较频繁，控制精度较差，进而导致水处理过程中加氯消毒效果较差。专利cn115196730a，公开了一种水厂次氯酸钠智能投加系统，通过积分微分控制模型智能控制能够根据前加氯的效果动态调整后加氯投加量，并根据前加氯、后加氯投加效果动态调整补加氯投加量。该系统采用水厂清水池出口补加氯控制模块进行调节，无法精准计算一次的加氯量，需进行补加，提高了系统的复杂程度和投入成本。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术的不足，而提供一种自来水厂加氯量计算及调控方法，可实现加氯量的精确计算与实时调控。
2、为实现上述目的，本专利技术采取了以下技术方案:
3、一种自来水厂加氯量计算及调控方法，包括步骤如下：
4、s1. 配置不同水质参数典型值的原水进行烧杯实验，利用烧杯试验获取在不同水质参数下的需氯量，依据烧杯实验获得的大
5、s2. 取清水池内靠近进水口的水样，记录不同时间点下的余氯浓度，利用余氯的平行一级反应模型拟合数据，得到余氯衰减曲线；
6、s3. 获取水厂每小时的平均处理水量；或者根据清水池进水量与出水量随时间的变化的历史数据，利用回归分析法建立清水池进出水量与时间的函数关系式；
7、s4. 利用水处理量计算清水池水力停留时间，或者利用进出水量与时间的函数关系计算某一时刻清水池进出水量，根据清水池进出水量计算被追踪水体在清水池水力停留时间；
8、s5.计算原水加氯后到水厂出口所需水力停留时间t；
9、s6. 利用步骤s2得到的余氯衰减曲线，算出原水在水力停留时间t所消耗的余氯量即余氯消耗量；根据当前水质指标通过步骤s1得出的需氯量的数学模型算出需氯量；通过加氯量计算公式计算加氯量：
10、加氯量=需氯量+余氯消耗量+余氯余量 ；
11、s7. 实时检测出厂水中的余氯余量，确保出厂水的余氯值符合标准，当余氯值出现异常时及时预警，同时将余氯余量反馈到控制系统，实时调整加氯量。
12、上述方法中，步骤s1中所述的水质参数是指有机物含量、氨氮、ph；通过烧杯实验获得的大量数据，构建ph、有机物含量、氨氮与原水需氯量的函数关系，获得最佳逼近函数y＝f(x)，即为原水水质参数x下的最佳加药量模型；利用函数计算特定体积原水在特定水质参数下的最佳需氯量y。
13、步骤s2中所述的平行一级反应模型，公式如下：
14、，
15、式中， t表示反应时间， x表示参与快反应的初始余氯浓度占总初始余氯浓度的百分比， c 0为总初始余氯浓度， k f为余氯快反应衰减常数， k s为余氯慢反应衰减常数；
16、采用最小二乘法拟合 k f和 k s两个参数，得到 k s和 k f，即可得到余氯浓度 c关于时间t的函数关系式。初始余氯浓度 c 0减去时间t的余氯浓度 c即可得出经过时间 t的余氯消耗量。
17、所述参与快反应的初始余氯浓度为在0-30min内参与反应的余氯浓度。 x为初始余氯浓度减去30min时取样的余氯浓度和初始余氯浓度的比值，计算公式如下：
18、x=y(c0-c30)/c0，
19、式中， c 0为总初始余氯浓度， c 30为30分钟时的余氯浓度， y为调整系数，取1.15。
20、由于清水池中含有少量杂质，会对加氯后的余氯衰减产生影响，取清水池靠近进水口的水样是为了更好的模拟清水池中的余氯衰减过程。
21、所述的余氯是指 cl2、hclo 和 clo- 的浓度之和。
22、步骤s4中利用水处理量计算清水池水力停留时间的方法为：获取水厂每小时平均的处理水量 q h和清水池的容积 v，则该时段的水力停留时间 hrt(h)为：
23、。
24、步骤s4中根据清水池进出水量计算被追踪水体在清水池水力停留时间，方法为：
25、初始时间点清水池内的水体积 v tk，取某一时刻的清水池进水为追踪对象，计算清水池内水力停留时间，有以下两种情况：
26、（1）当清水池进出水流量始终一致且清水池内水体积始终保持不变时，
27、，
28、式中， hrttk为某一时刻的清水池内的水力停留时间， q (tk)为当前时间清水池的进水流量或出水流量，此时二者相等；
29、（2）当清水池进出水流量发生改变，且进入清水池的进水追踪对象在清水池水力停留时间发生改变前未排出清水池时，计算方法如下：
30、用步骤s3得到的一天内的进出水量与时间变化的相关函数关系式，
31、在任意时间间隔 δ t 内，清水池体积的变化 δ v 可以表示为：
32、，
33、其中 s是本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自来水厂加氯量计算及调控方法，其特征是，包括步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种自来水厂加氯量计算及调控方法，其特征是，步骤S1中所述的水质参数是指有机物含量、氨氮、pH；通过烧杯实验获得的大量数据，构建pH、有机物含量、氨氮与原水需氯量的函数关系，获得最佳逼近函数Y＝f(X)，即为原水水质参数X下的最佳加药量模型。
3.根据权利要求1所述的一种自来水厂加氯量计算及调控方法，其特征是，步骤S2中所述的平行一级反应模型，公式如下：
4.根据权利要求1所述的一种自来水厂加氯量计算及调控方法，其特征是，步骤S4中利用水处理量计算清水池水力停留时间的方法为：获取水厂每小时平均的处理水量Qh和清水池的容积V，则该时段的水力停留时间HRT(h)为：
5.根据权利要求4所述的一种自来水厂加氯量计算及调控方法，其特征是，步骤S5计算原水加氯后到水厂出口所需水力停留时间T：
6.根据权利要求1所述的一种自来水厂加氯量计算及调控方法，其特征是，步骤S4中根据清水池进出水量计算被追踪水体在清水池水力停留时间，方法为：
8.根据权利要求7所述的一种自来水厂加氯量计算及调控方法，其特征是，步骤S5中切片单元体积的原水加氯后到水厂出口所需时间T的计算方法如下：
9.根据权利要求1所述的一种自来水厂加氯量计算及调控方法，其特征是，步骤S6中所述的余氯余量为水厂加氯后的水到水厂出口时的余氯含量，余氯范围为0.3-0.5mg/L。
...【技术特征摘要】
1.一种自来水厂加氯量计算及调控方法，其特征是，包括步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种自来水厂加氯量计算及调控方法，其特征是，步骤s1中所述的水质参数是指有机物含量、氨氮、ph；通过烧杯实验获得的大量数据，构建ph、有机物含量、氨氮与原水需氯量的函数关系，获得最佳逼近函数y＝f(x)，即为原水水质参数x下的最佳加药量模型。
3.根据权利要求1所述的一种自来水厂加氯量计算及调控方法，其特征是，步骤s2中所述的平行一级反应模型，公式如下：
4.根据权利要求1所述的一种自来水厂加氯量计算及调控方法，其特征是，步骤s4中利用水处理量计算清水池水力停留时间的方法为：获取水厂每小时平均的处理水量qh和清水池的容积v，则该时段的水力停留时间hrt(h)为：
5.根据权利要求4所述的一种自来水厂加...
【专利技术属性】
技术研发人员：李合营，王鹏冲，张永忠，杨志斌，崔苗苗，
申请(专利权)人：山东锋士信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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