CN100565181C - 水处理絮凝剂最佳投量粒度分维测定方法 - Google Patents
水处理絮凝剂最佳投量粒度分维测定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100565181C CN100565181C CNB2006100102053A CN200610010205A CN100565181C CN 100565181 C CN100565181 C CN 100565181C CN B2006100102053 A CNB2006100102053 A CN B2006100102053A CN 200610010205 A CN200610010205 A CN 200610010205A CN 100565181 C CN100565181 C CN 100565181C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- passage
- granularity
- fractal dimension
- particle size
- water treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
水处理絮凝剂最佳投量粒度分维测定方法,本发明涉及一种水处理的检测方法。它解决了常规水处理投药控制***不能及时有效控制絮凝剂的投加量和最优沉淀出水浊度范围等问题,它通过设置在水厂反应池旁的颗粒计数仪在线检测8个粒径通道的絮凝水样颗粒数检测值,根据各通道所代表的粒径范围上限值D和各通道颗粒粒度分布函数P的自然对数进行直线拟和求得粒度分形维数值Df。Df的最大值对应絮凝剂的最佳投加量,对应的沉淀出水浊度为最优沉淀出水浊度。本发明利用简易可行的颗粒计数法来计算絮体的粒度分形维数值Df,将其作为预测沉淀出水浊度变化的实时监测指标,可及时有效测定絮凝剂的最佳投量,极大地缩短了检测滞后时间,避免水质事故的发生。
Description
技术领域
本发明属于环境保护领域,具体涉及一种水处理的检测方法。
背景技术
絮凝是水处理中最重要的环节之一,其效果的好坏直接影响到后续处理工艺的处理质量。絮凝剂的投量是影响絮凝效果的决定因素,而能够使得沉淀出水浊度最低,即获得最好絮凝效果的投量称为最佳投量。我国以往的絮凝剂投量控制都是以“经济浊度范围”为目标的,该经济浊度范围是视具体情况而定的,并不代表最低沉淀出水浊度,一般都高出很多,满足该浊度要求的絮凝剂投量称为经济投量。在经济浊度范围内随着絮凝剂投量增大沉淀出水浊度显著下降,比较容易进行控制。随着我国国民经济的发展,人民对生活饮用水水质要求日益提高,***、***先后颁布了新的水质标准,对出厂水浊度等指标有了更严格的要求,因此有必要将进入滤池前的沉淀出水浊度进一步降低,以保证出厂水质。与此相适应,絮凝剂投量控制目标已进入“最优浊度范围”,即沉淀出水已接近最低浊度。此时随着絮凝剂投量增大,沉淀出水浊度呈无规则波动状态,如果运行点越过最佳投量范围,则投加规律走向反面:随着絮凝剂投加量增大沉淀出水浊度反而升高(如图1所示)。同时,絮凝剂投量的调整要有一个很大的滞后时间才能体现到沉淀出水浊度的变化,因此在水处理的动态过程中投药控制变得十分困难,无论是人工手动投药还是广泛应用的流动电流自动投药控制技术都不能及时有效地确定絮凝剂的最佳投量和最优沉淀出水浊度范围,因此不能避免水质事故的发生。
发明内容
本发明的目的是为了解决常规水处理投药控制***不能及时有效控制絮凝剂的最佳投量和最优沉淀出水浊度范围,导致絮凝剂盲目投加、出水水质恶化等问题,提供一种水处理絮凝剂最佳投量粒度分维测定方法,该方法可测定絮凝剂最佳投量,将其应用在水处理过程中,有助于及时准确地调节投药量以适应原水水质及运行条件的变化,避免沉淀出水从最优浊度走向反面,从而保证了工艺过程稳定运行在期望值附近,具有很高的社会与经济效益。本发明的方法通过以下步骤实现:一、在水厂反应池旁设置在线颗粒计数仪;二、取距反应池入口水流时间5~10分钟处的絮凝水样到颗粒计数仪进行连续检测;三、设置颗粒计数仪在线检测8个粒径通道;四、取各通道的颗粒数检测值N(粒子数/毫升):N0、N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7;五、取各通道所测取的粒径范围上限值D;六、各通道的颗粒数检测值N相加得出颗粒总数M,公式为:M=N0+N1+N2+N3+N4+N5+N6+N7;七、根据颗粒数检测值N和颗粒总数M计算各通道的颗粒粒度分布函数P,公式为:P0=N0/M、P1=(N0+N1)/M、P2=(N0+N1+N2)/M、P3=(N0+N1+N2+N3)/M、P4=(N0+N1+N2+N3+N4)/M、P5=(N0+N1+N2+N3+N4+N5)/M、P6=(N0+N1+N2+N3+N4+N5+N6)/M、P7=1;八、取各通道所代表的粒径范围上限值D的自然对数值lnDi,其中i=0至7;九、取各通道的颗粒粒度分布函数P的自然对数值lnPi;十、根据lnPi和lnDi的直线关系用最小二乘法进行拟和求得直线方程为:lnP=KlnD+E,lnP、lnD分别为直线方程的y变量和x变量,同时取得直线方程的相关系数值R2,E为直线截距,K为直线斜率;十一、取相关系数值R2进行比较;十二、判断R2是否大于等于0.9;结果为否,则执行第十三步骤、忽略本次计算,返回到步骤四的开始处;结果为是,则执行第十四步骤、取此时计算的直线斜率K为粒度分形维数值Df并实时记录下来,粒度分形维数值Df的最大值对应絮凝剂的最佳投量,对应的沉淀出水浊度为最优沉淀出水浊度;返回步骤四的开始端。
实验证明,水处理絮凝过程中絮体颗粒分布存在分形特征,其粒度分形维数值Df能克服水处理工艺过程非线性和纯滞后对水质控制指标的影响,可灵敏的预测沉淀出水浊度的变化趋势。本发明利用简易可行的颗粒计数法来计算絮体的粒度分形维数值Df,将其作为预测沉淀出水浊度变化的实时监测指标,可及时有效测定絮凝剂的最佳投量,极大地缩短了检测滞后时间,增强了水处理投药控制***的动态特性,从而可大幅提高水处理生产安全性,避免水质事故的发生。
附图说明
图1为沉淀出水浊度及粒度分形维数值Df与絮凝剂投量的关系图,图2为本发明方法的流程图。
具体实施方式
具体实施方式一:如图2所示,本实施方式按照如下步骤实现:一、在水厂反应池旁设置在线颗粒计数仪;二、取距反应池入口水流时间5~10分钟处的絮凝水样到颗粒计数仪进行连续检测;三、设置颗粒计数仪在线检测8个粒径通道,各通道所测取的粒径范围数值为:通道0=2~5μm、通道1=5~10μm、通道2=10~20μm、通道3=20~40μm、通道4=40~80μm、通道5=80~160μm、通道6=160~320μm、通道7=320~640μm;四、取各通道的颗粒数检测值N(粒子数/毫升):N0、N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7;五、取各通道所测取的粒径范围上限值D(μm):D0=5、D1=10、D2=20、D3=40、D4=80、D5=160、D6=320、D7=640;六、各通道的颗粒数检测值N相加得出颗粒总数M,公式为:M=N0+N1+N2+N3+N4+N5+N6+N7;七、根据颗粒数检测值N和颗粒总数M计算各通道的颗粒粒度分布函数P,公式为:P0=N0/M、P1=(N0+N1)/M、P2=(N0+N1+N2)/M、P3=(N0+N1+N2+N3)/M、P4=(N0+N1+N2+N3+N4)/M、P5=(N0+N1+N2+N3+N4+N5)/M、P6=(N0+N1+N2+N3+N4+N5+N6)/M、P7=1;八、取各通道所代表的粒径范围上限值D的自然对数值lnDi,其中i=0至7;九、取各通道的颗粒粒度分布函数P的自然对数值lnPi;十、根据lnPi和lnDi的直线关系用最小二乘法进行拟和求得直线方程为:lnP=KlnD+E,lnP、lnD分别为直线方程的y变量和x变量,同时取得直线方程的相关系数值R2,E为直线截距,K为直线斜率;十一、取相关系数值R2进行比较;十二、判断R2是否大于等于0.9;结果为否,则执行第十三步骤、忽略本次计算,返回到步骤四的开始处;结果为是,则执行第十四步骤、取此时计算的直线斜率K为粒度分形维数值Df并实时记录下来,粒度分形维数值Df的最大值对应絮凝剂的最佳投量,对应的沉淀出水浊度为最优沉淀出水浊度;返回步骤四的开始端。
取粒度分形维数值Df作为预测沉淀出水浊度变化的实时监测指标,如图1所示,粒度分形维数值Df在经济投量范围内随着絮凝剂投量增大而升高,而沉淀出水浊度将逐渐下降,在粒度分形维数值Df升高到某一数值后如果突然出现拐点并呈下降趋势,则意味着此时絮凝剂已达到最佳投量,对应的沉淀出水浊度即为最优沉淀出水浊度。
本实施方式中所述在线颗粒计数仪可选用美国哈希公司(HACH)制造的2200PCX型或美国Chemtrac公司制造的PC2400D型在线颗粒计数仪,取样水的流速为100mL/min,步骤四至步骤十四的运行周期为1~10秒。
Claims (4)
1、水处理絮凝剂最佳投量粒度分维测定方法,其特征在于所述测定方法是通过以下步骤实现的:一、在水厂反应池旁设置在线颗粒计数仪;二、取距反应池入口水流时间5~10分钟处的絮凝水样到颗粒计数仪进行连续检测;三、设置颗粒计数仪在线检测8个粒径通道;四、取各通道的颗粒数检测值N:N0、N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7;五、取各通道所测取的粒径范围上限值D;六、各通道的颗粒数检测值N相加得出颗粒总数M,公式为:M=N0+N1+N2+N3+N4+N5+N6+N7;七、根据颗粒数检测值N和颗粒总数M计算各通道的颗粒粒度分布函数P,公式为:P0=N0/M、P1=(N0+N1)/M、P2=(N0+N1+N2)/M、P3=(N0+N1+N2+N3)/M、P4=(N0+N1+N2+N3+N4)/M、P5=(N0+N1+N2+N3+N4+N5)/M、P6=(N0+N1+N2+N3+N4+N5+N6)/M、P7=1;八、取各通道所代表的粒径范围上限值D的自然对数值lnDi,其中i=0至7;九、取各通道的颗粒粒度分布函数P的自然对数值lnPi;十、根据lnPi和lnDi的直线关系用最小二乘法进行拟和求得直线方程为:lnP=KlnD+E,lnP、lnD分别为直线方程的y变量和x变量,同时取得直线方程的相关系数值R2,E为直线截距,K为直线斜率;十一、取相关系数值R2进行比较;十二、判断R2是否大于等于0.9;结果为否,则则执行第十三步骤、忽略本次计算,返回到步骤四的开始处;结果为是,则执行第十四步骤、取此时计算的直线斜率K为粒度分形维数值Df并实时记录下来,粒度分形维数值Df的最大值对应絮凝剂的最佳投加量,对应的沉淀出水浊度为最优沉淀出水浊度;返回步骤四的开始端。
2、根据权利要求1所述的水处理絮凝剂最佳投量粒度分维测定方法,其特征在于所述在线颗粒计数仪选用美国哈希公司制造的2200 PCX型或美国Chemtrac公司制造的PC2400D型在线颗粒计数仪。
3、根据权利要求1所述的水处理絮凝剂最佳投量粒度分维测定方法,其特征在于取样水的流速为100mL/min,步骤四至步骤十四的运行周期为1~10秒。
4、根据权利要求1所述的水处理絮凝剂最佳投量粒度分维测定方法,其特征在于步骤三中8个粒径通道所测取的粒径范围数值为:通道0=2~5μm、通道1=5~10μm、通道2=10~20μm、通道3=20~40μm、通道4=40~80μm、通道5=80~160μm、通道6=160~320μm、通道7=320~640μm;在步骤五中各通道所测取的粒径范围上限值D,所述粒径范围的上限值D的计量单位是μm:D0=5、D1=10、D2=20、D3=40、D4=80、D5=160、D6=320、D7=640。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2006100102053A CN100565181C (zh) | 2006-06-23 | 2006-06-23 | 水处理絮凝剂最佳投量粒度分维测定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2006100102053A CN100565181C (zh) | 2006-06-23 | 2006-06-23 | 水处理絮凝剂最佳投量粒度分维测定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1885006A CN1885006A (zh) | 2006-12-27 |
CN100565181C true CN100565181C (zh) | 2009-12-02 |
Family
ID=37583272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2006100102053A Expired - Fee Related CN100565181C (zh) | 2006-06-23 | 2006-06-23 | 水处理絮凝剂最佳投量粒度分维测定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN100565181C (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102466610B (zh) * | 2010-11-18 | 2013-05-29 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种深部调驱剂柔性可动凝胶微球浓度的检测方法 |
CN103412489B (zh) * | 2013-08-12 | 2015-11-11 | 东北大学 | 一种磨矿粒度在线预报***及方法 |
JP2015044149A (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-12 | 株式会社日立製作所 | 凝集処理方法、凝集処理装置及び水処理装置 |
CN103954536B (zh) * | 2014-02-07 | 2016-05-04 | 沈阳理工大学 | 激光粒度仪测量颗粒材料体分形维数的方法 |
CN107117672B (zh) * | 2017-07-06 | 2020-04-03 | 清华大学 | 一种颗粒材料过滤中滤料优化配选方法 |
CN110422917B (zh) * | 2019-07-31 | 2022-01-07 | 深圳信息职业技术学院 | 混凝沉淀净水装置 |
CN115231668B (zh) * | 2022-07-15 | 2024-07-16 | 北京航空航天大学 | 一种多维融合自动化药物投加方法、装置与设备 |
-
2006
- 2006-06-23 CN CNB2006100102053A patent/CN100565181C/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
用粒径的数量分布表征的土壤分形特征. 张季如等.水利学报,第4期. 2004 |
用粒径的数量分布表征的土壤分形特征. 张季如等.水利学报,第4期. 2004 * |
絮凝过程中絮体分形及其分形维数的测定. 陆谢娟等.华中科技大学学报(城市科学版),第20卷第3期. 2003 |
絮凝过程中絮体分形及其分形维数的测定. 陆谢娟等.华中科技大学学报(城市科学版),第20卷第3期. 2003 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1885006A (zh) | 2006-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100565181C (zh) | 水处理絮凝剂最佳投量粒度分维测定方法 | |
CN104250042B (zh) | 用于循环冷却水自动处理和排污水回用的集成设备及方法 | |
CN108017235B (zh) | 一种污水处理精确加药***及加药方法 | |
CN107219779A (zh) | 一种水处理药剂的投加方法及装置 | |
CN201762156U (zh) | 用于水厂的自动检测加药*** | |
CN104238527A (zh) | 污水处理厂曝气总量的精确控制方法 | |
CN107540069A (zh) | 一种全自动混凝剂投加*** | |
CN110188946A (zh) | 一种污水参数的预测方法及污水预测*** | |
CN110146122B (zh) | 一种农村生活污水处理设施运行有效性的预测方法 | |
CN204138472U (zh) | 用于循环冷却水自动处理和排污水回用的集成设备 | |
CN214693460U (zh) | 一种预臭氧投加控制*** | |
CN201914961U (zh) | 按需加氯控制*** | |
CN211035486U (zh) | 海水淡化水调质*** | |
CN207780588U (zh) | 一种烟草薄片加工废水处理药品添加控制*** | |
CN111337560A (zh) | 水质检测管道、***、智能***及智能家电 | |
CN204097287U (zh) | 污水处理厂化学除磷自动控制装置 | |
CN100375721C (zh) | 水处理絮凝剂投量粒度分布在线优化方法 | |
CN110204021B (zh) | 一种基于用户反馈的龙头水水质保障方法 | |
CN102086467A (zh) | 一种利用水中颗粒数来估计水中细菌数量的方法 | |
CN115728196A (zh) | 基于絮体沉降性能的絮凝沉淀在线监控分析***及方法 | |
CN211198709U (zh) | 基于zeta电位和SS控制加药回流污泥混凝沉淀*** | |
Mackey et al. | Practical aspects of UV disinfection | |
CN101699229B (zh) | 一种水厂臭氧接触池进水流量的在线软测量方法 | |
CN221420912U (zh) | 一种基于来水水质的低成本水处理*** | |
JP2021524588A (ja) | 原水を処理するための凝固剤の用量を決定する方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091202 Termination date: 20130623 |