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  • 水質監測和系統控制

    2020-08-12

    水質監測和系統控制

         基本原則

         系統組成

         游泳池池水凈化系統由如下兩部分組成:

         1.池水水質監測

         2.設備運行控制

         控制方式的分類

         1.人工控制:即由系統操作人員根據系統中設置的儀器、儀表,用人的眼力觀察其相關指示數據有無偏差,如出現偏差即由人工進行調節,使之恢復到正常位置

         2.半自動控制:即對水質監測進行全自動控制,凈化設備運行采用人工控制。

         3.自動控制:即利用變送器(亦稱探測器)代替人的眼力觀察相關儀器、儀表的指示數據。隨時將其測量的數據變成信號傳送給控制器,控制器對傳送信號與預先設定信號進行比較出現偏差時,不在人工的參與情況下,即發出相應的調節信號對設備、裝置進行調節。

          基本要求

         游泳池的主體是水,其水質的好壞不只取決于池水的凈化處理工藝流程中的設備配置,而系統中各處理工序的設備運行狀況和質量,對系統的出水水質穩定性也應引起重視。所以,對池水凈化處理過程的水質需進行必要的監測,并根據監測的數據及時對相關設備、設施及裝置的運行狀況進行調節就顯得尤為重要。

         1.確定原則:游泳池工程的規模、用途、水凈化處理工藝流程、凈化處理設備組成和設備操作運行管理要求。

         1)季節性游泳池宜采用人工控制

         2)公共游泳池宜采用半自動控制;

         3)競賽游泳池、專業訓練游泳池、賓館及會所游泳池宜采用全自動控制

         2.游泳池池水凈化處理設備的操作運行,應根據設備、設施、裝置配置情況、管理要求和游泳池的用途等因素,可以采用全自動控制,也可以采用半自動控制。如采用全自動控制系統時,還應設置就地控制的手動控制。所謂半自動控制系統就是對池水凈化處理工序中的過濾設備的反沖洗過程采用人工手動操作。這樣有利于操作者根據反沖洗水排水水質情況,能隨機調整反沖洗水強度、反沖洗持續時間,以及預涂膜的有效形成等情況,防止反沖洗過度或不足,以確保設備、設施及裝置的高效運行。

         3.全自動水質監測控制系統和設備、設施、裝置應預留與該建筑樓宇中央控制系統的接口。

         4.游冰池池水凈化系統的在線全自動水質監測,代替不了人工監測,況且游冰池池的水質也不可能實現有效的在線監測。只有這兩者有效的結合起來,才能有效地保證游泳池池水的水質衛生符合要求。因此,配置人工監測池水水質的裝備、工具是極為必要的,也是不容忽視的

         5.水質監測和設備系統的設置,應確保系統先進、運行安全、控制準確可靠、方便操作和維修,以及改善勞動條件

     

           監測項目

          水質在線監測的項目

         1. 游池給水管和回水管循環水中的游離性余氯、化合性余氯、pH值、循環流壓力、水溫及渾濁度

         2.采用臭氧消毒時,還應監測游泳池給水管和回水管中循環水中的剩余臭氧含量池水與臭氧接觸反應罐進水管內水中臭氧的含量,多余臭氧活性炭吸附罐進水管內水中臭氧的含量,以及臭氧發生器的臭氧產量、臭氧濃度、進氣量、壓力、溫度等,設備本身的控制由生產廠家負責

         3.混凝劑、消毒劑、pH值調整劑、除藻劑等各類化學藥品配置的溶液濃度、貯藥容器液位及投加量

         4.循環水泵、加藥泵、加壓泵、過濾設備、臭氧一水反應罐、活性炭吸附罐等進出口的壓力

         5.分流量臭氧消毒系統的分流量和分流量池水加熱時的分流量,以及過濾器、活性吸附罐等進水管的流量

         6.池水加熱設備的二次水和一次水(或蒸氣)等進水口和出水口的水(或汽)壓力及溫度

          池水凈化處理系統的控制項目

         1.采用氯氣消毒時的濾瓶間氯泄漏監測儀報警信號

         2.各類水泵運行情況

         3.臭氧發生器房間空氣中臭氧含量的監測和報警

         4.均衡水池的水位和新鮮水的補充水量

          人工監測項目

         在線監測只能在池水凈化處理系統中進行,而我國衛生監督部門則要求以池內水質檢測來判定池水是否符合水質標準,因此,游泳池經營單位應定期對池內水質進行人工檢測,其檢測項目為

         1.池水中的游離性余氯、化合性余氯、洋濁度、水溫、尿素、pH值

         2.池水中的細菌總數和總大腸菌

         3.池水中的氧化還原電位、鈣硬度、堿度、溶解性總固體

         4.池水中的氯尿酸、三甲烷

         5.池水表面空氣中的臭氧含量。

          系統控制方式

          控制方式

         1.全自動控制池水凈化處理系統和水質檢測系統。

         1)全自動控制是指從循環水泵組、系統中各種閥門的開啟關閉及過濾設備的過濾反沖洗和排污等過程實行自動操作,因此,在系統的調試運行階段,應對各類網門的開啟度、流量、壓力值等作出設定

         2)多臺水泵并聯情況時,水泵應逐臺開啟和關

         3)各種水泵與電動閱門應連鎖

         4)各種水泵及轉動設備應設就地手動控制

         2,水質監測系統為全自動控制,而池水凈化處理系統為半自動控制系統,即除池水過濾器的反沖洗采用人工操作進行外,其余部分均為自動控制

         3.人工控制系統

           控制要求

         1.在有條件的情況下,應盡量采用智能PC+PLC可編程集中控制系統、上位計算機和現場操作系統功能,達到通過顯示畫面了解系統運行情況、監視設備運行狀況、各種工藝參數和具有打印報表等功能

         2.具有工作過程定時、過量投加設定、報警范圍設定和選擇設定,接收外部信號,現場數據處理總線控制,各種化學藥品的精密計量、定量投加和實時控制,達到用藥量最省

         3.具有故障自診斷、自動斷流保護、自校電子系統及聲光報警

        4.具有系統連鎖控制:

         1)能遠距離開啟和關閉循環水泵及其他轉動設備,如機房的通風排氣裝置,多臺水泵時需能自動互換運行及單臺水泵獨立運行

         2)循環水泵應與各種化學藥劑投加泵設連鎖裝置:循環水泵開啟運行后能自動開啟各種化學藥劑投加泵;循環水泵停止運行前,其他各種化學藥劑投加泵應先行自動停止運行;以及無論處于何種原因造成池水循環中斷時,必須能立即自動中斷各種化學藥劑投加系統的運行,防止化學藥劑在系統中積累。因為這種化學藥劑的積累,會在游泳池循環水泵重新開始運行時,造成游泳池內池水化學藥劑的含量超過規定標準,從而對游泳者或游樂者造成傷害

         5.具有自動、手動和故障停機等工作模式

          系統控制功能

          全自動系統控制功能

        1.系統應具有程序控制功能,即PLC通過系統各監測點現場反饋來的信號,對系統的啟動、運行、反沖洗、系統保護實現自動

         1)余氯傳感器應能連續監測水的余氯濃度,并向余氯控制器自動傳送信號,控制器接收到信號后,能向投藥泵發出指令,使其投藥泵能根據水中的余氯濃度自動調節加氯量,使池水保持在規定的余氯量范圍內。控制器的精度應為±0.1mg/L。

          2)池水的pH值即酸堿平衡對氯消毒的效果、對混凝劑的作用及對水的舒適度和腐性等都有較大的影響。因此,pH值傳感器應具有連續監測水酸堿度的功能,并將所測pH值自動傳向控制器。控制器接收到信號后,能向投藥泵發出指令,使其投藥泵能根據水中pH值自動調節酸或堿的投加量。使池水pH值保持在規定的范圍內。控制器的精度應為±0.pH。

         3)如采用臭氧消毒時,應設置臭氧濃度監測器對游泳池循環水進水管中水的臭氧濃度進行連續監測,將所測得數據信號自動傳輸給臭氧發生器控制裝置。該控制裝置收到信號后,能向臭氧發生器發出指令,使其臭氧發生器根據水中臭氧濃度自動調節臭氧發生器的產量。ORP的控制器的精度為±5mV,最好為±1.mV

          4)溫度傳感器應能連續監測水的溫度,并能自動向加熱設備的溫度控制器傳輸信號控制器接受到信號后,溫度控制器向溫度控制閥門發出指令,以調節電動(電磁)閥的開啟度或關閉度,調節熱媒流量,以達到控制和維持池水的“恒溫

         5)在游泳池池水凈化處理系統中,如配置砂過濾設備時,為提高過濾效果和過濾精度均設置按循環水量比例式混凝劑投加裝置由于池水原水的濁度就比較低,一般極少在水質監測系統中設置在線濁度儀裝置,而是采用按流量進行比例投加。但要求在系統運行中進行不斷的實踐摸索出適合本游泳池的家凝劑投加量與循環水凈化處理系統流量的比例關系

          6)各種水質控制器可以根據工藝環節分別就地分散獨立控制,按自身實際情況進行工作,也可以集中實行各環節計算機系統的集中控制。集中自動控制時,應設有自動/手動選擇開關。當撥向手動擋時,自動控制不工作,則通過人工進行控制;是否設置運行打印記錄或通信等功能,由設計人根據工程具體情況選定

          2.系統應具有人機交換功能,即在系統的運行操作等方面,上位機系統要起人機相互交換的界面作用,通過上位計算機軟件的自行運行操作,實現系統的啟動、運行、反沖洗及系統保護等狀態的保護

         3.系統應具有參數采集、數據處理和顯示功能;

         1)水質狀態顯示,即通過現場各監視點儀表及控制室監控計算機屏幕集中顯示出進水和出水pH值、余氯臭氧氧化還原電位(ORP值)、過濾器上位下位壓力值及壓差藥劑桶液位、池水溫度等

         2)系統運行、操作過程的記錄功能

         3)系統提示、參數越限和各種藥劑不足報警

         4)系統自診斷和故障報警;

         4.不同游泳池的系統控制應分開設置各自獨立的控制系統

         半自動控制功能

         1.系統半自動控制除過濾器反沖洗由人工操作控制外,其余要求均與本手冊第12.4.1條的各項要求相同

         2.半自動操作就是對過濾設備的過濾、反沖洗及排污等過程實行人工操作。采用人工手動操作方便操作人員根據出水水質情況隨時掌握過濾設備的反沖洗強度、反沖洗時間的長短和初濾時間的多少。從而保證了反沖洗的有效性,避免出現過度沖洗、沖洗不足及初濾水的水質。這樣,池水凈化系統的控制就相對簡單。

          現場操作和控制

         1.為了維護、檢修方便,設備機房現場應配置手動操作箱

          2.現場手動操作箱應能實現自動與手動的轉換,現場啟動和現場停止等功能。

          人工監測和控制

         1.范圍:

         1)季節性臨時游泳池。

         2)本手冊第12.4.1條和第12.4.2條無法實現的游泳池池內水的自動監測部位。

         2.水質監測方式:

          1)在線監測

          水質在線監測能根據系統水質變化及時調整消毒劑及化學藥劑的投加量。但對池內不同部位的水難以進行在線監測。

         2)人工監測

          人工監測就是檢查游泳池內的池水水質是否均勻和余氯量是否滿足要求。

         水質在線監測不能反映游泳池池內水質的均勻性。對池內不同部位的水難以進行在線監測。所以,游泳池池水的凈化處理設備的操作和管理人員,還應對游泳池池內的池水進行人工監測。根據(游泳池、跳水池、水球和花樣游泳池場館使用要求和檢驗方法)TY/T1003的規定,按圖12-1所示的規定取樣監測。

         (1)平面尺寸為50m×25m(21m)的游泳池不少于6個采樣點,采樣位置和要求如圖12-1所示

         (2)平面尺寸為25m×25m(21m)的游泳池不少于4個采樣點

         (3)非標準形狀和尺寸的游泳池和水上游樂池,應按每100~200m2水面面積采集一個水樣確定,且取樣點一般不少于4個

         4)水樣應取自游泳池水面以下0.3~0.5m處

          技術要求

         自動控制系統各種探測器、控制器、化學藥品投加泵都應該適應游泳池池水含有各種化學藥劑的特點,即要求具有耐腐蝕和耐高溫的功能。同時,還應具備結構簡單、工作穩定、性能可靠、感應靈敏、調節時間短、恢復快、安裝方便及維修簡便等特點

          水質監測系統的設備

          1.水質監測控制系統每套加藥裝置均應由傳感器、控制器和計量泵組(含藥劑溶液桶、攪拌器等)組成。

         2.控制器宜優先選用液晶顯示型。計量泵應選用隔膜型產品

         3.溫度控制系統宜選用電控型,并應由溫度傳感器、溫度控制器、電動閥門執行器和溫控閥門組成。電動調節閥門應具有在控制溫度范圍內能自動調節開啟度大小的功能

          測量范圍及控制精度

         1.pH值測量范圍應為0.00~14.00;控制精度應為±0.1

        2.氧化還氧電勢(ORP)測量范國應為-1000~+1000mV,控制精度應為±5mV最好為±1.0mV

        3.余氯濃度測量范圍應為0.1~5.0mg/L,控制精度為±0.1mg/L

        4.臭氧濃度測量范圍應為0.02~2.0mg/L,控制精度為±0 .2mg/L

        5.溫度控制器的控制范圍宜為-35℃~+100℃,控制精度應為0.5℃

        6.計量泵的流量范圍應能滿足系統最大投加量和最小投加量的設計計量變化幅度的要求

     

     

     

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