摘要：水是人们无法离开的重要资源，和人们的生命息息相关，同时随着人类社会的不断进步，对水环境造成了非常大的破坏，因此为了给人们提供更加安全和健康的水，自来水厂都对做了加氯处理。进过加氯处理的水能够达到饮用水标准，因此自来水厂都在寻求如何更高效的对水进行加氯处理，在当前的自来水加氯处理中，对自动化加氯工艺的应用较为普遍，并且对灭杀细菌、病毒等微生物也有很好的作用，但当前正在使用的自动化加氯技术还存在余氯处理滞后、水流量的测量不完善、水质变化不明显、干扰因素多等问题，必须对加氯工艺的自动化进行一定改造。因此为了强化加氯工艺自动化控制的功能，本文从模糊控制以及PID结构两个方面对其改造进行了分析。
关键词：加氯工艺；自动化控制；水厂
给水处理中的加氯工艺是一个较难控制的环节，考虑到加氯系统的大时滞和系统干扰的特点,采用串级控制结构；针对系统参数变化较大和仪表漂移,采用自校正控制.在对自来水厂加氯系统的实际改造中,通过建立清水池进、出口余氯的动态模型和使用基于自适应的串级控制方案,取得了良好的控制效果。
一、自来水厂加氯工艺自动化控制的难点
（一）余氯的处理滞后
当前自来水厂正在使用的加氯自动化系统在控制余氯的时候会产生一定的延时，因此也就导致加氯的工作点出现了余氯检测滞后，同时由于自来水厂的清水池进水流量对余氯检测的滞后有着直接影响，导致清水池中的余氯无法作为加氯工作的参考。通常出现以上情况都只能按照工作人员的经验决定加氯的量，但是这种加氯的方式只适合用在水质和水量都比较稳定的时候，如果水质和水量出现了比较大的波动，这种依据经验加氯的方式无法取得良好效果。除了自来水厂清水池的余氯处理滞后以外，自来水厂在供水是的余氯处理也存在滞后的现象，对出水余氯有影响的因素主要有三个，分别为二泵房出水量、清水池水位、清水池进水力量，出水余氯的滞后时间都比较长，如果水流量越大其表现得越明显，通常都会出现2到3个小时的滞后，长时间的滞后再加上水流量的变化也导致控制效果非常不明显。
（二）水流量的测量不完善
不能在线对清水池的进水流量进行控制是很多自来水厂都存在的问题，而前文也介绍了自来水厂清水池的进水流量对余氯处理有着直接影响，因此也就无法对加氯工作有参考作用，由此也就导致加氯工作有了很大的随机性。
（三）水质变化不明显
通常情况下，水质会随着季节的变化而变化，如果水质出现变化则必须对加氯工作进行调整。如果水质变化明显的话只需要改变加氯的量就可以保证水的质量，但是水质在四季中发生的变化非常小，但即使变化也要进行加氯处理，因此具体加多少就存比较大的困难。
（四）干扰因素多
第一，自清水池流量受自来水厂泵房开关影响，而清水池流量又影响着余氯的处理，进而也就对加氯工作产生了影响，另外为了清除水中的杂质，需要进行反冲洗操作，而反冲洗也会对加氯自动化控制系统造成比较大的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二，通常自来水厂的泵房开关都由控制室进行调节，而控制室对泵房开关的了解并不全面，不能从实际出发改变对开关进行控制，由此也就导致一旦水质出现大幅度波动无法很好的控制水流量，最终对加氯量造成很大影响。
二、自来水厂加氯工艺的自动化控制改造
（一）建立模糊控制系统
模糊控制就是对人类的模仿，这还是一直智能化的处理手段。首先使用模糊控制要先建立相应的规则，当建立完毕模糊控制规则以后，需要确定实时传感器的模糊信号和模糊输出量，并且要将模糊信号和模糊输出量和最终执行器建立联系。在整个模糊控制系统中，控制器的作用不可取代，控制器对整个系统进行控制是通过计算机来实现的，利用计算机可为被控制对象提供一个值域，通过该值域能够确定具体被控制对象的误差范围，将这个误差范围释放到控器中就能够让控制器在一定规律下对模糊控制系统进行控制。值域范围的提供是利用模糊控制中的模糊语言来完成的，通过计算机可以利用模糊语言提供一个误差信号，然后根据信号确定一个模糊子集，通过对子集内部的模糊信号可形成一定的规则，也就是前文提到的模糊控制规则，最后通过执行器就可以对结果加以实施。这对于自来水厂的加氯工艺来讲，可以在一定范围内对水进行加氯处理，不仅保证了水质，而是加氯效率有了很大提升。
（二）PID控制
通过前文介绍的模糊控制能够有效提升自来水厂的加氯效率和质量，而笔者也明确了控制器在模糊控制系统中的重要作用，接下来我们明确加氯的具体情况，这样为控制对象设定值域的时候能够更加精确。明确加氯的具体情况我们可以从清水池余氯和出水氯值差来进行，确定了具体的氯值差以后我们可以将其提供给PID控制系统进行调节，调节之后的结果就可以作为控制对象的域值使用。但同时前文也介绍了余氯检测滞后的问题，因此为了尽量缩小值域和余氯实际值之间的误差，要尽量缩短余氯检测和投放之间的时间差，这样水中的含氯量受到的影响就会被降低，最终的结果也将更加精确。
结束语：综上所述，随着我国经济的不断发展，热门的用需求也在不断增长，同时社会在发展的过程中对水环境造成了严重破坏，在对水资源进行利用之前必须进行一定的处理。目前在水中加氯是最常用的处理方式，而面对逐渐增长的用水需求，如何提高加氯的效率和质量是非常严肃的话题。当前自来水厂的加氯工艺自动化还有一些难点，对加氯效果产生了一定影响，本文只是对当前的难点作了一定改进，未来还需要继续对此进行研究。
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论文作者:李鑫
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/29
标签：加氯论文; 自来水厂论文; 模糊论文; 余氯论文; 水池论文; 水质论文; 工艺论文; 《基层建设》2019年第6期论文;