1.背景 
　　作為傳統(tǒng)消毒劑因其本身的劇毒等危險特點，國家對其使用、生產(chǎn)、儲存、運輸、裝卸和使用等方面均作了嚴格的規(guī)定，在北京等大城市因為人口密集高、使用量大，如果出現(xiàn)泄露事故勢必會對居民生命安全及環(huán)境造成不可挽回的損失。進而使用更為安全的消毒劑。次氯酸鈉溶液，同樣為含氯消毒劑，因其使用安全、工藝簡單、價格合理等優(yōu)點成為很好的替代品。北京石景山自來水公司楊莊水廠是制水規(guī)模7.8萬噸/日的中型地下水水廠。2007年開始次氯酸鈉改造的研究工作，到2008年初建成投入使用，系統(tǒng)使用***安全穩(wěn)定、消毒效果良好，在08年奧運期間為奧運射擊館和老山自行車館供水，成功的完成了供水任務(wù)。 
　　整套次氯酸鈉消毒系統(tǒng)從設(shè)計到實現(xiàn)本著安全可靠節(jié)約的原則，秉承我廠自控程度高集中控制的特點。其中有小流量流量計閉環(huán)控制的技術(shù)亮點，也解決了系統(tǒng)排氣、去垢的難題，經(jīng)過2年的運行使用證明整套系統(tǒng)達到了*初的設(shè)計使用效果并積累了一些寶貴經(jīng)驗。 
　　2.次氯酸鈉的性質(zhì) 
　　次氯酸鈉溶液在水中水解為次氯酸和次氯酸根，次氯酸有強氧化性，其分子吸附在病原微生物的表面，并緊進入細胞內(nèi)破壞病原微生物的酶和遺傳系統(tǒng)，從而達到消毒的效果。 
　　工業(yè)上一般采用氫氧化鈉溶液內(nèi)通入制備而成。黃綠色透明液體，比重為1.16-1.18，有刺激性氣味。PH值為12-14，有腐蝕性，人員接觸時應(yīng)佩戴護目鏡和橡膠手套，若經(jīng)常直接接觸，手掌大量出汗，指甲變薄，毛發(fā)脫落。并有致敏作用，并對鼻及眼粘膜有刺激作用，放出的游離氯有可能引起中毒，若移液應(yīng)使用化工泵或插桶泵。次氯酸鈉隨著溫度升高和陽光直射易光分解，其質(zhì)量分數(shù)會減少造成有出廠余氯值的不穩(wěn)定，所以次氯酸鈉要保存在避光的場所，并且一般應(yīng)在14日內(nèi)使用，夏季時*好在10日內(nèi)使用。水處理消毒用次氯酸鈉溶液應(yīng)選用A*產(chǎn)品，質(zhì)量分數(shù)一般在8%-12%之間。 
　　3.消毒系統(tǒng)的實現(xiàn) 
　　 3.1系統(tǒng)的構(gòu)成 
　　我廠水源為四系層和奧陶紀的地下水，水質(zhì)較好。主要水處理方式是消毒，消毒劑投加點在清水池之前，經(jīng)過清水池混合達到消毒時間。后補消毒點在清水池之后，為事故消毒，只有當前消毒投加量不足或需要立即提高出水余氯值時采用。 
　　 
　　 
　　3.2存儲容器 
　　次氯酸鈉儲存容器一般使用PE、聚乙烯材質(zhì)，或者聚四氟乙烯內(nèi)襯。使用四氟乙烯內(nèi)襯防腐效果好但成本較高，我廠使用的是PE材質(zhì)儲罐成本較為合理，通過一段時間的使用證明防腐效果也好。為了解決大容積PE儲罐的剛性不足問題，易選用壁厚大于3mm 并有加強箍的儲罐。罐應(yīng)有藥液入口、排空口和出液口。出液口裝有Y型過濾器過濾罐內(nèi)殘渣。注意在測定罐內(nèi)藥液質(zhì)量分數(shù)時應(yīng)在罐的上、中、下各取樣三分之一混合，因次氯酸鈉質(zhì)量分數(shù)大于1所以下部質(zhì)量分數(shù)略大于上部。 
　　3.3管路及工藝閥門 
　　管路采用UPVC化工管,接口處用膠粘接可以有效防止腐蝕泄露。電動閥門控制儲罐自動倒罐，閥體同樣為UPVC材質(zhì)，電機驅(qū)動，帶開關(guān)反饋信號。 
　　3.4恒壓罐 
　　在計量泵之前設(shè)立恒壓罐，由耐腐液位計及開度調(diào)節(jié)閥共同控制，使藥液進入泵之前壓力恒定在一個小范圍內(nèi) 
　　3.5計量泵 
　　計量泵安裝位置宜低于儲罐出口，形成自灌式進液。我廠選用的計量泵為電磁驅(qū)動。隔膜和泵頭材質(zhì)為PVDF。出口設(shè)多功能閥可以排液、止回防虹吸。計量泵帶4―20mA外控控制頻率。使用前需固定好沖程并標定單位沖程流量。 
　　3.6排氣罐 
　　排氣裝置，利用有機玻璃管制作儲壓罐安裝在管路中，可以集氣，消除計量泵在管路中產(chǎn)生的脈動還可以觀測次鈉液體的性狀。當溫度升高或者壓力減小時次氯酸鈉溶液中會析出氣體。在計量泵和流量計之前的高點處各安裝一個排氣罐。 
　　3.7流量計 
　　 我廠選用的是PVDF內(nèi)襯電磁流量計，水平安裝于管路低處。流量計過流斷面只有3mm，測量精到高，對于極小流速測量準確。 
　　3.8入口裝置 
　　入口裝置：入口裝置是將藥液從輸藥管路投加到輸水管的*后一個步驟。投加口背對來水方向，為輸水管路提過少量負壓，加快入口藥液流速。填料函在密封的同時可以方便的提出加藥管入口進行清洗。對于原用的老廠改造或是計量泵距投加點比較遠的情況，可以保留使用水射器，利用水射器將次氯酸鈉和水混合形成消毒液快速輸送到消毒投加點。 
　　3.8余氯檢測 
　　 利用在線余氯分析儀對出廠余氯值進行在線監(jiān)測，超過或低于正常范圍報警，驗證消毒劑投機效果。因為次氯酸鈉在本質(zhì)上同樣為含氯消毒劑，所以可以繼續(xù)使用原有消毒劑的在線監(jiān)測電極。4.自控的實現(xiàn) 
　　4.1流量控制 
　　此加藥系統(tǒng)采用現(xiàn)場手/自動及遠程手/自動兩種分控模式。在現(xiàn)場可通過觸摸屏實現(xiàn)遠程自動及本地操作切換，當狀態(tài)為遠程時，此系統(tǒng)由控制室通過上位機進行操作，當狀態(tài)為本地時可由相關(guān)人員在本地通過觸摸屏進行計量泵的的啟停及相關(guān)參數(shù)的修改。從而使此系統(tǒng)具有雙重保障措施。 
　　4.1.1 加藥手動模式 
　　此系統(tǒng)*基礎(chǔ)的控制模式是手動控制模式。分為就地手動控制和遠程手動控制兩種。就地手動控制是利用計量泵本身功能進行啟停和加藥頻率的調(diào)節(jié)，需要人工計算加藥量，此方式誤差較大，通常處于備用狀態(tài)。遠程手動操作是利用上位機或觸摸屏實現(xiàn)手動調(diào)節(jié)加藥系統(tǒng)中一些重要的開關(guān)及參數(shù)，如計量泵的啟停、各閥門的開關(guān)、噸水加藥量等等，此功能也屬于備用狀態(tài)，當自動模式出現(xiàn)問題時采用手動控制方式。 
　　 此加藥系統(tǒng)共包括三臺計量泵實現(xiàn)自動啟停泵控制。一用兩備，為自動熱備切換，并且每月自動切換倒用以平衡運行時間，從而保證加藥的不間斷性。 
　　4.1.2 加藥自動模式PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 
　　為了使計量泵更精準的進行加藥，此加藥系統(tǒng)采用PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在加藥出口處加裝高精度小流量電磁流量計，時刻監(jiān)測加藥流量。利用公式QL=QH*Vna*DF*K得出理論加藥量QL，再通過流量計得出的監(jiān)測值Qs與QL進行閉環(huán)PID調(diào)節(jié)，從而使實際加藥量與理論加藥量的***值一直保持在一個固定的范圍內(nèi)實現(xiàn)精確加藥。其中： 
　　QL---------理論加藥量 
　　QH----------即時進水流量值 
　　Qs----------實際加藥量 
　　Vna---------噸水加藥量 
　　DF---------調(diào)節(jié)噸水加藥量變化系數(shù) 
　　K----------調(diào)節(jié)因日變化所引起的噸水加藥量的變化系數(shù)