智能加药系统在智慧水务中有哪些作用？

2017年年初，国家发改委发布了《“互联网+”绿色生态三年行动实施方案》的通知，文中明确提出了“大力发展智慧环保”要求，这是智慧环保概念的首次提出。“智慧水务”是“智慧环保”概念具体到水务领域的体现，以更加精细和动态的方式管理水系统，具有可靠性高、功率小、运行成本低、实时性强等特点，有助于规范管理、节能降耗、减员增效。

我国水处理行业在经历了上世纪八十年代的打基础阶段以及新世纪前后的自动化阶段后，已基本实现了城镇污水全处理（截止2016年底，全国城镇污水处理率达96%以上），水处理厂均建设了设备自动化控制系统，大幅解放了劳动力。目前，行业正处于智能化转型阶段，利用无线传感器网络、数据库技术和3/4G网络，搭建水处理企业的数字化业务系统和数据库，大大提高了信息存储、查询和回溯的效率，初步实现了业务管理的信息化，突破了水处理企业原有各工艺、各系统环节间的“数据孤岛”，实现了数据“一张图”、“一张表”。然而，从信息化到智能化仍然存在较大差距，例如，缺少对水处理工艺环节的智能控制，绝大部分过程控制仍然依靠人工决策，难以将数据与精细化管理充分结合。

以混凝工艺为例，这是最常见、应用最广泛的一种水处理工艺。其原理是通过向水中投加化学药剂，破坏水中悬浮污染物电荷稳定性，促使其团聚形成矾花后从水中沉淀去除。整个混凝反应过程受多种因素影响，包括水体污染程度、水中电荷分布、流场情况、温度情况等等，并且反应过程存在滞后性，整个反应过程难以建立精确的数学模型，造成目前仍以人工巡检为主要控制方式，存在人力投入大、药剂浪费、水质波动等问题。浊度（SS）反映水中悬浮颗粒物的浓度，是反映水质的重要因素‚也是决定混凝剂投加量的重要因素。当原水遭遇洪峰或其他扰动影响时，原水浊度变化较大，浊度增加，投药量加大。另外混凝池在不同的浊度下‚混凝反应效果也不同。水温影响混凝剂溶解速度‚水温越低‚胶体运动速度越小，混凝反应效果不好，不利于混凝‚因此水温对耗药量也较大影响。处理水的PH值不同对混凝有不同的影响‚混凝剂投入后水解产物直接受PH值影响‚PH值影响水解产物的存在状态。只有在一定的PH值范围内‚混凝剂才能发挥最佳效果。

在污水处理系统中，为了除去或降低水中悬浮物，使其产生大颗粒的凝聚体，加快水中杂质和污泥沉降速度，一般在污水处理的沉降部分加入一定浓度的絮凝剂。用于含油污水处理的絮凝剂包括无机絮凝剂、有机絮凝剂和复合絮凝剂3大类。为了保证加药浓度、减轻工人劳动强度和降低药剂成本，应用絮凝剂自动加药工艺技术。

基安云智能加药系统

基安云智能加药系统采用基于 SS 负荷 、 PH 值 的前馈补偿，结合出水 SS 浓度 、 PH 值 安全控制的综合策略。安全控制环节根据出水出水 SS 浓度 、 PH 值 ，动态调节控制策略。前馈补偿控制环节，实时监测水质水量和工艺运行参数，利用寻优模型算法，将采集数据与加药量进行关联控制，减少进水负荷变化对出水 SS 浓度 、 PH 值 结果的干扰和影响，同时降低甚至停止不必要的药剂投加 。

系统组成：

1. 在线监测仪表主要用于实时监测沉淀池等 SS 浓度 、 PH 值 ，作为控制信号发送到智能加药系统；

2. 控制模块包括数据采集与传输模块、加药控制模块、人机交互等，实现药剂投加过程的前馈补偿与安全控制；

3. 配套软件系统的主要功能为：远程控制、实时数据显示、参数设定、报警显示、趋势查询、权限管理等。
生产采用的干粉絮凝剂为每袋 25kg 的有机高分子助凝剂。现场根据干粉稀释浓度要求、加药箱的容积、计量泵排量、每天加药量，合理确定了外输量、干粉加药浓度等参数。

目前在污水处理过程中，一般采用反馈控制的方法，可抑制外部扰动的影响，确保过程的稳定性，并优化经济指标，反馈控制系统的组成包括被控过程、检测器、变送器、控制器及执行器。反馈控制具有对内部系统参数变化和外部环境干扰敏感度高的优点。如果被控变量实际值与给定值发生偏离，控制系统就会立巧响应并校正偏差。因此反馈控制对无法预计的干扰具有明显优势。

前馈反馈复合控制具有以下优点：

１、通过反馈控制可以保证受控变量的控制精度，既保证受控变量稳定后的数值，又能克服前馈控制回路之外的各种扰动的影响；

２、引入反馈控制后，可以降低对前馈控制模型精度的要求，便于简化和实施前馈控制模型；

３、反馈控制回路提高了前馈控制模型的适应性。 如果自动加药装置测出的流量值和 SS 浓度暂时不可用 ( 例如出现了故障 ) ，系统会自动采用锁定故障前的加药量，并按照此加药量持续加药。