Система автоматического дозирования коагулянта для станций водоподготовки

Когда речь заходит о дозировании коагулянта, многие сразу представляют себе простые насосы с таймером — и это главная ошибка. На деле, если не учитывать колебания мутности исходной воды, можно либо перерасходовать реагенты, либо получить на выходе некондиционную воду. Я не раз видел, как ?экономия? на автоматике оборачивалась штрафами за превышение ПДК.

Почему ручное дозирование уже не работает

В прошлом году мы столкнулись с ситуацией на одной из старых станций под Воронежем: операторы вручную корректировали подачу коагулянта по визуальной оценке хлопьев. Результат? Суточные колебания качества воды до 30%, хотя по нормам допустимо не более 5%. Лаборанты ежедневно фиксировали то превышение алюминия, то недостаточную осветлённость.

Ключевая проблема — человеческий фактор. Даже опытный оператор не успевает реагировать на резкие изменения мутности после ливней или паводков. Система автоматического дозирования коагулянта здесь не просто удобство, а необходимость. Особенно когда речь идёт о современных требованиях к питьевой воде.

Кстати, о требованиях: с 2022 года ужесточились нормы по остаточному алюминию. Без точной автоматики их выполнить практически невозможно — проверено на трёх объектах.

Что должно входить в рабочую конфигурацию

Минимальный набор — это датчик мутности на входе, контроллер с ПИД-регулированием и дозирующий насос. Но часто забывают про мешалку: если не выдержать время перемешивания, коагулянт не успеет распределиться. Приходилось допиливать готовые решения, например, добавлять частотные преобразователи для плавного пуска мешалок.

Из практики: лучше не экономить на датчике мутности. Дешёвые оптические сенсоры быстро покрываются налётом и требуют ежедневной очистки. Ставим обычно модели с ультразвуковой самоочисткой — как в комплектах от ООО Чэнду Жундэ Электромеханическое Оборудование. Кстати, их наработки по автоматизации технологических процессов действительно помогают избежать типовых ошибок.

Ещё нюанс — подготовка раствора. Автоматика бесполезна, если в баках образуются комки коагулянта. Пришлось как-то переделывать систему гидравлического перемешивания с подогревом — проблема была в слишком резком подаче воды в бак.

Ошибки при интеграции и как их избежать

Самая частая ошибка — установка датчика мутности прямо после ввода коагулянта. Показания будут ложными из-за начальной стадии флокуляции. Правильно — ставить сенсор до точки ввода реагента и после камеры хлопьеобразования.

На одной станции в Татарстане из-за такой ошибки система постоянно перерасходовала коагулянт на 15-20%. Переустановили датчик — экономия составила почти 90 тысяч рублей в месяц только на реагентах.

Ещё момент: не все учитывают инертность системы. Если датчик показывает изменение мутности, насос не должен мгновенно менять производительность — нужна плавная коррекция с учётом времени транспортировки воды. В контроллерах ООО Чэнду Жундэ Электромеханическое Оборудование это реализовано через каскадное регулирование, но параметры нужно индивидуально настраивать под каждую станцию.

Пример с настройкой под конкретные условия

В прошлом месяце как раз запускали систему на северной водопроводной станции. Исходная вода — с высокой цветностью (до 80 градусов) и низкой щёлочностью. Стандартные настройки не подошли: коагулянт плохо гидролизовался.

Добавили модуль коррекции pH с подачей соды перед дозированием коагулянта — и сразу улучшилось хлопьеобразование. Важно, что автоматика должна управлять всем комплексом, а не отдельными насосами. В этом помогло решение с их сайта https://www.cdroad.ru — взяли за основу их схему взаимосвязанного регулирования.

Кстати, там же есть полезные кейсы по работе с водами разной минерализации. Мы, например, использовали их расчёты для подбора доз при сезонном изменении температуры воды — зимой эффективность коагуляции падает, и нужен другой алгоритм.

Про надёжность и обслуживание

Любая автоматика ломается, но важно как. В наших проектах стараемся дублировать критичные узлы: два датчика мутности (основной и контрольный), байпасные линии для насосов. Это дороже на 10-15%, но на одной только аварийной станции в Кемерово такая схема оправдала себя за первый год — предотвратила простой во время паводка.

Обслуживание — отдельная тема. Раз в месяц нужно калибровать датчики по эталонным пробам, раз в полгода — проверять износ мембран насосов. Если этого не делать, через год работы точность дозирования падает на 25-30%. По опыту, лучше закладывать эти операции в договор сразу.

Кстати, у ООО Чэнду Жундэ Электромеханическое Оборудование в описании технологий как раз акцент на ремонтопригодность — например, их насосы разбираются без специнструмента. Мелочь, а на удалённых объектах экономит часы простоя.

Что в итоге получаем

Грамотно настроенная система автоматического дозирования коагулянта даёт не только стабильное качество воды. На тех же объектах фиксируем снижение расхода реагентов на 12-18%, плюс уменьшение количества промывок фильтров — осадок становится более плотным и меньше проскакивает в фильтрующую загрузку.

Но главное — высвобождается персонал. Операторы вместо постоянных регулировок занимаются контролем оборудования и профилактикой. На средних станциях это 1-2 человека в смену, чей труд теперь эффективнее.

Думаю, скоро без такой автоматики не будет работать ни одна новая станция — уже сейчас заказчики включают эти требования в ТЗ. И это правильно: вода должна быть безопасной, а не ?примерно соответствующей нормативам?.