一、核心工藝原理:示蹤閉環(huán)調(diào)控的五段式邏輯
中天恒遠示蹤加藥裝置以 “示蹤劑同步投加 - 濃度實時捕獲 - 劑量智能計算 - 精密投加執(zhí)行 - 動態(tài)反饋優(yōu)化” 為核心,通過示蹤技術(shù)打破傳統(tǒng)裝置 “間接推斷” 的局限,實現(xiàn)藥劑濃度的直接管控,具體分為五個關(guān)鍵環(huán)節(jié):
1. 示蹤型藥劑配制環(huán)節(jié)
采用 “功能藥劑 + 專用示蹤劑” 一體化配制方案,解決藥劑濃度難直接監(jiān)測的行業(yè)痛點:
復合配制邏輯:將緩蝕阻垢劑等功能藥劑與非毒性、易檢測的示蹤劑(如熒光示蹤劑、特定離子示蹤劑)按固定比例預混合,通過定量投料裝置加入 PE 溶藥箱,工業(yè)水稀釋比例可通過 PLC 預設(shè)為 1:15 至 1:60,攪拌器以 150-200r/min 轉(zhuǎn)速攪拌 4-6 分鐘,確保示蹤劑與功能藥劑均質(zhì)融合,混合均勻度達 99.5% 以上。
適配藥劑類型:重點適配循環(huán)水系統(tǒng)常用的聚羧酸類阻垢劑、咪唑啉類緩蝕劑等,示蹤劑添加比例根據(jù)藥劑類型調(diào)整(通常為 0.1%-0.5%),不影響功能藥劑效能與水質(zhì)指標。
2. 示蹤濃度實時監(jiān)測環(huán)節(jié)
集成專用示蹤傳感系統(tǒng),實現(xiàn)藥劑濃度的直接、精準捕獲,這是與普通加藥裝置的核心差異:
核心監(jiān)測組件:采用在線熒光光度計(針對熒光示蹤劑)或離子選擇電極(針對離子型示蹤劑),監(jiān)測范圍 0.01-10mg/L,精度達 ±0.005mg/L,遠超傳統(tǒng)電導率間接監(jiān)測的誤差范圍(±5%)。
多參數(shù)協(xié)同監(jiān)測:同步采集 pH 值(0-14,±0.01)、電導率(0-20000μS/cm)、腐蝕速率(0-0.5mm/a,±0.001mm/a)等參數(shù),結(jié)合示蹤濃度數(shù)據(jù)構(gòu)建 “濃度 - 效能” 關(guān)聯(lián)模型,避免單一參數(shù)誤判。
數(shù)據(jù)傳輸機制:示蹤濃度數(shù)據(jù)以 2 次 / 秒的頻率反饋至 PLC,與循環(huán)水流量、溫度等數(shù)據(jù)融合,形成動態(tài)數(shù)據(jù)庫,為投加決策提供直接依據(jù)。
3. 智能劑量計算環(huán)節(jié)
基于示蹤濃度數(shù)據(jù)構(gòu)建算法模型,實現(xiàn)投加量的精準核算:
核心算法邏輯:PLC 通過 “目標示蹤濃度 - 當前示蹤濃度 - 循環(huán)水流量” 三維數(shù)據(jù)計算實時投加量,例如當循環(huán)水流量增至 80m³/h、示蹤濃度降至 0.2mg/L 時,系統(tǒng)立即按 “(0.5mg/L-0.2mg/L)×80m³/h” 核算補加量,確保功能藥劑濃度穩(wěn)定在有效區(qū)間。
趨勢預判功能:內(nèi)置 AI 預測模型,通過分析近 1 小時示蹤濃度變化曲線,提前 15 分鐘預判濃度波動趨勢,如預判 20 分鐘后濃度將低于閾值,提前啟動低流量投加,避免水質(zhì)波動。
4. 精密計量投加環(huán)節(jié)
在普通裝置基礎(chǔ)上強化 “示蹤聯(lián)動控制”,投加響應更精準:
投加部件升級:采用伺服驅(qū)動隔膜計量泵,計量精度提升至 ±0.5%,流量調(diào)節(jié)范圍 0-30L/H,支持 ppb 級微量補加,適配低濃度示蹤劑調(diào)控需求。
投加模式優(yōu)化:新增 “示蹤反饋投加” 模式,與定時定量、隨動投加形成三重模式可選,當示蹤濃度偏差超過 ±0.05mg/L 時,自動切換為反饋模式優(yōu)先調(diào)控。
防干擾設(shè)計:泵體增設(shè)脈沖阻尼器,減少壓力波動對投加精度的影響,確保示蹤濃度與投加量線性關(guān)聯(lián)。
5. 動態(tài)閉環(huán)優(yōu)化環(huán)節(jié)
構(gòu)建 “監(jiān)測 - 計算 - 投加 - 再監(jiān)測” 的全流程閉環(huán),實現(xiàn)持續(xù)優(yōu)化:
實時調(diào)節(jié)響應:示蹤濃度偏離設(shè)定值后,系統(tǒng)在 0.8 秒內(nèi)完成劑量計算與泵體調(diào)節(jié),10 分鐘內(nèi)即可將濃度恢復至目標區(qū)間,比傳統(tǒng)裝置調(diào)節(jié)效率提升 60%。
異常診斷與處理:當示蹤濃度突變(如 1 分鐘內(nèi)波動超過 0.3mg/L),自動觸發(fā)泄漏檢測與管路排查,若判定為藥劑損耗異常,立即啟動濃度補償程序并推送預警信息至上位機。
數(shù)據(jù)復盤優(yōu)化:云平臺自動存儲示蹤濃度與水質(zhì)效能數(shù)據(jù),每周生成優(yōu)化報告,提出目標濃度微調(diào)建議,例如根據(jù)季節(jié)變化推薦夏季示蹤濃度提高 0.1mg/L 以應對高溫損耗。
二、系統(tǒng)核心構(gòu)成:示蹤專用模塊化設(shè)計
在普通成套裝置基礎(chǔ)上新增示蹤專用模塊,保持模塊化集成優(yōu)勢的同時強化技術(shù)適配性:
模塊名稱核心部件技術(shù)參數(shù)與功能
示蹤藥劑配制模塊PE 溶藥箱(100-1500L)、雙軸攪拌器帶藥劑 - 示蹤劑比例刻度,攪拌均勻度≥99.5%
示蹤監(jiān)測模塊在線熒光光度計、離子選擇電極監(jiān)測精度 ±0.005mg/L,響應時間≤2 秒
智能計算模塊工業(yè)級 PLC(帶 AI 算法模塊)支持 10 萬條數(shù)據(jù)存儲,計算響應時間 0.1 秒
精密投加模塊伺服隔膜計量泵、脈沖阻尼器計量精度 ±0.5%,壓力等級 0-2.0MPa
數(shù)據(jù)溯源模塊云平臺終端、數(shù)據(jù)打印機自動生成示蹤濃度 - 投加量關(guān)聯(lián)報表
三、突出特點:示蹤技術(shù)驅(qū)動的三大創(chuàng)新
1. 濃度管控的直接性與精準性
打破傳統(tǒng)裝置依賴電導率、濁度等間接參數(shù)推斷藥劑濃度的局限,通過示蹤劑實現(xiàn) “所見即所得” 的直接監(jiān)測,濃度控制誤差從 ±10% 縮小至 ±1% 以內(nèi)。
適配復雜水質(zhì)場景,即使循環(huán)水濁度升至 500NTU,示蹤傳感器仍能穩(wěn)定捕獲濃度數(shù)據(jù),解決高濁度環(huán)境下監(jiān)測失效問題。
2. 藥劑投加的動態(tài)適應性
針對工業(yè)循環(huán)水流量波動大、藥劑損耗不穩(wěn)定的特點,通過示蹤反饋實現(xiàn) “流量變則投加變” 的實時適配,例如煉油廠循環(huán)水流量從 50m³/h 突變至 120m³/h 時,系統(tǒng)可在 1 分鐘內(nèi)完成投加量調(diào)整,確保濃度穩(wěn)定。
支持多系統(tǒng)聯(lián)動,單臺裝置可對接 3 套獨立循環(huán)水系統(tǒng),通過切換示蹤監(jiān)測通道實現(xiàn)分區(qū)精準調(diào)控。
3. 運維管理的智能化升級
新增 “示蹤濃度異常預警” 功能,提前 2 小時預判濃度不足風險,避免因藥劑失效導致的結(jié)垢、腐蝕問題,如茂名石化應用類似技術(shù)后,循環(huán)水系統(tǒng)故障停機率下降 80%。
云平臺支持示蹤劑消耗趨勢分析,自動生成補藥提醒,補藥時間預判誤差不超過 24 小時,避免斷藥風險。
四、核心優(yōu)勢:比普通裝置的價值躍升
1. 處理效能的質(zhì)效提升
藥劑效能最大化:示蹤精準調(diào)控使緩蝕阻垢劑有效濃度穩(wěn)定率達 98% 以上,循環(huán)水結(jié)垢速率降低 50%,管道腐蝕速率控制在 0.02mm/a 以下,優(yōu)于普通裝置 0.05mm/a 的水平。
水質(zhì)達標率保障:在化工、電力等行業(yè)應用中,出水水質(zhì)關(guān)鍵指標(如總硬度、氯離子)達標率從 92% 提升至 99.5%,滿足嚴苛的工藝用水要求。
2. 運營成本的深度優(yōu)化
藥劑成本顯著降低:通過精準投加避免過量浪費,藥劑消耗量比普通自動加藥裝置減少 30%-40%,比人工投加減少 60%,年節(jié)省藥劑費用可達數(shù)十萬元,部分場景如化肥行業(yè)投加量僅需 10-20mg/L。
人力成本進一步壓縮:1 名運維人員可管理 10-12 臺裝置,相比普通自動裝置(5-8 臺)運維效率提升 50%,完全實現(xiàn)無人值守運維。
3. 安全合規(guī)的全面保障
風險預警更及時:6 重安全防護基礎(chǔ)上新增示蹤濃度聯(lián)鎖保護,當濃度超標 30% 時自動切斷投加并啟動稀釋程序,避免藥劑過量導致的水質(zhì)污染風險。
合規(guī)溯源更完善:自動存儲 3 年以上的示蹤濃度、投加量、水質(zhì)數(shù)據(jù),支持環(huán)保部門隨時調(diào)閱,完全滿足《水處理劑安全使用規(guī)范》等標準要求。
環(huán)境適應性更強:防護等級達 IP65,可在 - 20℃至 50℃環(huán)境下穩(wěn)定運行,示蹤傳感器具備自動清洗功能,在高粉塵、高濕度工況下仍能保持監(jiān)測精度。





