一、核心工艺原理:示踪闭环调控的五段式逻辑
中天恒远示踪加药装置以 “示踪剂同步投加 - 浓度实时捕获 - 剂量智能计算 - 精密投加执行 - 动态反馈优化” 为核心,通过示踪技术打破传统装置 “间接推断” 的局限,实现药剂浓度的直接管控,具体分为五个关键环节:
1. 示踪型药剂配制环节
采用 “功能药剂 + 专用示踪剂” 一体化配制方案,解决药剂浓度难直接监测的行业痛点:
复合配制逻辑:将缓蚀阻垢剂等功能药剂与非毒性、易检测的示踪剂(如荧光示踪剂、特定离子示踪剂)按固定比例预混合,通过定量投料装置加入 PE 溶药箱,工业水稀释比例可通过 PLC 预设为 1:15 至 1:60,搅拌器以 150-200r/min 转速搅拌 4-6 分钟,确保示踪剂与功能药剂均质融合,混合均匀度达 99.5% 以上。
适配药剂类型:重点适配循环水系统常用的聚羧酸类阻垢剂、咪唑啉类缓蚀剂等,示踪剂添加比例根据药剂类型调整(通常为 0.1%-0.5%),不影响功能药剂效能与水质指标。
2. 示踪浓度实时监测环节
集成专用示踪传感系统,实现药剂浓度的直接、精准捕获,这是与普通加药装置的核心差异:
核心监测组件:采用在线荧光光度计(针对荧光示踪剂)或离子选择电极(针对离子型示踪剂),监测范围 0.01-10mg/L,精度达 ±0.005mg/L,远超传统电导率间接监测的误差范围(±5%)。
多参数协同监测:同步采集 pH 值(0-14,±0.01)、电导率(0-20000μS/cm)、腐蚀速率(0-0.5mm/a,±0.001mm/a)等参数,结合示踪浓度数据构建 “浓度 - 效能” 关联模型,避免单一参数误判。
数据传输机制:示踪浓度数据以 2 次 / 秒的频率反馈至 PLC,与循环水流量、温度等数据融合,形成动态数据库,为投加决策提供直接依据。
3. 智能剂量计算环节
基于示踪浓度数据构建算法模型,实现投加量的精准核算:
核心算法逻辑:PLC 通过 “目标示踪浓度 - 当前示踪浓度 - 循环水流量” 三维数据计算实时投加量,例如当循环水流量增至 80m³/h、示踪浓度降至 0.2mg/L 时,系统立即按 “(0.5mg/L-0.2mg/L)×80m³/h” 核算补加量,确保功能药剂浓度稳定在有效区间。
趋势预判功能:内置 AI 预测模型,通过分析近 1 小时示踪浓度变化曲线,提前 15 分钟预判浓度波动趋势,如预判 20 分钟后浓度将低于阈值,提前启动低流量投加,避免水质波动。
4. 精密计量投加环节
在普通装置基础上强化 “示踪联动控制”,投加响应更精准:
投加部件升级:采用伺服驱动隔膜计量泵,计量精度提升至 ±0.5%,流量调节范围 0-30L/H,支持 ppb 级微量补加,适配低浓度示踪剂调控需求。
投加模式优化:新增 “示踪反馈投加” 模式,与定时定量、随动投加形成三重模式可选,当示踪浓度偏差超过 ±0.05mg/L 时,自动切换为反馈模式优先调控。
防干扰设计:泵体增设脉冲阻尼器,减少压力波动对投加精度的影响,确保示踪浓度与投加量线性关联。
5. 动态闭环优化环节
构建 “监测 - 计算 - 投加 - 再监测” 的全流程闭环,实现持续优化:
实时调节响应:示踪浓度偏离设定值后,系统在 0.8 秒内完成剂量计算与泵体调节,10 分钟内即可将浓度恢复至目标区间,比传统装置调节效率提升 60%。
异常诊断与处理:当示踪浓度突变(如 1 分钟内波动超过 0.3mg/L),自动触发泄漏检测与管路排查,若判定为药剂损耗异常,立即启动浓度补偿程序并推送预警信息至上位机。
数据复盘优化:云平台自动存储示踪浓度与水质效能数据,每周生成优化报告,提出目标浓度微调建议,例如根据季节变化推荐夏季示踪浓度提高 0.1mg/L 以应对高温损耗。
二、系统核心构成:示踪专用模块化设计
在普通成套装置基础上新增示踪专用模块,保持模块化集成优势的同时强化技术适配性:
模块名称核心部件技术参数与功能
示踪药剂配制模块PE 溶药箱(100-1500L)、双轴搅拌器带药剂 - 示踪剂比例刻度,搅拌均匀度≥99.5%
示踪监测模块在线荧光光度计、离子选择电极监测精度 ±0.005mg/L,响应时间≤2 秒
智能计算模块工业级 PLC(带 AI 算法模块)支持 10 万条数据存储,计算响应时间 0.1 秒
精密投加模块伺服隔膜计量泵、脉冲阻尼器计量精度 ±0.5%,压力等级 0-2.0MPa
数据溯源模块云平台终端、数据打印机自动生成示踪浓度 - 投加量关联报表
三、突出特点:示踪技术驱动的三大创新
1. 浓度管控的直接性与精准性
打破传统装置依赖电导率、浊度等间接参数推断药剂浓度的局限,通过示踪剂实现 “所见即所得” 的直接监测,浓度控制误差从 ±10% 缩小至 ±1% 以内。
适配复杂水质场景,即使循环水浊度升至 500NTU,示踪传感器仍能稳定捕获浓度数据,解决高浊度环境下监测失效问题。
2. 药剂投加的动态适应性
针对工业循环水流量波动大、药剂损耗不稳定的特点,通过示踪反馈实现 “流量变则投加变” 的实时适配,例如炼油厂循环水流量从 50m³/h 突变至 120m³/h 时,系统可在 1 分钟内完成投加量调整,确保浓度稳定。
支持多系统联动,单台装置可对接 3 套独立循环水系统,通过切换示踪监测通道实现分区精准调控。
3. 运维管理的智能化升级
新增 “示踪浓度异常预警” 功能,提前 2 小时预判浓度不足风险,避免因药剂失效导致的结垢、腐蚀问题,如茂名石化应用类似技术后,循环水系统故障停机率下降 80%。
云平台支持示踪剂消耗趋势分析,自动生成补药提醒,补药时间预判误差不超过 24 小时,避免断药风险。
四、核心优势:比普通装置的价值跃升
1. 处理效能的质效提升
药剂效能最大化:示踪精准调控使缓蚀阻垢剂有效浓度稳定率达 98% 以上,循环水结垢速率降低 50%,管道腐蚀速率控制在 0.02mm/a 以下,优于普通装置 0.05mm/a 的水平。
水质达标率保障:在化工、电力等行业应用中,出水水质关键指标(如总硬度、氯离子)达标率从 92% 提升至 99.5%,满足严苛的工艺用水要求。
2. 运营成本的深度优化
药剂成本显著降低:通过精准投加避免过量浪费,药剂消耗量比普通自动加药装置减少 30%-40%,比人工投加减少 60%,年节省药剂费用可达数十万元,部分场景如化肥行业投加量仅需 10-20mg/L。
人力成本进一步压缩:1 名运维人员可管理 10-12 台装置,相比普通自动装置(5-8 台)运维效率提升 50%,完全实现无人值守运维。
3. 安全合规的全面保障
风险预警更及时:6 重安全防护基础上新增示踪浓度联锁保护,当浓度超标 30% 时自动切断投加并启动稀释程序,避免药剂过量导致的水质污染风险。
合规溯源更完善:自动存储 3 年以上的示踪浓度、投加量、水质数据,支持环保部门随时调阅,完全满足《水处理剂安全使用规范》等标准要求。
环境适应性更强:防护等级达 IP65,可在 - 20℃至 50℃环境下稳定运行,示踪传感器具备自动清洗功能,在高粉尘、高湿度工况下仍能保持监测精度。





