质量控制图在水厂运行中的应用

                                           翁维满   唐孝平 南宁市自来水公司

        
    摘要：本文应用均值—极差质量控制图控制水厂净水构筑物出水浊度的技术，并在本公司五个水厂实施，对于合理降低公司管网水的浊度，提高城市供水水质的管理效果是显著的。
    关键词：浊度质量控制图，均值，极差
    
    １ 前言
    控制水厂的出厂水浊度，是提高城市供水管网水水质综合合格率的关键。从历年的管网水检验结果看，饮用水的浊度不够稳定、波动大，甚至导致水质事故。质量控制在全面质量管理工作中经常提到，如何具体应用质量控制图，控制水厂净水构筑物出水水质，并建立行之有效的数据采集处理方法，成为水质管理人员的关注焦点。本文提出应用均值－极差控制图控制沉淀水、滤后水浊度，在公司五个水厂实施，经二年来的运行控制，发现水厂的出厂水和公司的管网水浊度较稳定，效果十分明显。2000、2001年度全公司管网水平均浊度从1999年平均值的0.58 NTU分别下降到0.35NTU、0.34NTU，管网水浊度合格率从实施前两年（1998、1999年）平均值的99.54%提高到实施后两年（2000、2001年）的99.80%，管网水水质综合合格率也分别达到了99.83%和99.81%。使公司2000、2001年水质综合合格率分别达到了99.87%和99.89%，创南宁市供水历年来最好水平，城市供水水质管理工作上了新的台阶。
    
    2 基本思路和做法
    在水厂的运行过程中，掌握出厂水浊度十分重要，水中浊度代表了水厂净化的重要指标，滤后水浊度的高低在一定程度上还影响到自来水的消毒效果，在生活饮用水国标35项水质指标中,制约着公司水质提高的项目主要是浊度，因此，如何降低水中浊度，成为提高供水水质的重要任务。其实，在水厂的运行过程中，必须对沉淀水、滤后水和出厂水每小时至少检测一次浊度，因此，水厂的运行过程本来就积累了大量的检测数据，本文就是通过应用这些检测数据绘制质量控制图，判断净水工艺的出水的浊度与其平均值的波动范围，它反映了水厂净化处理效果的总体水平。绘制质量控制图的基本设想是考虑到制水工艺过程中在某一段时间内都存在的浊度变化，通过对分析化验数据按常态分布为假设基础，将检测结果为纵坐标，运行班次为横坐标，以检测结果的均值为中心线，根据计算得到均值的标准差决定工序的警告限和控制限。
    质量控制图是用来评价和控制工序过程的统计工具，按照程序规定的取样方法获取制水工序的出水检验结果，并在质量控制图上通过打点观察，可以反映制水工序是否处于正常的控制状态。其判定规则是：
    (1)、如果点子落在控制界限之外或正好落在控制界限上，则说明制水过程发生了异常变化。
    (2)、虽然点子落在控制界限以内，但点子排列出现下列情况之一者，也说明制水过程发生了异常变化，应查明原因，使之恢复正常。
    a) 点子在中心线一侧连续出现7次以上。
    b) 连续7个以上点子上升或下降。
    c) 点子频频出现在控制界限附近，如连续3个点中有2个点、连续7个点中有3个点、连续10个点中有4个点以上接近控制界限。
    d) 点子呈现周期性变动。
    这种控制图适用于控制同一工艺流程的控制，当制水工艺变动时，应重新制作控制图。
    均值－极差控制图，需要对控制样品做20班次（天）以上的数据收集，例如，以每班次前4小时和后4小时的平均浊度数据，收集二个检验结果x₁、x₂。
    计算每班出水浊度平均值x_i 和减差R值，然后计算总均值以及平均减差值 R：