CN102366680B - 一种海水混凝除浊系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海水混凝除浊系统，其目的在于解决现有海水净化装置在原海水水质波动较大时，出水水质难以满足后续生产工艺需要的问题。本发明包括与原海水连通的原水泵、管道混合器、絮凝剂加药泵、助凝剂加药泵、排泥池、混凝沉淀装置和PLC控制器，原水泵、管道混合器和混凝沉淀装置依次通过管路连接，原水泵与管道混合器的连接管路上设有入水检测设备，混凝沉淀装置的出水口上设有出水浊度传感器，絮凝剂加药泵、助凝剂加药泵、入水检测设备和出水浊度传感器分别与PLC控制器连接。本发明能根据原海水浊度变化精确控制加药量，使得处理后的海水水质能满足后续工艺的需要，操作简单、自动化程度高。

Description

一种海水混凝除浊系统

技术领域

本发明涉及原海水净化技术领域，特别涉及一种海水混凝除浊系统。

背景技术

在进行反渗透法海水淡化前，需要将海水中悬浮的泥沙、浮游生物、胶体、油污等物质去除。目前，在对海水净化处理过程中的大部分操作都是根据经验，人工操作完成，由于是以经验数据加絮凝剂和助凝剂等药剂，存在加药量不准确、加药滞后等问题，难以实时控制，尤其是在原海水水质波动较大时，出水水质难以满足后续生产工艺的需要。

公开号CN1061765A的发明，公开了一种海水除浊方法及装置，它采用淡水处理中的斜管脉冲澄清池净化海水，并将脉冲澄清池的竖井设置在池子的一侧边，配水渠制成非均匀断面结构，还在排泥斗下部加装强制排泥管，采用氯化铁作为混凝剂，氯气作为助凝剂。该方法仍是以经验数据加絮凝剂和助凝剂等药剂，存在加药量不准确、加药滞后等问题，难以实时控制，尤其是在原海水水质波动较大时，出水水质难以满足后续生产工艺的需要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种能够实时应对原海水浊度变化的混凝除浊系统，本发明的混凝除浊系统采用PLC控制器进行实时控制，能根据原海水浊度变化精确控制加药量，使得处理后的海水水质能满足后续工艺的需要，操作简单、自动化程度高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种海水混凝除浊系统，所述的海水混凝除浊系统包括与原海水连通的原水泵、管道混合器、絮凝剂加药泵、助凝剂加药泵、排泥池、混凝沉淀装置和PLC控制器，原水泵、管道混合器和混凝沉淀装置依次通过管路连接，絮凝剂加药泵的输出口和助凝剂加药泵的输出口分别通过管路连接至管道混合器的加药口，絮凝剂加药泵的输入口和助凝剂加药泵的输入口分别通过管路连接至装有絮凝剂的絮凝剂池和装有助凝剂的助凝剂池，排泥池通过管路与混凝沉淀装置底部连接，原水泵与管道混合器的连接管路上设有入水检测设备，混凝沉淀装置的出水口上设有出水浊度传感器，絮凝剂加药泵、助凝剂加药泵、入水检测设备和出水浊度传感器分别与PLC控制器连接。

本发明的工作原理为：原水泵将原海水输送至管道混合器（管道混合器为现有市售的产品），絮凝剂加药泵和助凝剂加药泵分别将絮凝剂和助凝剂输送入管道混合器使得絮凝剂和助凝剂与原海水混合均匀，混合后的海水（即管道混合器输出的海水）进入混凝沉淀装置除浊，混凝沉淀装置底部排出污泥至排泥池，入水检测设备可实时监测原海水浊度的变化，并反馈给PLC控制器，PLC控制器根据原海水浊度的变化精确控制加药量（即絮凝剂、助凝剂加入量），实现了海水浊度的在线检测和加药量的自动调节，保证出水质量，操作简单、无人值守、自动化程度高。混凝沉淀装置的出水口上设有出水浊度传感器，将处理过的清海水的浊度反馈给PLC控制器，如果不满足设定要求则自动报警提示操作人员检查系统工作状态。

作为优选，所述的入水检测设备包括温度传感器、入水浊度传感器和电磁流量计，温度传感器、入水浊度传感器和电磁流量计分别与PLC控制器连接。温度传感器、入水浊度传感器和电磁流量计这些数据采集设备，能精确测定原海水的实时状态并反馈给PLC控制器，使得PLC控制器能够精确控制加药量。

作为优选，所述的混凝沉淀装置与排泥池之间还设有泥浆循环泵，泥浆循环泵的输出口通过管路连接至混凝沉淀装置的入水口，泥浆循环泵的输入口通过管路与排泥池连接。泥浆循环泵可将排泥池中收集的污泥物（泥浆）再次输送回混凝沉淀装置，这些再次输送回的污泥物（其内含有絮凝剂、助凝剂）具有促进海水中污物沉淀的效果，提高了絮凝剂、助凝剂的利用效率以及混凝沉淀装置的除浊效果。

作为优选，所述的排泥池内设有液位传感器，液位传感器与PLC控制器连接。泥浆循环泵与PLC控制器也连接，液位传感器能感应排泥池内的泥浆液位的变化，当泥浆液位过低时报警，PLC控制器发出信号，使得泥浆循环泵停止工作，避免泥浆循环泵空转，当排泥池内泥浆液位满足要求时，则开启泥浆循环泵继续工作。

作为优选，所述的絮凝剂选自氯化铁、复合聚铁、聚合硫酸铁中的一种或几种，所述的助凝剂选自聚丙烯酰胺、骨胶、壳聚糖中的一种或几种。

作为优选，所述的管道混合器出水口的海水中絮凝剂的浓度为5~100mg/L，所述的管道混合器出水口的海水中助凝剂的浓度为0.1~1mg/L。

作为优选，絮凝剂加药泵与管道混合器的连接管路上及助凝剂加药泵与管道混合器的连接管路上均设有流量传感器，流量传感器与PLC控制器连接。当絮凝剂加药泵和助凝剂加药泵均为计量泵（本身可精确计量）时，无需设置流量传感器，当絮凝剂加药泵和助凝剂加药泵均为非计量泵（不可计量）时，流量传感器可采集数据反馈给PLC控制器，以精确调控絮凝剂加药泵和助凝剂加药泵的工作，从而精确控制加药量。

作为优选，所述的混凝沉淀装置包括絮凝单元、沉淀单元和排污单元，絮凝单元为由依次连接的异向折板区、同向折板区和直板区组成的回廊式结构，沉淀单元包括配水区、排水区和沉淀区，排水区设于配水区之上，沉淀区由上部的集水区和下部的斜管沉淀区组成，配水区通过配水孔与斜管沉淀区连通，集水区与排水区连通，絮凝单元通过底部穿孔与沉淀单元的配水区连通，排污单元横贯絮凝单元和沉淀单元底部。

管道混合器出来后的高浊度海水通过混凝沉淀装置入水口首先进入絮凝单元，依次进入异向折板区、同向折板区、直板区，水流在折板区依次上下翻转，再从底部穿孔进入配水区，然后进入斜管沉淀区，最后由上部的集水区流入排水区并经出水口排出，絮凝单元、沉淀单元产生的污泥由排污单元的排泥管进入污泥收集管然后排至排泥池，然后通过泥浆循环泵由入水口打入混凝沉淀装置，完成污泥回流。

配水区为长方体形的通道，排水区为一截面为U形的排水槽，集水区由若干平行设置的集水槽组成，集水槽截面为U形，集水槽与排水槽垂直连接，集水槽的两侧壁上均开有若干集水孔，以收集净化后的海水。斜管沉淀区上部设有若干平行设置的斜管，下部为进水缓冲区，斜管的倾斜角度为45°-60°，斜管利于污物沉淀，水流从下往上经过斜管区域，污物易于沉淀。

作为优选，排污单元由若干个排泥装置组成，排泥装置包括排泥管、污泥收集管和排泥阀，排泥管横贯絮凝单元和沉淀单元底部，排泥管下部的两侧各开有若干排泥孔，排泥管的两端分别与污泥收集管连接，排泥阀一端与污泥收集管连接，排泥阀另一端与连接排泥池与混凝沉淀装的管路连接。排泥阀为电磁阀，排泥阀也同时与PLC控制器连接，以便控制。

作为优选，排泥装置有三个，每个排泥装置均具有一组由左、右两个排泥阀组成的排泥阀组，三组排泥阀组依次循环开启，每隔0.5~1.5小时开启一组排泥阀组排泥。

三组排泥阀组一组接着一组依次循环开启，一组开启时，另外两组是关闭的。若三组排泥阀组同时开启，这样排泥量容易过大，没有过多的泥可以排，这样变成排海水了，不利于净化和装置的连续运行，三组排泥阀组间隔开启，这样使得排泥阀排泥量保持在一个适当的范围，不会无泥可排，也不会使污泥积累过多，又可确保装置的连续运行。

本发明的有益效果是： 

1、将各种数据采集设备和水处理装置有机地连接在一起，通过各种数据采集设备检测出原海水中的各项参数，由PLC控制器根据采集的数据自动确定絮凝剂和助凝剂的加药量，具有精确控制加药量、操作简单、自动化程度高的特点。

2、絮凝剂和助凝剂的加药泵为计量泵或絮凝剂和助凝剂的加药泵与流量传感器配合，可以实时、定量的调节加入的药剂量。

3、泥浆循环泵的设置提高了絮凝剂、助凝剂的利用效率以及混凝沉淀装置的除浊效果。

附图说明

图1是本发明的一种整体结构示意图；

图2是本发明的另一种整体结构示意图；

图3是本发明的一种电路结构框图；

图4是混凝沉淀装置的一种结构示意图；

图5是图4的一种A-A剖视图；

图6是图4的一种B-B剖视图；

图7是图4的一种C-C剖视图；

图8是图4的一种D-D剖视图；

图9是图4的一种E-E剖视图；

图10是图4的一种F-F剖视图；

图11是图4的一种G-G剖视图。

图中：1、原水泵，2、管道混合器，3、絮凝剂加药泵，31、絮凝剂池，4、助凝剂加药泵，41、助凝剂池，5、排泥池，6、混凝沉淀装置，61、絮凝单元，611、异向折板区，612、同向折板区，613、直板区，62、沉淀单元，621、配水区，622、排水区，623、集水区，624、斜管沉淀区，63、底部穿孔，64、配水孔，65、混凝沉淀装置的入水口，66、混凝沉淀装置的出水口，67、排泥管，68、污泥收 集管，69、排泥阀，7、PLC控制器，8、温度传感器，9、入水浊度传感器，10、电磁流量计，11、泥浆循环泵，12、液位传感器，13、流量传感器，14、出水浊度传感器，15、污泥，16、集水槽，17、集水孔。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例1

如图1所示的一种海水混凝除浊系统，包括与原海水连通的原水泵1、管道混合器2、絮凝剂加药泵3、助凝剂加药泵4、排泥池5、混凝沉淀装置6和PLC控制器7，原水泵1、管道混合器2和混凝沉淀装置6依次通过管路连接，絮凝剂加药泵3的输出口和助凝剂加药泵4的输出口分别通过管路连接至管道混合器2的加药口，絮凝剂加药泵3的输入口和助凝剂加药泵4的输入口分别通过管路连接至装有絮凝剂（氯化铁）的絮凝剂池31和装有助凝剂（聚丙烯酰胺）的助凝剂池41，絮凝剂加药泵3、助凝剂加药泵4均为计量泵，排泥池5通过管路与混凝沉淀装置6底部连接，原水泵1与管道混合器2的连接管路上装有入水检测设备，入水检测设备包括温度传感器8、入水浊度传感器9和电磁流量计10，温度传感器8、入水浊度传感器9和电磁流量计10分别与PLC控制器7连接，混凝沉淀装置的出水口66上装有出水浊度传感器14，絮凝剂加药泵3、助凝剂加药泵4和出水浊度传感器14分别与PLC控制器7连接，所述的管道混合器2出水口的海水中絮凝剂的浓度为5~100mg/L，这个浓度范围内，PLC控制器7根据入水检测设备采集的原海水水质变化数据实时进行调节；所述的管道混合器出水口的海水中助凝剂的浓度为0.1~1mg/L，这个浓度范围内，PLC控制器根据入水检测设备采集的原海水水质变化数据实时进行调节。

混凝沉淀装置6包括絮凝单元61、沉淀单元62和排污单元（图4），絮凝单元61为由依次连接的异向折板区611（图5）、同向折板区612（图6、图7）和直板区613（图8）组成的回廊式结构，沉淀单元62包括配水区621、排水区622和沉淀区，排水区622位于配水区621之上（图9），沉淀区由上部的集水区623和下部的斜管沉淀区624组成，配水区621通过配水孔64与斜管沉淀区624连通（图11），集水区623与排水区622连通，絮凝单元61通过底部穿孔63与沉淀单元62的配水区621连通，排污单元横贯絮凝单元61和沉淀单元62底部。配水区621为长方体形的通道，排水区622为一截面为U形的排水槽，集水区623由若干平行设置的集水槽16组成，集水槽16截面为U形，集水槽16与排水槽垂直连接（图10），集水槽16的两侧壁上均开有若干集水孔17（图9），以收集净化后的海水。斜管沉淀区624上部为设有若干平行设置的斜管的斜管区域，下部为进水缓冲区（即能进水，同时也是污泥沉淀积聚区域），斜管利于污物沉淀，水流从下往上经过斜管区域，污物易于沉淀。污泥15沉淀积聚于混凝沉淀装置6底部。

排污单元由若干个排泥装置组成，排泥装置包括圆形的排泥管67、污泥收集管68和排泥阀69，排泥管67横贯絮凝单元61和沉淀单元62底部，排泥管67下部的两侧各开有若干排泥孔，排泥管67的两端分别与污泥收集管68连接，排泥阀69一端与污泥收集管68连接，排泥阀69另一端与连接排泥池5与混凝沉淀装6的管路连接。排泥装置有三个，每个排泥装置均具有一组由左、右两个排泥阀69组成的排泥阀组，排泥阀为电磁阀，排泥阀69与PLC控制器7连接，三组排泥阀组依次循环开启，每隔0.5~1.5小时开启一组排泥阀组排泥。三组排泥阀组一组接着一组依次循环开启，一组开启时，另外两组是关闭的。若三组排泥阀组同时开启，这样排泥量容易过大，没有过多的泥可以排，这样变成排海水了，不利于净化和装置的连续运行，三组排泥阀组间隔开启，这样使得排泥阀排泥量保持在一个适当的范围，不会无泥可排，也不会使污泥积累过多，又可确保装置的连续运行。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于混凝沉淀装置6与排泥池5之间还设有泥浆循环泵11（如图2所示），泥浆循环泵11的输出口通过管路连接至混凝沉淀装置的入水口65，泥浆循环泵11的输入口通过管路与排泥池5连接，排泥池5内装有液位传感器12，液位传感器12与PLC控制器7连接。絮凝剂加药泵3、助凝剂加药泵4均为不具有计量功能的泵，絮凝剂加药泵3与管道混合器2的连接管路上及助凝剂加药泵4与管道混合器2的连接管路上均设有流量传感器13，流量传感器13与PLC控制器7连接，絮凝剂为氯化铁和复合聚铁的混合物，助凝剂为聚丙烯酰胺和骨胶得混合物，本实施例其它结构同实施例1，本实施例的电路结构框图见图3。

本发明的工作原理为：原水泵将原海水输送至管道混合器，絮凝剂加药泵和助凝剂加药泵分别将絮凝剂和助凝剂输送入管道混合器使得絮凝剂和助凝剂与原海水混合均匀，混合后的海水（即管道混合器输出的海水）进入混凝沉淀装置除浊，混凝沉淀装置底部排出污泥至排泥池，入水检测设备可实时监测原海水浊度的变化，并反馈给PLC控制器，PLC控制器根据原海水浊度的变化精确控制加药量（即絮凝剂、助凝剂加入量），实现了海水浊度的在线检测和加药量的自动调节，保证出水质量，操作简单、无人值守、自动化程度高。混凝沉淀装置的出水口上设有出水浊度传感器，将处理过的清海水的浊度反馈给PLC控制器，如果不满足设定要求则自动报警提示操作人员检查系统工作状态。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (1)

1.一种海水混凝除浊系统，其特征在于：所述的海水混凝除浊系统包括与原海水连通的原水泵（1）、管道混合器（2）、絮凝剂加药泵（3）、助凝剂加药泵（4）、排泥池（5）、混凝沉淀装置（6）和PLC控制器（7），原水泵（1）、管道混合器（2）和混凝沉淀装置（6）依次通过管路连接，絮凝剂加药泵（3）的输出口和助凝剂加药泵（4）的输出口分别通过管路连接至管道混合器（2）的加药口，絮凝剂加药泵（3）的输入口和助凝剂加药泵（4）的输入口分别通过管路连接至装有絮凝剂的絮凝剂池（31）和装有助凝剂的助凝剂池（41），排泥池（5）通过管路与混凝沉淀装置（6）底部连接，原水泵（1）与管道混合器（2）的连接管路上设有入水检测设备，混凝沉淀装置的出水口（66）上设有出水浊度传感器（14），絮凝剂加药泵（3）、助凝剂加药泵（4）、入水检测设备和出水浊度传感器（14）分别与PLC控制器（7）连接；所述的入水检测设备包括温度传感器（8）、入水浊度传感器（9）和电磁流量计（10），温度传感器（8）、入水浊度传感器（9）和电磁流量计（10）分别与PLC控制器（7）连接；所述的混凝沉淀装置（6）与排泥池（5）之间还设有泥浆循环泵（11），泥浆循环泵（11）的输出口通过管路连接至混凝沉淀装置的入水口（65），泥浆循环泵（11）的输入口通过管路与排泥池（5）连接；所述的排泥池（5）内设有液位传感器（12），液位传感器（12）与PLC控制器（7）连接；所述的絮凝剂选自氯化铁、复合聚铁、聚合硫酸铁中的一种或几种，所述的助凝剂选自聚丙烯酰胺、骨胶、壳聚糖中的一种或几种；所述的管道混合器出水口的海水中絮凝剂的浓度为5~100mg/L，所述的管道混合器出水口的海水中助凝剂的浓度为0.1~1mg/L；

絮凝剂加药泵（3）与管道混合器（2）的连接管路上及助凝剂加药泵（4）与管道混合器（2）的连接管路上均设有流量传感器（13），流量传感器（13）与PLC控制器（7）连接；

所述的混凝沉淀装置（6）包括絮凝单元（61）、沉淀单元（62）和排污单元，絮凝单元（61）为由依次连接的异向折板区（611）、同向折板区（612）和直板区（613）组成的回廊式结构，沉淀单元（62）包括配水区（621）、排水区（622）和沉淀区，排水区（622）设于配水区（621）之上，沉淀区由上部的集水区（623）和下部的斜管沉淀区（624）组成，配水区（621）通过配水孔（64）与斜管沉淀区（624）连通，集水区（623）与排水区（622）连通，絮凝单元（61）通过底部穿孔（63）与沉淀单元（62）的配水区（621）连通，排污单元横贯絮凝单元（61）和沉淀单元（62）底部；

配水区（621）为长方体形的通道，排水区（622）为一截面为U形的排水槽，集水区（623）由若干平行设置的集水槽（16）组成，集水槽（16）截面为U形，集水槽（16）与排水槽垂直连接，集水槽（16）的两侧壁上均开有若干集水孔（17）；斜管沉淀区（624）上部为设有若干平行设置的斜管的斜管区域，下部为进水缓冲区；污泥（15）沉淀积聚于混凝沉淀装置（6）底部；

排污单元由若干个排泥装置组成，排泥装置包括排泥管（67）、污泥收集管（68）和排泥阀（69），排泥管（67）横贯絮凝单元和沉淀单元底部，排泥管（67）下部的两侧各开有若干排泥孔，排泥管（67）的两端分别与污泥收集管（68）连接，排泥阀（69）一端与污泥收集管（68）连接，排泥阀（69）另一端与连接排泥池（5）与混凝沉淀装（6）的管路连接；排泥装置有三个，每个排泥装置均具有一组由左、右两个排泥阀（69）组成的排泥阀组，三组排泥阀组依次循环开启，每隔0.5~1.5小时开启一组排泥阀组排泥。

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