CN107935087B - 一种全自动气浮控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全自动气浮控制系统及控制方法。该系统包括：气浮槽、溶气罐、储气罐、撇渣装置、絮凝剂进料管、进水管、以及排水管；所述的气浮槽与溶气罐之间设置有一溶气泵，通过溶气泵将气浮槽中的水输送至溶气罐进行溶气，经过溶气后的水由溶气罐的出口输出至进水管，与输入至气浮槽的水一起进入气浮槽内；在上述系统中设置有多个控制点，并且这些控制点进行串级控制连接，通过这些控制点对系统进行控制，实现汽浮出水水质的监控和自动调节；运行监控不受天气和光线的影响。
Description
技术领域：
本发明涉及水处理系统及方法技术领域，特指一种全自动气浮控制系统及方法。
背景技术：
造纸行业中会产生很多废水，这些废水需要经过处理后才能排放，目前采用的一种常规水处理装置就是气浮装置。
气浮装置的工作原理是：向污水中通入空气，产生微细的气泡，使水中的细小悬浮物黏附在空气泡上，随气泡一起上浮到水面，形成浮渣，然后通过撇渣装置将浮渣撇去，从而达到去除水中悬浮物，改善水质的目的。为了增加净化效果，通常会在污水中投放一定的絮凝剂，投入的絮凝剂会促进悬浮物凝聚，使其黏附在气泡而上浮；可加入浮选剂使亲水性颗粒表面转化为疏水性物质而黏附在气泡上，随气泡上浮。
目前这种气浮装置存在以下的不足：出水的水质无法在线监控，并无法实现自动调节；当需要调节处理量时，需要同时对絮凝剂量、压缩空气量等多个参数进行同时调节，而目前采用人工调节的方式容易造成出水水质波动。另外，目前气浮装置中对空气压力的调节、溶气效果、撇渣装置是否异常均需要靠人工检测，不仅劳动强度大，并且会导致水质出现波动，影响水处理的效果
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种全自动气浮控制系统及方法。
为了解决上述技术问题，本发明中全自动气浮控制系统采用了下述技术方案：一种全自动气浮控制系统，该系统包括：气浮槽、对气浮槽中的水进行溶气作业的溶气罐、与溶气罐连通并向溶气罐供气的储气罐、设置于气浮槽上的撇渣装置、通过絮凝剂投放泵向气浮槽内投放絮凝剂的絮凝剂进料管、通过进料泵向气浮槽内输入水的进水管、以及向外输出由气浮槽溢流出的水的排水管；所述的气浮槽与溶气罐之间设置有一溶气泵，通过溶气泵将气浮槽中的水输送至溶气罐进行溶气，经过溶气后的水由溶气罐的出口输出至进水管，与输入至气浮槽的水一起进入气浮槽内；在上述系统中设置有如下控制点，并且这些控制点进行串级控制连接，这些控制点包括：设置在所述的排水管上、用于检测排水浓度的控制点A；设置在进水管上、用于进行进水流量控制的控制点B；设置在絮凝剂进料管上、用于絮凝剂流量控制的控制点C；设置在储气罐与溶气罐之间、用于控制压缩空气流量的控制点D；设置在溶气泵与溶气罐之间、用于控制溶汽进水量的控制点E；设置在撇渣装置中、用于驱动撇渣装置运行的变频电机，该变频电机作为控制点F；设置在储气罐进气口、用于控制储气罐压力的的控制点G。
进一步而言，上述技术方案中，所述的控制点A为浓度变送器。
进一步而言，上述技术方案中，所述的控制点B为流量变送器和调节阀。
进一步而言，上述技术方案中，所述的控制点C为流量变送器。
进一步而言，上述技术方案中，所述的控制点D为流量变送器和调节阀。
进一步而言，上述技术方案中，所述的控制点E为流量变送器和调节阀。
进一步而言，上述技术方案中，所述的控制点G为压力变送器和和向储气罐输入压缩气体的空压机。
进一步而言，上述技术方案中，在溶气罐与进水管之间设置有用于控制溶气罐背压的控制点H；所述的控制点H为压力变送器和控制阀，通过控制点H控制溶气罐的背压维持在设定数值。
进一步而言，上述技术方案中，所述的气浮槽上还设置有液位变送器器。
进一步而言，上述技术方案中，本系统采用了如下的控制方法：上述的控制点A、B、C、D、E、F、G进行串级控制连接，并进行如下设定：当控制点A所显示浓度大于设定浓度时，调节控制点F的变频电机按照每分钟10％速度递增，增加排渣量，直到A点浓度小于或等于设定浓度；当控制点F的变频电机转速递增至100％时，控制点A检测的浓度依然大于设定浓度，则调节控制点B中的调节阀，将进料流速按每5分钟降低10立方/小时递减，同时控制点C、D、E根据与控制点B设定比例自动减少，直到气浮槽中的进水量为额定进水量的80％时，发出警报，提示操作人员增加控制点C处絮凝剂投放泵的进料速度，以及调节控制点D、E中各自调节阀，增加进料速度，直到控制点A的检测浓度合格，此时警报消除；在控制点A点处显示浓度小于设定浓度情况下，当需要增加控制点B的处理量时，控制点C、D、E、F根据与控制点B的设定比例自动增加流量和转速；控制点G中采用两台连动的空压机，其中一台空压机作为备用，当储气罐的压力低于设定压强时，备用空压机自动启动；当压力高于设定压强时，则备用空压机停机。
本气浮装置工作过程如下：需要处理的水经过流量计后通过上料泵进入进水管，并与絮凝剂进料管送入的一定量的絮凝剂混合后进入汽浮槽，溶气泵抽取汽浮槽里面的水送往溶气罐与压缩空气进行溶气，溶气后的水再进入进水管，和进水混合进入汽浮槽，细小气泡在汽浮槽上升过程中粘附由絮凝剂和轻杂质组成的絮团一起上升，再通过撇渣装置将液面的轻杂质去除。液面以下的处理后水经过溢流后进入排水管持续往外流。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：本发明在控制系统中设置有多个控制点，并且这些控制点进行串级控制连接，通过这些控制点对系统进行控制，实现汽浮出水水质的监控和自动调节；运行监控不受天气和光线的影响。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式：
下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。
见图1所示，本发明为一种全自动气浮控制系统，该系统包括：气浮槽1、溶气罐2、储气罐3、撇渣装置4、絮凝剂进料管5、进水管6和排水管7。附图1中实线部分为通过管道连接，虚线部分为电路连接。
所述的气浮槽1与溶气罐2之间设置有一溶气泵21，通过溶气泵21将气浮槽1中的水输送至溶气罐2进行溶气，经过溶气后的水由溶气罐2的出口输出至进水管6，与进水管6的水一起进入气浮槽1内。
所述的储气罐3与溶气罐2连通，通过储气罐3向溶气罐2内输入高压气体。储气罐3的进气口连接有空压机31，通过空压机31向储气罐3内输入高压气体。
所述的撇渣装置4设置于气浮槽1上，撇渣装置4采用现有的撇渣装置，其通过大车电机控制大车绕汽浮槽旋转，同时小车电机控制撇渣勺旋转，将液面的杂质去除。处理后的水通过溢流流向排水管7.
絮凝剂进料管5起始端设置有絮凝剂投放泵51向气浮槽1内投放絮凝剂；进水管6通过进料泵61向气浮槽1内输入需要处理的水。经过溶气后的水由溶气罐2的出口输出至进水管6，与进水管6的水一起进入气浮槽1内；
在上述系统中设置有如下控制点，并且这些控制点进行串级控制连接，这些控制点包括：
设置在所述的排水管7上、用于检测排水浓度的控制点A，所述的控制点A为浓度变送器a1，通过该浓度变送器a1检测排出的水浓度是否达标，实现实时在线检测水质。
设置在进水管6上、用于进行进水流量控制的控制点B，所述的控制点B为流量变送器b1和调节阀b2。流量变送器b1用于实时检测进水管6的进水流量，调节阀b2采用电动调节阀，可根据需要调节进水流量大小。
设置在絮凝剂进料管5上、用于絮凝剂流量控制的控制点C，该所述的控制点C为流量变送器c1，通过流量变送器c1实时检测絮凝剂的投放量。
设置在储气罐3与溶气罐2之间、用于控制压缩空气流量的控制点D；所述的控制点D为流量变送器d1和调节阀d2。
设置在溶气泵21与溶气罐2之间、用于控制溶汽进水量的控制点E；所述的控制点E为流量变送器e1和调节阀e2。通过流量变送器e1检测输入至溶气罐2内的水量，通过调节阀e2实现电动调节控制流量。
设置在撇渣装置4中、用于驱动撇渣装置4运行的变频电机，该变频电机作为控制点F；
设置在储气罐3进气口、用于控制储气罐3压力的的控制点G。所述的控制点G为压力变送器g1和向储气罐3输入压缩气体的空压机31。此处设置了两个空压机31，其中一个作为备用。
在溶气罐2与进水管6之间设置有用于控制溶气罐2背压的控制点H；所述的控制点H为压力变送器h1和控制阀h2，以检测溶气罐2的背压以及调节溶气液的流量，即通过控制点H控制溶气罐2的背压维持在设定数值。
另外，所述的气浮槽1上还设置有液位变送器器11。
本气浮装置工作过程如下：需要处理的水经过流量计后通过上料泵61进入进水管6，并与絮凝剂进料管5送入的一定量的絮凝剂混合后进入汽浮槽1，溶气泵21抽取汽浮槽1里面的水送往溶气罐2与压缩空气进行溶气，溶气后的水再进入进水管6，和进水混合进入汽浮槽，细小气泡在汽浮槽上升过程中粘附由絮凝剂和轻杂质组成的絮团一起上升，再通过撇渣装置4将液面的轻杂质去除。液面以下的处理后水经过溢流后进入排水管7持续往外流。
本发明的控制方法为：将上述的控制点A、B、C、D、E、F、G、H进行串级控制连接，并进行如下设定：
当控制点A所显示浓度大于设定浓度时，调节控制点F的变频电机按照每分钟10％速度递增，增加排渣量，直到A点浓度小于或等于设定浓度；当控制点F的变频电机转速递增至100％时，控制点A检测的浓度依然大于设定浓度，则调节控制点B中的调节阀，将进料流速按每5分钟降低10立方/小时递减，同时控制点C、D、E根据与控制点B设定比例自动减少，直到气浮槽1中的进水量为额定进水量的80％时，发出警报，提示操作人员增加控制点C处絮凝剂投放泵51的进料速度，以及调节控制点D、E中各自调节阀，增加进料速度，直到控制点A的检测浓度合格，此时警报消除。
在控制点A点处显示浓度小于设定浓度情况下，当需要增加控制点B的处理量时，控制点C、D、E、F根据与控制点B的设定比例自动增加流量和转速。
控制点G中采用两台连动的空压机31，其中一台空压机作为备用，当储气罐3的压力低于设定压强时(本实施例设定为：3BAR)，备用空压机自动启动；当压力高于设定压强时，则备用空压机停机。
控制点H设定背压为100KPA，由控制阀h2控制，维持最佳的溶气效果。
另外，可在撇渣装置4中的运行轨道旁各安装一个慢速开关12，用于在线监控撇渣装置4的运行状态。点通过两个慢速开关，监控撇渣装置4的中大小车的运行，保证除渣持续进行。
本发明在控制系统中设置有多个控制点，并且这些控制点进行串级控制连接，通过这些控制点对系统进行控制，实现汽浮出水水质的监控和自动调节；运行监控不受天气和光线的影响。
当然，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非来限制本发明实施范围，凡依本发明申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。
Claims (4)
1.一种全自动气浮控制系统，其特征在于：该系统包括：气浮槽、对气浮槽中的水进行溶气作业的溶气罐、与溶气罐连通并向溶气罐供气的储气罐、设置于气浮槽上的撇渣装置、通过絮凝剂投放泵向气浮槽内投放絮凝剂的絮凝剂进料管、通过进料泵向气浮槽内输入水的进水管、以及向外输出由气浮槽溢流出的水的排水管；
所述的气浮槽与溶气罐之间设置有一溶气泵，通过溶气泵将气浮槽中的水输送至溶气罐进行溶气，经过溶气后的水由溶气罐的出口输出至进水管，与进水管的水一起进入气浮槽内；
在上述系统中设置有如下控制点，并且这些控制点进行串级控制连接，这些控制点包括：
设置在所述的排水管上、用于检测排水浓度的控制点A，所述的控制点A为浓度变送器；
设置在进水管上、用于进行进水流量控制的控制点B，所述的控制点B为流量变送器和调节阀；
设置在絮凝剂进料管上、用于絮凝剂流量控制的控制点C，所述的控制点C为流量变送器；
设置在储气罐与溶气罐之间、用于控制压缩空气流量的控制点D，所述的控制点D为流量变送器和调节阀；
设置在溶气泵与溶气罐之间、用于控制溶汽进水量的控制点E，所述的控制点E为流量变送器和调节阀；
设置在撇渣装置中、用于驱动撇渣装置运行的变频电机，该变频电机作为控制点F，所述的控制点E为流量变送器和调节阀；
设置在储气罐进气口、用于控制储气罐压力的的控制点G，所述的控制点G为压力变送器和和向储气罐输入压缩气体的空压机；
上述的控制点A、B、C、D、E、F、G进行串级控制连接，并进行如下设定：
当控制点A所显示浓度大于设定浓度时，调节控制点F的变频电机按照每分钟10％速度递增，增加排渣量，直到A点浓度小于或等于设定浓度；当控制点F的变频电机转速递增至100％时，控制点A检测的浓度依然大于设定浓度，则调节控制点B中的调节阀，将进料流速按每5分钟降低10立方/小时递减，同时控制点C、D、E根据与控制点B设定比例自动减少，直到气浮槽中的进水量为额定进水量的80％时，发出警报，提示操作人员增加控制点C处絮凝剂投放泵的进料速度，以及调节控制点D、E中各自调节阀，增加进料速度，直到控制点A的检测浓度合格，此时警报消除。
2.根据权利要求1所述的一种全自动气浮控制系统，其特征在于：在溶气罐与进水管之间设置有用于控制溶气罐背压的控制点H；所述的控制点H为压力变送器和控制阀，通过控制点H控制溶气罐的背压维持在设定数值。
3.根据权利要求1所述的一种全自动气浮控制系统，其特征在于：所述的气浮槽上还设置有液位变送器。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种全自动气浮控制系统，其特征在于：在控制点A点处显示浓度小于设定浓度情况下，当需要增加控制点B的处理量时，控制点C、D、E、F根据与控制点B的设定比例自动增加流量和转速；
控制点G中采用两台连动的空压机，其中一台空压机作为备用，当储气罐的压力低于设定压强时，备用空压机自动启动；当压力高于设定压强时，则备用空压机停机。
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