CN108911477A - 一种泥水分离智能加药控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种泥水分离智能加药控制系统及方法，系统包括有智能控制终端、药品仓、计量泵、泥浆流路以及浓度计；药品仓通过计量泵与泥浆流路连通；浓度计设置于泥浆流路的出口端，并与智能控制终端通信连接；智能控制终端还与计量泵通信连接；智能控制终端通过浓度计测量泥浆流路的浓度，并通过控制计量泵对泥浆流路进行加药；本发明提供的方案通过实时信号控制加药过程，杜绝人工加药的随意性、降低加药成本和误差，便于生产管理、提高生产效率。

Description

一种泥水分离智能加药控制系统及方法

技术领域

本发明属于泥水分离技术领域，具体涉及一种泥水分离智能加药控制系统及方法。

背景技术

当今社会，在市政、环保、水处理、石油和化工等领域，加药控制系统在生产、加工和处理等很多环节都有较大的需求和应用；国内目前泥水处理大多采用简单的手动控制、连续控制或者定时控制的投加方式，加药设备不可避免的存在以下缺陷和弊病：

第一、药剂浓度控制不稳定，容易出现腐蚀和结垢；

第二、药剂投加不精确，浪费比较严重；

第三、没有优化控制模型，处理效果不是很理想；

第四、认为操作多、劳动强度大、生产效率低。

基于上述泥水处理系统中加药控制存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种泥水分离智能加药控制系统及方法，旨在解决现有泥水处理系统中加药控制精度差的问题。

本发明提供一种泥水分离智能加药控制系统，包括有智能控制终端、药品仓、计量泵、泥浆流路以及浓度计；药品仓通过计量泵与泥浆流路连通；浓度计设置于泥浆流路的出口端，并与智能控制终端通信连接；智能控制终端还与计量泵通信连接；智能控制终端通过浓度计测量泥浆流路的浓度，并通过控制计量泵对泥浆流路进行加药。

进一步地，还包括有流量计；流量计设置于泥浆流路的进口端，并与智能控制终端通信连接；智能控制终端通过流量计测量泥浆流路的流量，并控制计量泵以对泥浆流路进行加药。

进一步地，还包括有管道混合器；管道混合器设置于泥浆流路上，并位于浓度计和泥浆流路进口端；计量泵与泥浆流路连通处位于管道混合器和泥浆流路进口端之间。

进一步地，还包括有压力表；压力表设置于泥浆流路上，并位于流量计和浓度计之间 ；药品仓包括有第一药品仓和第二药品仓；第一药品仓通过第一计量泵与泥浆流路连通；第二药品仓通过第二计量泵与泥浆流路连通；第一计量泵和泥浆流路之间设有第一止回阀；第二计量泵和泥浆流路之间设有第二止回阀。

进一步地，智能控制终端还与远程控制中心通信连接；浓度计实时测量泥浆流路的上清液浓度，并传输至智能控制终端；智能控制终端根据上清液浓度计算泥浆处理所需要设定的药品投加量，并通过控制计量泵进行投放。

进一步地，还包括有加水流路；加水流路上设有第一电磁阀；药品仓上设有液位计，液位计用于检测药品仓内的液位信息；第一电磁阀和液位计分别与智能控制终端连接；智能控制终端通过接收药品仓内的液位信息，控制第一电磁阀开启或关闭从而控制加水流路进行加水或断水。

进一步地，药品仓包括有预制仓和成品仓；加水流路通过第一流路与预制仓连通；加水流路通过第二流路与成品仓连通；第一流路上设有第二电磁阀；第二流路上设有第三电磁阀；第二电磁阀和第三电磁阀分别与智能控制终端电气连接；预制仓和/或成品仓上设有制药装置；和/或，加水流路的进水端还设有流量计和压力计。

进一步地，制药装置包括有干粉机和搅拌器；干粉机设置于预制仓和/或成品仓上，用于对预制仓和/或成品仓进行投药；搅拌器设置于预制仓和/或成品仓上并向预制仓和/或成品仓内延伸；搅拌器与电机传动连接，电机与智能控制终端连接；液位计分别设置于预制仓和/或成品仓上，并向预制仓和/或成品仓内延伸，用于测量预制仓和/或成品仓内的液位信息；液位计与智能控制终端通信连接；智能控制终端通过接收液位信息，从而控制干粉机和电机启停。

本发明还提供一种泥水分离智能加药控制方法，包括上述所述的泥水分离智能加药控制系统；还包括以下步骤：S1：浓度计实时检测泥浆流路出口端的泥浆上清液浓度，并将上清液浓度信息反馈给智能控制终端；

S2：智能控制终端接收上清液浓度信息，并根据上清液浓度信息计算泥浆处理所需要设定的药品投加量；

S3：智能控制终端根据设置的药品投加量控制计量泵工作，从而实现精细加药控制。

采用上述方案，使得本发明具备以下有益效果：

第一、通过实时信号控制加药过程，杜绝人工加药的随意性和不准确性，降低成本。

第二、通过采样试验研究的加药模型关系使药剂投加最优化，处理效果更优，提高污泥脱水率，保证了出泥稳定性。

第三、在线自动控制技术可以大量减少人力，降低劳动强度，便于生产管理，提高生产效率。

第四、提高整体可靠性，防止人为操作失误，实现监测反应过程，及时发出预警报警提醒。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

图 1 为本发明一种泥水分离智能加药控制系统结构示意图；

图2 为本发明药剂制备装置控制系统结构示意图。

图中：1、智能控制终端；2、第一药品仓；3、第二药品仓；4、第一计量泵；5、第二计量泵；6、第一止回阀；7、第二止回阀；8、管道混合器；9、压力表；10、流量计；11、浓度计；12、药品仓；13、预制仓；14、成品仓；15、流量计；16、压力记；17、第一干粉机；18、第二干粉机；19、第一搅拌器；20、液位计；21、第二搅拌器；22、第二液位计；23、计量泵；24、第一电磁阀；25、第二电磁阀；26、第三电磁阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图 1至图2所示，本发明提供一种泥水分离智能加药控制系统，包括有智能控制终端1、药品仓、计量泵、泥浆流路以及浓度计11；本实施中，药品仓通过计量泵与泥浆流路连通；浓度计11设置于泥浆流路的出口端，并与智能控制终端1通信连接；浓度计11用于实施检测泥浆流路上泥浆上清液浓度变化；智能控制终端1还与计量泵通信连接；采用上述方案，智能控制终端1通过浓度计11测量泥浆流路的浓度，并通过控制计量泵对泥浆流路进行加药；具体地，智能控制终端通过浓度计检测泥浆上清液浓度，结合采样试验形成药品与上清液浓度对应的最佳投配关系模型，计算出泥浆处理所需要设定的药品投加量，完成精确投加量，从而控制泥浆的混凝浓度，使其达到最佳的处理效果，使药剂投加达到最优。

优选地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本实施例中，还包括有流量计10；流量计10设置于泥浆流路的进口端，并与智能控制终端1通信连接；流量计10主要用于实时检测泥浆流路进口端的泥浆流量，并通过获取该泥浆流量结合采样试验形成药品与上清液浓度对应的最佳投配关系模型，以获取相对应的药品投加量；其中泥浆流量可影响到整个泥浆的流通量，进而影响到药品的投加量；通过适当的流量匹配，可实现精确投加药品；采用上述方案，智能控制终端1通过流量计10测量泥浆流路的流量，并控制计量泵以对泥浆流路进行加药。

优选地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本实施例中，还包括有管道混合器；管道混合器设置于泥浆流路上，并位于浓度计和泥浆流路进口端；计量泵与泥浆流路连通处位于管道混合器和泥浆流路进口端之间。

优选地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本实施例中，还包括有压力表9；压力表9设置于泥浆流路上，并位于流量计10和浓度计11之间；具体地，压力表9设置于泥浆流路上，压力表9位于流量计10和药品仓与泥浆流路连接处之间 ，这样便于检测泥浆流路在投药前的流路压力，便于精确计算药品投加量；具体地，本实施例中，药品仓包括有第一药品仓2和第二药品仓3；计量泵包括有第一计量泵4和第二计量泵5；第一药品仓2通过第一计量泵4与泥浆流路连通；第二药品仓3通过第二计量泵5与泥浆流路连通；第一计量泵4和泥浆流路之间设有第一止回阀6；第二计量5泵和泥浆流路之间设有第二止回阀7；第一止回阀和第二止回阀均为单向阀，这样可以实现计量泵和泥浆流路之间的有效控制。

优选地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本实施例中，智能控制终端1还与远程控制中心通信连接，远程控制中心用于实施对该泥水分离智能加药控制系统进行监控，便于远程了解该泥水分离智能加药控制系统的工作过程及状态；具体地，智能控制终端主要有智能控制器和PLC控制器组成；通过PLC控制器根据设定的投加量来实现比例式自动加药，实现精细加药控制；进一步地，浓度计11实时测量泥浆流路的上清液浓度，并传输至智能控制终端1；智能控制终端1根据上清液浓度计算泥浆处理所需要设定的药品投加量，并通过控制计量泵进行投放，从而控制泥浆的混凝浓度，使其达到最佳的处理效果，使药剂投加达到最优。

优选地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本实施例中，还包括有加水流路；加水流路上设有第一电磁阀24；药品仓12上设有液位计，液位计用于检测药品仓12内的液位信息；第一电磁阀24和液位计分别与智能控制终端1连接；智能控制终端1通过接收药品仓12内的液位信息，并通过控制第一电磁阀24开启或关闭从而控制加水流路进行加水或断水。

优选地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本实施例中，药品仓包括有预制仓13和成品仓14；预制仓13和成品仓14连通，预制仓13向成品仓14输送合成药品；加水流路通过第一流路与预制仓13连通；加水流路通过第二流路与成品仓14连通；第一流路上设有第二电磁阀25；第二流路上设有第三电磁阀26；第二电磁阀25和第三电磁阀26分别与智能控制终端1电气连接；其中，预制仓13和/或成品仓14上设有制药装置；进一步地，加水流路的进水端还设有流量计15和压力计16；流量计15和压力计16分别与智能控制终端1通信连接；流量计15和压力计16分别计算加水流路上水流的流量信息和压力信息，便于智能控制终端1控制第一电磁阀24进行供水。

优选地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本实施例中，制药装置包括有干粉机和搅拌器；干粉机设置于预制仓13和/或成品仓14上，用于对预制仓13和/或成品仓14进行投药；搅拌器设置于预制仓13和/或成品仓14上并向预制仓13和/或成品仓14内延伸；搅拌器与电机传动连接，电机与智能控制终端1连接，由此通过智能控制终端1控制电机的启闭，从而控制搅拌器进行工作；进一步地，液位计20分别设置于预制仓13和/或成品仓14上，并向预制仓13和/或成品仓14内延伸，用于测量预制仓13和/或成品仓14内的液位信息；液位计20与智能控制终端1通信连接；智能控制终端1通过接收液位信息，从而控制干粉机和电机启停，以达到控制制药装置的制药过程。

结合上述方案，本发明提供的泥水分离智能加药控制系统具备以下技术效果：

第一、该泥水分离智能加药控制系统使用关系模型特征库动态控制药剂投加量，加药精确，药剂投加量易于调节；

第二、该泥水分离智能加药控制系统施行智能全自动运行，安装操作方便，维修简单；

第三、泥该泥水分离智能加药控制系统控制系统可以根据用户需求，灵活的配置最佳方案，系统实现远程控制；

第四、该泥水分离智能加药控制系统性能稳定，能耗低，结构紧凑，外形美观，适用范围广；

第五、该泥水分离智能加药控制系统结构模块化设计，一体化组合，可方便地进行能力和功能扩展。

相应地，结合上述方案，本发明还提供一种泥水分离智能加药控制方法，包括上述所述的泥水分离智能加药控制系统；还包括以下步骤：

S1：浓度计实时检测泥浆流路出口端的泥浆上清液浓度，并将上清液浓度信息反馈给智能控制终端；

S2：智能控制终端接收上清液浓度信息，并根据上清液浓度信息计算泥浆处理所需要设定的药品投加量；具体地，智能控制终端通过浓度计检测泥浆上清液浓度，结合采样试验形成药品与上清液浓度对应的最佳投配关系模型，计算出泥浆处理所需要设定的药品投加量；

S3：智能控制终端根据设置的药品投加量控制计量泵工作，从而实现精细加药控制；具体地，智能控制终端通过精确控制计量泵的开启时间，来精确控制药品投加量。

优选地，结合上述方案，本实施例中，还包括有以下制药过程，其步骤包括：

S10：液位计检测药品仓内的液位信息，并将液位信息反馈给智能控制终端；

S20：当药品仓内的液位信息低于设定的配制液位值时，智能控制终端通过控制加水流路上的第一电磁阀开启，进行加水；同时，智能控制终端通过控制药品仓上的干粉机和搅拌器开始工作；其中，干粉机和/或搅拌器按预设频率进行工作；

S30：当药品仓内的液位信息高于设定的配制液位值时，智能控制终端通过控制加水流路上的第一电磁阀关闭，停止加水；同时，智能控制终端通过控制药品仓上的干粉机和搅拌器停止工作，结束药品配制过程；具体地，加药计量泵按照控制终端设定的投加频率输送药液至泥浆管道中，完成加药过程。

采用上述方案，使得本发明具备以下有益效果：

第一、通过实时信号控制加药过程，杜绝人工加药的随意性和不准确性，降低成本。

第二、通过采样试验研究的加药模型关系使药剂投加最优化，处理效果更优。提高污泥脱水率，保证了出泥稳定性。

第三、在线自动控制技术可以大量减少人力，降低劳动强度，便于生产管理，提高生产效率。

第四、提高整体可靠性，防止人为操作失误，实现监测反应过程，及时发出预警报警提醒。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种泥水分离智能加药控制系统，其特征在于，包括有智能控制终端、药品仓、计量泵、泥浆流路以及浓度计；所述药品仓通过所述计量泵与所述泥浆流路连通；所述浓度计设置于所述泥浆流路的出口端，并与所述智能控制终端通信连接；所述智能控制终端还与所述计量泵通信连接；所述智能控制终端通过所述浓度计测量所述泥浆流路的浓度，并通过控制所述计量泵对所述泥浆流路进行加药。

2.根据权利要求1所述的泥水分离智能加药控制系统，其特征在于，还包括有流量计；所述流量计设置于所述泥浆流路的进口端，并与所述智能控制终端通信连接；所述智能控制终端通过所述流量计测量所述泥浆流路的流量，并控制所述计量泵以对所述泥浆流路进行加药。

3.根据权利要求1所述的泥水分离智能加药控制系统，其特征在于，还包括有管道混合器；所述管道混合器设置于所述泥浆流路上，并位于所述浓度计和所述泥浆流路进口端；所述计量泵与所述泥浆流路连通处位于所述管道混合器和所述泥浆流路进口端之间。

4.根据权利要求2所述的泥水分离智能加药控制系统，其特征在于，还包括有压力表；所述压力表设置于所述泥浆流路上，并位于所述流量计和所述浓度计之间 ；所述药品仓包括有第一药品仓和第二药品仓；所述第一药品仓通过第一计量泵与所述泥浆流路连通；所述第二药品仓通过第二计量泵与所述泥浆流路连通；所述第一计量泵和所述泥浆流路之间设有第一止回阀；所述第二计量泵和所述泥浆流路之间设有第二止回阀。

5.根据权利要求1所述的泥水分离智能加药控制系统，其特征在于，所述智能控制终端还与远程控制中心通信连接；所述浓度计实时测量所述泥浆流路的上清液浓度，并传输至所述智能控制终端；所述智能控制终端根据所述上清液浓度计算泥浆处理所需要设定的药品投加量，并通过控制所述计量泵进行投放。

6.根据权利要求1所述的泥水分离智能加药控制系统，其特征在于，还包括有加水流路；所述加水流路上设有第一电磁阀；所述药品仓上设有液位计，所述液位计用于检测所述药品仓内的液位信息；所述第一电磁阀和所述液位计分别与所述智能控制终端连接；所述智能控制终端通过接收所述药品仓内的液位信息，控制所述第一电磁阀开启或关闭从而控制所述加水流路进行加水或断水。

7.根据权利要求6所述的泥水分离智能加药控制系统，其特征在于，所述药品仓包括有预制仓和成品仓；所述加水流路通过第一流路与所述预制仓连通；所述加水流路通过第二流路与所述成品仓连通；所述第一流路上设有第二电磁阀；所述第二流路上设有第三电磁阀；所述第二电磁阀和所述第三电磁阀分别与所述智能控制终端电气连接；所述预制仓和/或所述成品仓上设有制药装置；和/或，所述加水流路的进水端还设有流量计和压力计。

8.根据权利要求7所述的泥水分离智能加药控制系统，其特征在于，所述制药装置包括有干粉机和搅拌器；所述干粉机设置于所述预制仓和/或所述成品仓上，用于对所述预制仓和/或所述成品仓进行投药；所述搅拌器设置于所述预制仓和/或所述成品仓上并向所述预制仓和/或所述成品仓内延伸；所述搅拌器与电机传动连接，所述电机与所述智能控制终端连接；所述液位计分别设置于所述预制仓和/或所述成品仓上，并向所述预制仓和/或所述成品仓内延伸，用于测量所述预制仓和/或所述成品仓内的液位信息；所述液位计与所述智能控制终端通信连接；所述智能控制终端通过接收所述液位信息，从而控制所述干粉机和所述电机启停。

9.一种泥水分离智能加药控制方法，其特征在于，包括上述权利要求1所述的泥水分离智能加药控制系统；还包括以下步骤：

S1：浓度计实时检测泥浆流路出口端的泥浆上清液浓度，并将上清液浓度信息反馈给智能控制终端；

S2：智能控制终端接收上清液浓度信息，并根据上清液浓度信息计算泥浆处理所需要设定的药品投加量；

S3：智能控制终端根据设置的药品投加量控制计量泵工作，从而实现精细加药控制。

10.根据权利要求9所述的泥水分离智能加药控制方法，其特征在于，还包括有以下制药过程，其步骤包括：

S10：液位计检测药品仓内的液位信息，并将液位信息反馈给智能控制终端；

S20：当药品仓内的液位信息低于设定的配制液位值时，智能控制终端通过控制所述加水流路上的第一电磁阀开启，进行加水；同时，智能控制终端通过控制药品仓上的干粉机和搅拌器开始工作；干粉机和/或搅拌器按预设频率进行工作；

S30：当药品仓内的液位信息高于设定的配制液位值时，智能控制终端通过控制所述加水流路上的第一电磁阀关闭，停止加水；同时，智能控制终端通过控制药品仓上的干粉机和搅拌器停止工作。