CN113023801A - 一种混凝澄清效果在线监督控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝澄清效果在线监督控制系统，试验杯上设置有摄像机，水箱的出口、混凝剂罐的出口及助凝剂罐的出口通过管道并管后经第一阀门与水箱的入口相连通，试验杯的上清液出口经第二阀门与第一检测系统的入口相连通；进水管道的出口与混凝澄清设备的入口、水箱的入口及第二检测系统的入口相连通，水箱的入口的入口处设置有进水阀，混凝澄清设备的出口与第三检测系统的入口相连通；加药量自适应整定系统与自学习系统、第一检测系统、第二检测系统、第四检测系统及混凝澄清设备相连接，该系统能够在确保混凝澄清设备混凝澄清效果的前提下大幅降低混凝澄清设备的运行成本。

Description

一种混凝澄清效果在线监督控制系统

技术领域

本发明属于水处理领域，涉及一种混凝澄清效果在线监督控制系统。

背景技术

混凝澄清工艺是这一种利用化学药剂使水中胶体和细微悬浮物脱稳，从而凝聚为絮凝体，然后予以分离去除的水质净化技术。该工艺既可以降低原水的浊度、色度等水质感观指标，又可以去除水中多种有毒有害污染物，因此在给水和废水处理中应用十分广泛。

混凝澄清工艺所用的化学药剂主要是混凝剂和助凝剂两种，加药量的控制优劣是影响混凝澄清效果的重要因素之一。加药不足时，不能使胶体完全脱稳，形成的絮体尺寸小而且浓度很低、活性差，因此出水水质较差；当加药过量时，虽然形成的絮凝体浓度较高，活性较强，出水浊度也较低，但是这种絮凝体密度很小，混凝澄清设备的泥渣层上涨很快，导致排泥频繁，水耗较大，运行成本高。同时，由于常用聚合氯化铝或聚合硫酸铁为混凝剂，水中残留的Al³⁺和Fe³⁺浓度较高，也不利于后级处理设备的安全运行。加药量的合理与稳定控制，是混凝澄清效果的可靠保证。

通常情况下，混凝剂和助凝剂的加药量是在基建期由设备调试厂家人工试验确定的。正常投运后，运行人员根据经验仅对上述加药量进行微调。此种加药量控制方法，完全依赖人员的技术水平，当进水水质和流量发生变化后，由于加药量调整响应不及时或不准确，常常导致出水水质超标或运行成本偏高等问题。

若针对传统加药方式滞后性大、准确性差、自动化程度低等问题，开发一套混凝澄清最优加药量在线智能控制装置，不仅能提高混凝澄清设备出水水质，降低运行成本，同时还能确保后续水处理设备的安全运行，具有显著的提质增效特征。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种混凝澄清效果在线监督控制系统，该系统能够在确保混凝澄清设备混凝澄清效果的前提下大幅降低混凝澄清设备的运行成本。

为达到上述目的，本发明所述的混凝澄清效果在线监督控制系统包括自学习系统、加药量自适应整定系统、进水管道、水箱、混凝剂罐、助凝剂罐、第一检测系统、第二检测系统、第三检测系统及若干水处理系统；

各水处理系统均包括试验杯，试验杯上设置有摄像机，水箱的出口、混凝剂罐的出口及助凝剂罐的出口通过管道并管后经第一阀门与水箱的入口相连通，试验杯的上清液出口经第二阀门与第一检测系统的入口相连通；

进水管道的出口与混凝澄清设备的入口、水箱的入口及第二检测系统的入口相连通，水箱的入口的入口处设置有进水阀，混凝澄清设备的出口与第三检测系统的入口相连通；

加药量自适应整定系统与自学习系统、第一检测系统、第二检测系统、第三检测系统及混凝澄清设备相连接。

水箱的出口处设置有与加药量自适应整定系统相连接的第三阀门、第一离心泵及第四阀门。

混凝剂罐的出口处设置有与加药量自适应整定系统相连接的第五阀门、第一计量泵及第六阀门。

助凝剂罐的出口处设置有与加药量自适应整定系统相连接的第七阀门、第二计量泵及第八阀门。

试验杯内设置有搅拌装置及液位计，其中液位计与加药量自适应整定系统相连接。

试验杯的底部设置有排污口，其中，排污口处设置有排污阀。

还包括除盐水管，试验杯内设置有第一冲洗喷头，其中，第一冲洗喷头经第一冲洗水控制阀与水箱的出口相连通，除盐水管与水箱的入口相连通，除盐水管上设置有控制阀。

第一检测系统的入口处设置有第二离心泵。

第一检测系统、第二检测系统及第三检测系统均包括检测池以及设置于检测池内的浊度计及pH计。

第一检测系统内的检测池内设置有第二冲洗喷头，其中，第二冲洗喷头经第二冲洗水控制阀与水箱的出口相连通。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的混凝澄清效果在线监督控制系统在具体操作时，先通过水箱向多个试验杯内注水水样，然后向多个水箱内依次注入不同的混凝剂及不同的助凝剂，并进行搅拌，静置后将试验杯内水的上清液通入第一检测系统中，通过第一检测系统对水质进行检测，通过对比获知水质合格前提下混凝剂及助凝剂的最少加药量信息，最后依此控制混凝澄清设备，从而在确保混凝澄清设备混凝澄清效果的前提下大幅降低混凝澄清设备的运行成本，自动化程度高，无需认为干预，实用性极强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1为自学习系统、2为加药量自适应整定系统、3为水箱、4为混凝剂罐、5为助凝剂罐、6为第一检测系统、7为第二检测系统、8为第三检测系统、9为试验杯、10为摄像机、11为第一离心泵、12为第一计量泵、13为第二计量泵、14为第二离心泵、15为第三阀门、16为第四阀门、17为第五阀门、18为第六阀门、19为第七阀门、20为第八阀门、21为第一阀门、22为第一冲洗水控制阀、23为第二阀门、24为排污阀、25为第二冲洗水控制阀、26为出水阀、27为进水阀、28为控制阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1，本发明所述的混凝澄清效果在线监督控制系统包括自学习系统1、加药量自适应整定系统2、进水管道、水箱3、混凝剂罐4、助凝剂罐5、第一检测系统6、第二检测系统7、第三检测系统8及若干水处理系统；各水处理系统均包括试验杯9，试验杯9上设置有摄像机10，水箱3的出口、混凝剂罐4及助凝剂罐5的出口的出口通过管道并管后经第一阀门21与水箱3的入口相连通，试验杯9的上清液出口经第二阀门23与第一检测系统6的入口相连通；进水管道的出口与混凝澄清设备的入口、水箱3的入口及第二检测系统7的入口相连通，水箱3的入口的入口处设置有进水阀27，混凝澄清设备的出口与第三检测系统8的入口相连通；加药量自适应整定系统2与自学习系统、第一检测系统6、第二检测系统7、第三检测系统8及混凝澄清设备相连接，第一检测系统6的入口处设置有第二离心泵14。

水箱3的出口处设置有与加药量自适应整定系统2相连接的第三阀门15、第一离心泵11及第四阀门16；混凝剂罐4的出口处设置有与加药量自适应整定系统2相连接的第五阀门17、第一计量泵12及第六阀门18；助凝剂罐5的出口处设置有与加药量自适应整定系统2相连接的第七阀门19、第二计量泵13及第八阀门20。

试验杯9内设置有搅拌装置及液位计，其中，液位计与加药量自适应整定系统2相连接；试验杯9的底部设置有排污口，其中，排污口处设置有排污阀24。

本发明还包括除盐水管，试验杯9内设置有第一冲洗喷头，其中，第一冲洗喷头经第一冲洗水控制阀22与水箱3的出口相连通，除盐水管与水箱3的入口相连通，除盐水管上设置有控制阀28。

第一检测系统6、第二检测系统7及第三检测系统8均包括检测池以及设置于检测池内的浊度计及pH计；第一检测系统6内的检测池内设置有第二冲洗喷头，其中，第二冲洗喷头经第二冲洗水控制阀25与水箱3的出口相连通；检测池的底部出口处设置有出水阀26。

本发明的具体工作过程为：

1)打开进水阀27向水箱3内注水，再通过水箱3向各试验杯9内注水；

2)通过混凝剂罐4依次向各试验杯9内注入不同计量的混凝剂；

3)启动搅拌装置对试验杯9的水进行搅拌；

4)通过助凝剂罐5依次向各试验杯9内注入不同计量的助凝剂；

5)通过搅拌装置对试验杯9内的水进行搅拌；

6)开始静置，同时通过摄像机10全程监视矾花的形成过程和矾花形状，同时计算试验杯9中上清液的清澈程度；

7)静置完成后将试验杯9中水的上清液通入第一检测系统6中，通过第一检测系统6监测上清液的浊度及pH值，检测完成后，将第一检测系统6内的水排空；

8)加药量自适应整定系统2根据各试验杯9中混凝剂的加药量、助凝剂的加药量以及上清液的浊度及pH值获取水质合格前提下混凝剂及助凝剂的最少加药量，然后将水质合格前提下混凝剂及助凝剂的最少加药量信息发送给自学习系统1中，自学习系统1针对当前水质的水质合格前提下混凝剂及助凝剂的最少加药量信息控制控制混凝澄清设备中混凝剂及助凝剂的加药量；

9)开启控制阀28，将除盐水通入水箱3中，通过水箱3中的除盐水利用第一冲洗喷头及第二冲洗喷头对试验杯9及第一检测系统6进行冲洗，其中，所述第一冲洗喷头及第二冲洗喷头均为增压喷头。

另外，需要说明的是，试验杯9内配置有液位开关，搅拌装置为可变速结构。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混凝澄清效果在线监督控制系统，其特征在于，包括自学习系统(1)、加药量自适应整定系统(2)、进水管道、水箱(3)、混凝剂罐(4)、助凝剂罐(5)、第一检测系统(6)、第二检测系统(7)、第三检测系统(8)及若干水处理系统；

各水处理系统均包括试验杯(9)，试验杯(9)上设置有摄像机(10)，水箱(3)的出口、混凝剂罐(4)的出口及助凝剂罐(5)的出口通过管道并管后经第一阀门(21)与水箱(3)的入口相连通，试验杯(9)的上清液出口经第二阀门(23)与第一检测系统(6)的入口相连通；

进水管道的出口与混凝澄清设备的入口、水箱(3)的入口及第二检测系统(7)的入口相连通，水箱(3)的入口的入口处设置有进水阀(27)，混凝澄清设备的出口与第三检测系统(8)的入口相连通；

加药量自适应整定系统(2)与自学习系统(1)、第一检测系统(6)、第二检测系统(7)、第三检测系统(8)及混凝澄清设备相连接。

2.根据权利要求1所述的混凝澄清效果在线监督控制系统，其特征在于，水箱(3)的出口处设置有与加药量自适应整定系统(2)相连接的第三阀门(15)、第一离心泵(11)及第四阀门(16)。

3.根据权利要求2所述的混凝澄清效果在线监督控制系统，其特征在于，混凝剂罐(4)的出口处设置有与加药量自适应整定系统(2)相连接的第五阀门(17)、第一计量泵(12)及第六阀门(18)。

4.根据权利要求3所述的混凝澄清效果在线监督控制系统，其特征在于，助凝剂罐(5)的出口处设置有与加药量自适应整定系统(2)相连接的第七阀门(19)、第二计量泵(13)及第八阀门(20)。

5.根据权利要求1所述的混凝澄清效果在线监督控制系统，其特征在于，试验杯(9)内设置有搅拌装置及液位计，其中液位计与加药量自适应整定系统(2)相连接。

6.根据权利要求1所述的混凝澄清效果在线监督控制系统，其特征在于，试验杯(9)的底部设置有排污口，其中，排污口处设置有排污阀(24)。

7.根据权利要求1所述的混凝澄清效果在线监督控制系统，其特征在于，还包括除盐水管，试验杯(9)内设置有第一冲洗喷头，其中，第一冲洗喷头经第一冲洗水控制阀(22)与水箱(3)的出口相连通，除盐水管与水箱(3)的入口相连通，除盐水管上设置有控制阀(28)。

8.根据权利要求2所述的混凝澄清效果在线监督控制系统，其特征在于，第一检测系统(6)的入口处设置有第二离心泵(14)。

9.根据权利要求1所述的混凝澄清效果在线监督控制系统，其特征在于，第一检测系统(6)、第二检测系统(7)及第三检测系统(8)均包括检测池以及设置于检测池内的浊度计及pH计。

10.根据权利要求7所述的混凝澄清效果在线监督控制系统，其特征在于，第一检测系统(6)内的检测池内设置有第二冲洗喷头，其中，第二冲洗喷头经第二冲洗水控制阀(25)与水箱(3)的出口相连通。

Images