CN100400135C

CN100400135C - 利用光电技术分离沉淀物的方法及系统

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Publication number: CN100400135C
Application number: CNB2004100101935A
Authority: CN
Inventors: 盛银河; 郝爱芬; 盛天义
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-04-12
Filing date: 2004-04-12
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2024-04-12
Also published as: CN1683051A

Abstract

一种利用光电技术分离沉淀物的方法及系统，其特征在于：该系统包括分别与混合池17、沉淀池18下部设置的多个排污管相连通的充气皮囊13和备用充气皮囊16，设置在在各排污管上的光发射点和与光电接收系统电连接的光探测点，分别设置在充气皮囊进气管口6和排气口10处的电磁阀24和23，分别设置在备用充气皮囊进气管口11和排气口15处的备用电磁阀12和15，所述电磁阀和光电接收系统通过电连接的方式接入CPU处理系统的相应接口。本发明既能解决排泥砂设备庞大、维修困难、造价亦较高的不足之处，又能解决占地面积大和沉砂或污泥的含水率为60%以下的效果。

Description

利用光电技术分离沉淀物的方法及系统

技术领域

本发明涉及一种适用于对污水处理厂、自来水厂、蓄水池、河水及湖水的水与泥砂进行分离的技术，具体说是涉及一种利用光电技术分离沉淀物的方法及系统。

背景技术

在现有技术中，对于污水处理厂、自来水厂、蓄水池、河水及湖水的水与泥砂分离等，多是采用沉淀加机械刮泥的方法来进行。刮泥板固定在绗架上，绗架绕池中心缓慢旋转，把沉淀泥砂推入池中心处的泥砂斗中，然后借静水压力排出池外。其缺点是：排泥砂设备庞大，维修困难，造价亦较高。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种利用光电技术分离沉淀物的方法及系统。

本发明利用光发射源发射可见光束或激光束穿入水中或液体中介质时，光发射点与光探测点的间距为1～100厘米时，设定光电接收系统所接收到光束的强、弱或无信号时用Lm光通量表示0～100个单位，经CPU处理系统处理后再发布其它指令来实现。既能解决排泥砂设备庞大、维修困难、造价亦较高的不足之处，又能解决占地面积大和沉砂或污泥的含水率为60％以下的效果。

本发明的目的可以通过以下措施来实现：

本发明利用光电技术分离沉淀物的方法及系统包括分别与混合池、沉淀池下部设置的多个排污管相连通的充气皮囊和备用充气皮囊，设置在在各排污管上的光发射点和与光电接收系统电连接的光探测点，分别设置在充气皮囊进气管口和排气口处的电磁阀，分别设置在备用充气皮囊进气管口和排气口处的备用电磁阀，所述电磁阀和光电接收系统通过电连接的方式接入CPU处理系统的相应接口。

本发明利用光发射点与光探测点的间距为1～100厘米的光发射源发射可见光束或激光束射入水中介质，通过光电接收系统所接收到光束的强光、弱光及无光信号，用Lm表示为光通量，其数量用100～0个单位光通量Lm表示，经CPU处理系统处理后输出控制信号，用于控制充、排气电磁阀的开启与关闭，使充气皮囊排气或充气，从而达到控制沉淀物排放的目的。

当发射源发射出光信号时，光接收系统接收到的光通量Lm为0～50个单位中的某位数值被确定时，CPU处理系统可设定充气皮囊的充气阀门(充气电磁阀)为排气状态，排污水泵为工作状态，备用充气皮囊的备用充气阀门(充气电磁阀)为无气状态(闭合状态)。

当发射源发射出光信号时，光接收系统接收到的光通量Lm为0～50个单位中的某位数值被确定时，CPU处理系统可设定充气皮囊排气电磁阀为进气状态(开启状态)，排污水泵为工作状态，备用充气皮囊的备用充气阀门为无气状态(闭合状态)。

当光接收系统接收到的光通量Lm为80～100个单位中的某位数值被确定时，CPU处理系统可设定，充气皮囊的充气阀门(充气电磁阀)为进气状态(开启状态)，备用充气皮囊的备用充气阀门(备用充气电磁阀)为无气状态(闭合状态)，排污水泵为停止工作状态。

当发射源发射出光信号时，光接收系统接收到的光通量Lm为0～50个单位中的某位数值被确定时，CPU处理系统可设定充气皮囊的充气阀门(电磁阀门)为放气状态(开启状态)，排污水泵为工作状态，备用备用充气皮囊的充气阀门(电磁阀门)为无气状态(闭合状态)。

当光接收系统接收到的光通量Lm为0～50个单位转换为100个单位后，CPU处理系统可设定延时2～20分钟的任意时间数值被确定时，充气皮囊的充气阀门(电磁阀门)为进气状态，备用充气皮囊的备用充气阀门(电磁阀门)为无气状态(闭合状态)，排污水泵为停止工作状态。

当发射源发射出光信号时，光接收系统接收到的光通量Lm为50～100个单位时，充气皮囊的充气阀门(电磁阀门)和备用充气皮囊的备用充气阀门(电磁阀门)可替换成排污水泵进行工作。

当处理污水时需用混合池、沉淀池a、沉淀池b、沉淀池c和过滤池、益出池和用充气皮囊的充气阀门(电磁阀门)和备用充气皮囊的备用充气阀门(电磁阀门)等组成工艺流程。

备用充气皮囊的备用充气阀门(电磁阀门)主要功能是解决充气皮囊的充气阀门(电磁阀门)破损后即CPU处理系统可设定延时2～20分钟任意设定数值后污泥继续从排污口流出时，CPU处理系统可指令备用充气皮囊的充气阀门(电磁阀门)，替代充气皮囊的充气阀门(电磁阀门)进行充气工作。

当处理油水分离时，需用沉淀池a、沉淀池b等，而充充气皮囊的充气阀门(电磁阀门)和备用充气皮囊的充气阀门(电磁阀门)改为排污泵或电磁阀门均可。

混合池、沉淀池下部，为凹型结构或圆锥结构连接排污管组成，而凹型结构或圆锥结构与光发射系统和光接收系统和排污管的排列为1、2、3或2、4、6、8或3、6、9、12方式排列。

混合池可用充气混合和机械搅拌混合也可加化学工原料进行混合。沉淀池可分为沉淀池1、沉淀池2、沉淀池3、沉淀池4、沉淀池5等。

本发明的有益效果如下：既能解决排泥砂设备庞大、维修困难、造价亦较高的不足之处，又能解决占地面积大和沉砂或污泥的含水率为60％以下的效果。本发明还可以实现家庭节水、水与淀粉、油与水的分离和污水处理厂、自来水厂、蓄水池、河水及湖水的水与泥沙分离和满足淀粉、乳制品、果疏等加工行业在制作过程中进行连续性沉淀分离。

附图说明

图1是本发明的一种实施方式的俯视图(结构示意图)。

图2是图1的横向剖示图(结构示意图)。

图1、2中：1、光电发射源，2、光电接收系统，3、污泥，4、污水进水口，5、净水排水口，6、充气皮囊进气管口，7、溢水池控制器，8、排污泵，9、清水，10、排气口，11、备用充气皮囊进气管口，12、备用电磁阀，13、充气皮囊，14、备用电磁阀，15、备用电磁阀门排气口，16、备用充气皮囊，17、混合池，18、沉淀池，19、过滤池，20、溢出池，21、水，22、活性炭(过滤材料)，23、电磁阀，24、电磁阀，25、空气压缩机，26、CPU处理系统，27、控制箱。

注：混合池中有6套光电控制系统分别是5a、5b、5c、5d、5e、5f，而沉淀池中有6套光电控制系统分别是5g、5h、5i、5j、5k、5l。

图3是本发明的第二种实施方式的俯视图(结构示意图)。

图4是图3的横向剖示图(结构示意图)。

图3、4中：1、光电发射源，2、光电接收系统，3、控制箱，4、水、油流入口，5、排污泵，6、排油出口，7、油，8、水，9、油储存池，10、CPU处理系统，11、沉淀池。

具体实施方式

实施例一

如图1、2所示，本发明的利用光电技术分离沉淀物的方法及系统包括分别与混合池17、沉淀池18下部设置的多个排污管相连通的充气皮囊13和备用充气皮囊16，设置在在各排污管上的光发射点和与光电接收系统电连接的光探测点，分别设置在充气皮囊进气管口6和排气口10处的电磁阀24和23，分别设置在备用充气皮囊进气管口11和排气口15处的备用电磁阀12和15，所述电磁阀和光电接收系统通过电连接的方式接入CPU处理系统的相应接口。

当污水从4进水口进水17混合池后，经自然沉淀时，混合池17中含有少量的污泥和水21缓慢的流入沉淀池18中，而有部分污泥3开始聚集沉淀，当沉淀的污泥3阻断光电接收系统2接收光发射源发射出的激光束1时，即光电接收系统接收不到激光束信号时光通量Lm＝0时，控制箱27中的CPU处理系统26会发出指令信号，指令电磁阀门24和23同时打开，这时充气皮囊13受水面静压力的作用从电磁阀门口24和电磁阀门口10进行排气，聚集沉淀的污泥3经过没有充气的备用充气皮囊16从排污口5a中排出。在排泄的过程中，水21开始下降，当光发射源发射出的激光束1经水21时光电接收系统2接收到的光通量为Lm＝80个单位时，控制箱27中的CPU处理系统26指令电磁阀门24和23延时2分钟关闭。电磁阀门24和23关闭后并启动空气压缩机25进行充气，气体经进气管口6进入充气皮囊13，当充气皮囊的压力达到0.8时，控制箱27中的CPU处理系统26指令，空气压机25停止向进气管口6进入充气皮囊13进气，这时沉淀的污泥3就停止向下流动。当混合池17中的水21流入沉淀池18时，沉淀池18的工作原理与混合池17相同，当沉淀池18中的水21流入过滤池19时水21经活性炭(过滤材料)22过滤变成清水9从净水排出口5流出。如活性炭(过滤材料)22透水性失去作用时，水21会从过滤池19流入溢水池20，这时溢水池控制器7会向控制箱27中的CPU处理系统26发出信号，指令进水口4停止进水21，控制箱27中的CPU处理系统26会对排污水泵8发出指令，水21由排污泵8输送到4。

注1：混合池17、沉淀池18、中的11、12、16和14、15是备用系统。例如：当控制箱27中的CPU处理系统26指令电磁阀门24和23延时2分钟关闭时，并启动空气压缩机进行充气20秒时，如果空气压机的压力表还是显示为零时，此时，控制箱27中的CPU处理系统26会发出停止信号，并指令被用系统关闭备用电磁阀门12、14和指令空气压缩机25向备用充气皮囊16进行充气，当充气皮囊的压力达到0.8时，控制箱27中的CPU处理系统26指令，空气压机25停止向进气管口11进气。

注2：本示例，描述了混合池17中的6个排污口即图1所述5a、5b、5c、5d、5e、5f上段的其中之一5a的工作原理，而在混合池和沉淀池中的排污口5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h、5i、5j、5k、5l的上段的工作原理与5a的工作原理相同，均由控制箱27中的CPU处理系统26控制，根据，图1所述5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h、5i、5j、5k、5l上段的光发射源发射出的激光束1经水21时光电接收系统2接收到的光通量为Lm80个单位时均由控制箱27中的CPU处理系统26控制可进行同时工作。

附图参

实施例二：

如图4、图3所示，当油和水从进口4流入，沉淀池11时，油7在沉淀池11表面进行漂移，而水8在沉淀池11中进行沉淀，当光电接收系统2，接收到光发射源发射出的激光束1时，光通量Lm为90个单位时，控制箱3中的CPU处理系统10指令排污水泵5进行排水。排污水泵5继续进行排水，而油7继续向下沉降到光电接收系统2与光发射源发射出的激光束1之间时，光通量Lm为90个单位变成60个单位，这时控制箱3中的CPU处理系统会指令排污水泵5停止工作，即形成连续的开与关，当油继续在沉淀池中向前漂移至进入油储存池9并从排油口6排出，使之形成油水分离的过程。

注：实施例二有3套光电分离系统分别是5a、5b、5c均由控制箱3中的CPU处理系统10控制，不管是那套系统只要是在当光电接收系统2，接受到光发射源发射出的激光束1时，光通量Lm为90个单位时，控制箱3中的CPU处理系统10指令排污水泵5进行排水。排污水泵5继续进行排水，而油7继续向下沉降到光电接收系统2与光发射源发射出的激光束1之间时，光通量Lm为90个单位变成60个单位，这时控制箱3中的CPU处理系统会指令排污水泵5停止工作，即形成连续的开与关。

Claims

1.一种利用光电技术分离沉淀物的系统，其特征在于：该系统包括分别与混合池(17)、沉淀池(18)下部设置的多个排污管相连通的充气皮囊(13)和备用充气皮囊(16)，设置在在各排污管上的光发射点和与光电接收系统电连接的光探测点，分别设置在充气皮囊进气管口(6)和排气口(10)处的电磁阀(24)和(23)，分别设置在备用充气皮囊进气管口(11)和排气口(15)处的备用电磁阀(12)和(15)，所述电磁阀和光电接收系统通过电连接的方式接入CPU处理系统的相应接口。

2.一种采用如权利要求1所述的利用光电技术分离沉淀物的系统来分离沉淀物的方法，其特征在于：该方法利用光发射点与光探测点的间距为1～100厘米的光发射源发射可见光束或激光束射入水中介质，通过光电接收系统所接收到光束的强光、弱光及无光信号，用Lm表示为光通量，其数量用100～0个单位光通量Lm表示，经CPU处理系统处理后输出控制信号，用于控制充、排气电磁阀的开启与关闭，使充气皮囊排气或充气，从而达到控制沉淀物排放的目的。