CN102706943A - pH计清洗装置及其清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种pH计清洗装置及其清洗方法，该装置包括：pH测试单元、清洗喷头、污水取样管路、清洗主管路、排水管路和排气回水管路；污水取样管路、排水管路、排气回水管路分别与pH测试单元连通；清洗喷头位于pH测试单元内，清洗主管路伸入pH测试单元，并与清洗喷头连通；排气回水管路的一端与pH测试单元连通，另一端具有分支，分成排气管路和回水管路。本发明仅通过电磁阀组合开关方式实现清洗电极、清洗/排出废液、排出空气等过程，控制程序简单，并能够保证清洗液和空气不会进入厌氧系统而影响厌氧系统的酸碱度和氧化还原电位。

Description

pH计清洗装置及其清洗方法

技术领域

本发明涉及pH检测技术领域，特别涉及一种pH计清洗装置及其清洗方法，适用于对厌氧污水处理系统的pH计进行自动清洗。

背景技术

目前工业上采用的在线pH计中，多以玻璃电极作为测量电极，即pH电极，以甘汞电极作为参比电极。在废水处理工艺及诸多生产工艺流程中，添加或产生的某些物质具有粘性，容易粘附在pH电极的玻璃膜上，从而隔离了pH电极与工艺介质的接触，造成pH值的失真和pH计寿命的减少。为了减少这种现象的发生，确保pH计连续稳定工作，就必须对pH电极进行定期清洗。

对于在线pH计来说，如果测量的介质比较干净，则可以根据经验定期取出pH计进行人工清洗；但被测介质杂质含量较多时，人工清洗的方式就会费工费时，且会中断测量，影响自动检测，所以一般采用自动清洗，常见的pH计的清洗方式包括超声波清洗和喷射清洗两种。

超声波清洗方式是在pH计附近安装一个可以发生超声波的装置，由它发出的超声波对在线pH计的电极进行自动清洗，超声波的强弱可以通过调节超声波的振荡频率来实现。安装方式采取纵向方式，即超声波的探头安装在pH计的下方。

溶液喷射清洗的方式是在pH计的附近装有清洗喷嘴，根据清洗的要求，喷头定期喷水或其他溶液(如1％浓度的稀硝酸溶液或稀盐酸溶液)，用水清洗时的喷射压力较高一些，溶液的喷射由程序控制。

虽然现有pH自动清洗方法在原理和设计上有所不同，但都有一个共同特征，就是必须将清洗部件安装在液面以下，并且在被测溶液中完成测定。目前没有专用于厌氧污水处理系统的pH计自动清洗产品或装置，传统方式无法满足厌氧废水处理系统的在线pH计的清洗，主要因为：

超声波自动清洗方式必须安装在液面以下，并且以被测介质作为微波传导介质，对于厌氧处理工艺来说，微生物产生的大量有机物质粘性较强，清洗后依然会有杂质粘附于pH电极上；

喷射清洗法由于需要使用弱酸溶液清洗，清洗之后的弱酸不能排出系统，很容易导致厌氧水处理系统中的酸碱平衡环境被破坏，影响正常的处理工艺。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种应用于厌氧污水处理系统的pH计自动清洗装置及其清洗方法，该装置无需安装在厌氧反应器液面以下，能够根据设定的程序对pH计进行清洗，即使使用化学溶液清洗方式，也不会对厌氧系统的酸碱环境造成影响，并可以保证整个清洗过程中不会有空气混入厌氧系统中。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种pH计清洗装置，其包括pH测试单元10、清洗喷头9、污水取样管路12、清洗主管路19、排水管路14和排气回水管路18；污水取样管路12、排水管路14分别与pH测试单元10连通；清洗喷头9位于pH测试单元10内，清洗主管路19伸入pH测试单元10，并与清洗喷头9连通；排气回水管路18的一端与测试单元10连通，另一端具有分支，分成排气管路15和回水管路16。

其中，排气管路15上设有压力传感器7和第五电磁阀5，回水管路16上设有第六电磁阀6。

其中，污水取样管路12上设有第二电磁阀2，排水管路14上设有第四电磁阀4。

其中，清洗主管路19的上游具有分支，分别是清洗液管路13和纯净水管路11，清洗液管路13上设有第三电磁阀3，纯净水管路11上设有第一电磁阀1。

其中，该pH计清洗装置还具有控制电路，用于控制第一电磁阀1、第二电磁阀2、第三电磁阀3、第四电磁阀4、第五电磁阀5和第六电磁阀6的开闭。

其中，pH电极8位于pH测试单元10内部的顶端，清洗喷头9安装于pH测试单元10内的pH电极8下方。

本发明还提供一种pH计清洗方法，包括以下步骤：

关闭第二电磁阀2和第六电磁阀6；

打开第四电磁阀4和第五电磁阀5，此时，排气管路15和pH测试单元中的污水开始通过排水管路14自动排出；

系统静置5～15s钟，确保污水被全部排出；

开启第一电磁阀1，纯净水流向清洗喷头9，并由清洗喷头9喷出，按照预先设定的清洗方式清洗pH传感器；

清洗后的水通过排水管路14直接排出清洗装置。

关闭第一电磁阀1，系统静置3～10s钟，确保所有清洗水排出pH测试单元；

关闭第四电磁阀4，开启第二电磁阀2，此时厌氧系统中的污水开始注入pH测试单元10；

随着污水的注入，整个系统中的空气被慢慢从排气管路15排出；

当污水水位到达压力传感器7所设定的安全水位17时，关闭第五电磁阀5，同时开启第六电磁阀6。

其中，系统第一次静置的时间为10s钟，关闭第一电磁阀1后系统静置的时间为5s钟。

本发明还提供另一种pH计清洗方法，包括以下步骤：

关闭第二电磁阀2和第六电磁阀6；

打开第四电磁阀4和第五电磁阀5，此时，排气管路15和pH测试单元中的污水开始通过排水管路14自动排出；

系统静置5～15s钟，确保污水被全部排出；

开启第三电磁阀3，清洗液流向清洗喷头9，并由清洗喷头9喷出，按照预先设定的清洗方式清洗pH传感器；

清洗后的清洗液通过排水管路14直接排出清洗装置；

清洗完毕后关闭第三电磁阀3，开启第一电磁阀1，纯净水流向清洗喷头9，此时喷射出的纯净水作为清洗水，将清洗pH传感器后残留的清洗液通过排水管路14排出清洗装置；

关闭第一电磁阀1，系统静置3～10s钟，确保所有清洗水排出pH测试单元；

关闭第四电磁阀4，开启第二电磁阀2，此时厌氧系统中的污水开始注入pH测试单元10；

随着污水的注入，整个系统中的空气被慢慢从排气管路15排出；

当污水水位到达压力传感器7所设定的安全水位17时，关闭第五电磁阀5，同时开启第六电磁阀6。

其中，系统第一次静置的时间为10s钟，关闭第一电磁阀1后系统静置的时间为5s钟。

(三)有益效果

本发明上述技术方案所提供的pH计清洗装置及其清洗方法，仅通过电磁阀组合开关方式实现清洗电极、清洗/排出废液、排出空气等过程，控制程序简单，容易通过单片机或PLC编程实现；无论是否采用化学溶液清洗，本装置能够保证清洗液不会进入厌氧系统而影响厌氧系统的酸碱度；利用厌氧污水将pH测试单元和管路中的空气排出，保证厌氧污水处理系统中不会混入空气导致厌氧环境被破坏。

清洗传感器时，将pH测试单元内的污水放空，pH电极不再浸于污水中，实现彻底清洗；无论电极采用何种清洗方式(包括微波清洗)，均可使用本装置实现自动清洗。通过安装在系统管路中的微型压力传感器并设定安全压力，确保pH电极被清洗之后利用被测污水将系统中的空气排尽；使用清洗液(化学溶液)清洗时，能够将残留的清洗液清洗出系统，防止残留的清洗液进入厌氧系统导致酸碱度发生变化；通过控制电路编程，可以实现脉冲、连续喷射等多种清洗方式。

以上说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的pH计清洗装置的结构示意图。

其中：1、第一电磁阀；2、第二电磁阀；3、第三电磁阀；4、第四电磁阀；5、第五电磁阀；6、第六电磁阀；7、压力传感器；8、pH电极；9、清洗喷头；10、pH测试单元；11、纯净水管路；12、污水取样管路；13、清洗液管路；14、排水管路；15、排气管路；16、回水管路；17、安全液位；18、排气回水管路；19、清洗主管路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

现在参考图1，本实施例的pH计清洗装置，包括pH测试单元10、清洗喷头9、污水取样管路12、清洗主管路19、排水管路14和排气回水管路18；污水取样管路12、排水管路14分别与pH测试单元10连通；清洗喷头9位于pH测试单元10内，清洗主管路19伸入pH测试单元10，并与清洗喷头9连通；排气回水管路18的一端与测试单元10连通，另一端具有分支，分成排气管路15和回水管路16，排气管路15上设有压力传感器7和第五电磁阀5，回水管路16上设有第六电磁阀6。

污水取样管路12上设有第二电磁阀2，用于控制从污水取样管路12流向测试单元10的水样的通断。排水管路14上设有第四电磁阀4，用于控制是否从测试单元10排水。

清洗主管路19的上游具有分支，分别是清洗液管路13和纯净水管路11，清洗液管路13上设有第三电磁阀3，用于控制从清洗液管路13经清洗主管路19流向测试单元10的清洗液的通断，纯净水管路11上设有第一电磁阀1，用于控制从纯净水管路11经清洗主管路19流向测试单元10的纯净水的通断。

该pH计清洗装置还具有控制电路，用于控制第一电磁阀1、第二电磁阀2、第三电磁阀3、第四电磁阀4、第五电磁阀5和第六电磁阀6的开闭。控制电路采用本领域常规的控制电路，在这里不再赘述。

压力传感器7是一种微型压力传感器，安装于排气管路15。pH电极8位于pH测试单元10内部的顶端，清洗喷头9安装于pH测试单元10内的pH电极8下方；pH传感器(图中未示出)密封安装于pH测试单元中。

当pH在线监测正常运行时，第二电磁阀2和第六电磁阀6常开，其他电磁阀常闭，来自厌氧反应器的取样口(图中未示出)的水样，从污水取样管路12经第二电磁阀2进入pH测试单元10，然后从排气回水管路18，经第六电磁阀6、回水管路16回流至厌氧反应器中。

本发明还提供一种对pH计进行清洗的方法，具体说明如下：

当需要清洗pH传感器时，关闭第二电磁阀2和第六电磁阀6，系统此时锁定pH传感器，不再采集数据；同时打开第四电磁阀4和第五电磁阀5，此时，排气管路15和pH测试单元中的污水开始通过排水管路14自动排出；系统静置5～15s钟，优选10s钟，确保污水被全部排出；喷射清洗的两种情况如下：

(1)采用纯净水喷射方式清洗pH传感器

开启第一电磁阀1，纯净水经纯净水管路11、清洗主管路19流向位于pH测试单元10中的清洗喷头9，清洗喷头9是高压喷头，纯净水由清洗喷头9喷出，按照预先设定的清洗方式(如：脉冲清洗或连续清洗)清洗pH传感器，清洗后的水通过第四电磁阀4经排水管路14直接排出清洗装置。

(2)采用清洗液(可以是化学溶液)清洗

开启第三电磁阀3，清洗液经清洗液管路13、清洗主管路19流向位于pH测试单元10中的清洗喷头9，清洗喷头9是高压喷头，清洗液由清洗喷头9喷出，按照预先设定的清洗方式(如：脉冲清洗或连续清洗)清洗pH传感器，清洗后的清洗液通过第四电磁阀4经排水管路14直接排出清洗装置。

清洗完毕后关闭第三电磁阀3，开启第一电磁阀1，纯净水经纯净水管路11、清洗主管路19流向位于pH测试单元10中的清洗喷头9，此时喷射出的纯净水作为清洗水，将清洗pH传感器后残留的清洗液通过第四电磁阀4经排水管路14直接排出清洗装置。

关闭第一电磁阀1，系统静置3～10s钟，优选5s钟，确保所有清洗水排出pH测试单元；关闭第四电磁阀4，开启第二电磁阀2，此时厌氧系统中的污水开始注入pH测试单元10，随着污水的注入，整个系统中的空气被慢慢从排气管路15排出；当污水水位到达压力传感器7所设定的安全水位17时，关闭第五电磁阀5，同时开启第六电磁阀6；pH传感器解除锁定，开始采集pH值，系统进入正常在线监测状态。

本发明上述实施例提供的pH计清洗装置及其清洗方法，仅通过电磁阀组合开关方式实现清洗电极、清洗/排出废液、排出空气等过程，控制程序简单，容易通过单片机或PLC编程实现；无论是否采用化学溶液清洗，本装置能够保证清洗液不会进入厌氧系统导致而影响厌氧系统的酸碱度；利用厌氧污水将pH测试单元和管路中的空气排出，保证厌氧污水处理系统中不会混入空气导致厌氧环境被破坏。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种pH计清洗装置，其包括pH测试单元(10)、清洗喷头(9)、污水取样管路(12)、清洗主管路(19)、排水管路(14)和排气回水管路(18)；污水取样管路(12)、排水管路(14)、排气回水管路(18)分别与pH测试单元(10)连通；其特征在于，清洗喷头(9)位于pH测试单元(10)内，清洗主管路(19)伸入pH测试单元(10)，并与清洗喷头(9)连通；排气回水管路(18)的一端与测试单元(10)连通，另一端具有分支，分成排气管路(15)和回水管路(16)。

2.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，排气管路(15)上设有压力传感器(7)和第五电磁阀(5)，回水管路(16)上设有第六电磁阀(6)。

3.根据权利要求1或2所述的清洗装置，其特征在于，污水取样管路(12)上设有第二电磁阀(2)，排水管路(14)上设有第四电磁阀(4)。

4.根据权利要求1或2所述的清洗装置，其特征在于，清洗主管路(19)的上游具有分支，分别是清洗液管路(13)和纯净水管路(11)，清洗液管路(13)上设有第三电磁阀(3)，纯净水管路(11)上设有第一电磁阀(1)。

5.根据权利要求4所述的清洗装置，其特征在于，该pH计清洗装置还具有控制电路，用于控制第一电磁阀(1)、第二电磁阀(2)、第三电磁阀(3)、第四电磁阀(4)、第五电磁阀(5)和第六电磁阀(6)的开闭。

6.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，pH电极(8)位于pH测试单元(10)内部的顶端，清洗喷头(9)安装于pH测试单元(10)内的pH电极(8)下方。

7.一种利用权利要求1-6任一项所述的清洗装置对pH计进行清洗的方法，包括以下步骤：

关闭第二电磁阀(2)和第六电磁阀(6)；

打开第四电磁阀(4)和第五电磁阀(5)，此时，排气管路(15)和pH测试单元(10)中的污水开始通过排水管路(14)自动排出；

系统静置5～15s钟，确保污水被全部排出；

开启第一电磁阀(1)，纯净水流向清洗喷头(9)，并由清洗喷头(9)喷出，按照预先设定的清洗方式清洗pH传感器；

清洗后的水通过排水管路(14)直接排出清洗装置。

关闭第一电磁阀(1)，系统静置3～10s钟，确保所有清洗水排出pH测试单元(10)；

关闭第四电磁阀(4)，开启第二电磁阀(2)，此时厌氧系统中的污水开始注入pH测试单元(10)；

随着污水的注入，整个系统中的空气被慢慢从排气管路(15)排出；

当污水水位到达压力传感器(7)所设定的安全水位(17)时，关闭第五电磁阀(5)，同时开启第六电磁阀(6)。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，系统第一次静置的时间为10s钟，关闭第一电磁阀(1)后系统静置的时间为5s钟。

9.一种利用权利要求1-6任一项所述的清洗装置对pH计进行清洗的方法，包括以下步骤：

关闭第二电磁阀(2)和第六电磁阀(6)；

打开第四电磁阀(4)和第五电磁阀(5)，此时，排气管路(15)和pH测试单元中的污水开始通过排水管路(14)自动排出；

系统静置5～15s钟，确保污水被全部排出；

开启第三电磁阀(3)，清洗液流向清洗喷头(9)，并由清洗喷头(9)喷出，按照预先设定的清洗方式清洗pH传感器；

清洗后的清洗液通过排水管路(14)直接排出清洗装置；

清洗完毕后关闭第三电磁阀(3)，开启第一电磁阀(1)，纯净水流向清洗喷头(9)，此时喷射出的纯净水作为清洗水，将清洗pH传感器后残留的清洗液通过排水管路(14)排出清洗装置；

关闭第一电磁阀(1)，系统静置3～10s钟，确保所有清洗水排出pH测试单元；

关闭第四电磁阀(4)，开启第二电磁阀(2)，此时厌氧系统中的污水开始注入pH测试单元(10)；

随着污水的注入，整个系统中的空气被慢慢从排气管路(15)排出；

当污水水位到达压力传感器(7)所设定的安全水位(17)时，关闭第五电磁阀(5)，同时开启第六电磁阀(6)。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，系统第一次静置的时间为10s钟，关闭第一电磁阀(1)后系统静置的时间为5s钟。

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