CN104229958A - 一种全自动智能加药系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动智能加药系统，包括智能加药控制器、过程检测仪表、水质分析仪、以及药剂罐，所述药剂灌的出口与计量泵相连，所述过程检测仪表用于采集絮凝沉淀池中的液位、温度和流量；所述水质分析仪用于采集絮凝沉淀池中的浊度和pH值；所述智能加药控制器根据接收到的温度、流量、浊度和pH值通过加药量数学模型计算出加药量；所述智能加药控制器输出的控制数据输入至药剂罐出口处的计量泵，实现控制药剂加入量。本发明具有很好的稳定性和自适应能力。

Description

一种全自动智能加药系统

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，特别是涉及一种全自动智能加药系统。

背景技术

水处理过程中常会遇到需要添加絮凝剂的情况，包括污泥处理的某些过程也需要添加絮凝剂。然而由于水处理过程的复杂性和多变性，药剂往往不能准确地添加，要么药剂加少了，造成出水水质不达标；要么药剂加多了，不但造成浪费，而且往往会起反作用，影响水质。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种全自动智能加药系统，具有很好的稳定性和自适应能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种全自动智能加药系统，包括智能加药控制器、过程检测仪表、水质分析仪以及药剂罐，所述药剂灌的出口与计量泵相连，所述过程检测仪表用于采集絮凝沉淀池中的液位、温度和流量；所述水质分析仪用于采集絮凝沉淀池中的浊度和pH值；所述智能加药控制器根据接收到的温度、流量、浊度和pH值通过加药量数学模型计算出加药量；所述智能加药控制器输出的控制数据输入至药剂罐出口处的计量泵，实现控制药剂加入量。

所述加药量数学模型通过由加药量与浊度、加药量与pH值、加药量与温度和加药量与流量的数据关系坐标曲线拟合得到。

所述药剂灌为PAC药剂罐，材质为玻璃钢。

所述智能加药控制器采用AVR单片机芯片构成，主板输入设置有5路4～20mA模拟量标准信号数据输入，1路4～20mA模拟量标准信号数据输出。

所述过程检测仪表包括一支热电阻温度计、一台电磁流量计和一只浮球液位计。

所述水质分析仪表包括两台浊度计和一支pH计。

所述混合器内部设计成螺旋流式，材质为不锈钢。

所述加药量数学模型为 $f(x_1,x_2,x_3,x_4,x_5)=k_3(k_1{x}_1+k_4)[{(x_2-2)}^2+k_2{(x_5-1)}^2+k_5]\frac{x_4}{x_3},$ 其中，函数f(x₁,x₂,x₃,x₄,x₅)为加药量；x₁为进水pH值，x₁∈(0,14)；x₂为进水浊度对应值，x₂≥0；x₃为进水温度值，x₃≥0；x₄为进水流量值，x₄≥0；x₅为出水浊度对应值，x₅≥0；k₁,k₂,k₃,k₄,k₅为常系数。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明实现了多参数动态跟踪精准加药，实质上整个水处理过程中的水质参数和过程参数都是在不断变化的，本系统可以通过采集实时的水质变量和过程变量，数据输入后，经数学模型计算得出实时需要的加药量，数据输出至加药系统计量泵，驱动计量泵精准加药。可以实现最佳性价比的加药控制，保证水质达标。

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，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种全自动智能加药系统，如图1所示，包括智能加药控制器、过程检测仪表、水质分析仪以及药剂罐，所述药剂灌的出口与计量泵相连，所述过程检测仪表用于采集絮凝沉淀池中的液位、温度和流量；所述水质分析仪用于采集絮凝沉淀池中的浊度和pH值；所述智能加药控制器根据接收到的温度、流量、浊度和pH值通过加药量数学模型计算出加药量；所述智能加药控制器输出的控制数据输入至药剂罐出口处的计量泵，实现控制药剂加入量。

其中，所述智能加药控制器采用AVR单片机芯片构成，主板输入设置有5路4～20mA模拟量标准信号数据输入，1路4～20mA模拟量标准信号数据输出。所述加药量数学模型通过由加药量与浊度、加药量与pH值、加药量与温度和加药量与流量的数据关系坐标曲线拟合得到。

其数学模型如下：

$f(x_1,x_2,x_3,x_4,x_5)=k_3(k_1{x}_1+k_4)[{(x_2-2)}^2+k_2{(x_5-1)}^2+k_5]\frac{x_4}{x_3},$

其中，函数f(x₁,x₂,x₃,x₄,x₅)为加药量；

x₁为进水pH值，x₁∈(0,14)；

x₂为进水浊度对应值，x₂≥0；

x₃为进水温度值，x₃≥0；

x₄为进水流量值，x₄≥0；

x₅为出水浊度对应值，x₅≥0；

k₁,k₂,k₃,k₄,k₅为常系数。

所述药剂灌为PAC药剂罐，材质为玻璃钢。药剂出口设有1台高精度计量泵，从而可连续变频控制加药量。

所述过程检测仪表包括一支热电阻温度计、一台电磁流量计和一只浮球液位计，用于采集的进水过程数据均为水处理系统实时数据，直接输入至单片机智能加药控制器。

所述水质分析仪表包括两台浊度计和一支pH计，用于采集的进水和出水水质数据均为实时水质数据，直接输入至单片机智能加药控制器。

所述混合器采用高效静态混合器，其是一个材质为不锈钢、内部设计成螺旋流式的、可以使污水和药剂迅速充分地混合的静态混合器。

Claims (8)

1.一种全自动智能加药系统，包括智能加药控制器、过程检测仪表、水质分析仪、以及药剂罐，所述药剂灌的出口与计量泵相连，其特征在于，所述过程检测仪表用于采集絮凝沉淀池中的液位、温度和流量；所述水质分析仪用于采集絮凝沉淀池中的浊度和pH值；所述智能加药控制器根据接收到的温度、流量、浊度和pH值通过加药量数学模型计算出加药量；所述智能加药控制器输出的控制数据输入至药剂罐出口处的计量泵，实现控制药剂加入量。

2.根据权利要求1所述的全自动智能加药系统，其特征在于，所述加药量数学模型通过由加药量与浊度、加药量与pH值、加药量与温度和加药量与流量的数据关系坐标曲线拟合得到。

3.根据权利要求1所述的全自动智能加药系统，其特征在于，所述药剂灌为PAC药剂罐，材质为玻璃钢。

4.根据权利要求1所述的全自动智能加药系统，其特征在于，所述智能加药控制器采用AVR单片机芯片构成，主板输入设置有5路4～20mA模拟量标准信号数据输入，1路4～20mA模拟量标准信号数据输出。

5.根据权利要求1所述的全自动智能加药系统，其特征在于，所述过程检测仪表包括一支热电阻温度计、一台电磁流量计和一只浮球液位计。

6.根据权利要求1所述的全自动智能加药系统，其特征在于，所述水质分析仪表包括两台浊度计和一支pH计。

7.根据权利要求1所述的全自动智能加药系统，其特征在于，所述混合器内部设计成螺旋流式，材质为不锈钢。

8.根据权利要求1或2所述的全自动智能加药系统，其特征在于，所述加药量数学模型为 $f(x_1,x_2,x_3,x_4,x_5)=k_3(k_1{x}_1+k_4)[{(x_2-2)}^2+k_2{(x_5-1)}^2+k_5]\frac{x_4}{x_3},$ 其中，函数f(x₁,x₂,x₃,x₄,x₅)为加药量；x₁为进水pH值，x₁∈(0,14)；x₂为进水浊度对应值，x₂≥0；x₃为进水温度值，x₃≥0；x₄为进水流量值，x₄≥0；x₅为出水浊度对应值，x₅≥0；k₁,k₂,k₃,k₄,k₅为常系数。