CN104289015B - 一种水处理滤池滤料阻塞检测方法及其装置 - Google Patents

一种水处理滤池滤料阻塞检测方法及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种水处理滤池滤料阻塞检测方法及其装置，装置包括设置在滤池上部废水区的雷达液位计、设置在滤池滤板下部清水区的压力变送器、设置在滤池出水管处的气动调节阀，雷达液位计、压力变送器和气动调节阀均连接到PLC控制系统。方法步骤：PLC控制系统根据雷达液位计实时检测的滤池实际水位以及压力变送器实时检测的滤池滤板下部压力，计算出滤池滤料阻塞值Ψ；当Ψ达到最大阻塞值时，PLC控制系统进入滤料反洗程序，启动反洗水泵、风机对滤池滤料进行反洗；反洗过程直到Ψ下降到接近零，停止反洗水泵、风机，进入滤池过滤生产程序，如此周而复始，循环进行。本发明既能避免反洗水泵、风机频繁启动，浪费电能，又能保证滤池高效生产。

Description

一种水处理滤池滤料阻塞检测方法及其装置
技术领域
本发明涉及冶金行业水处理仪表测控领域，具体涉及一种水处理滤池滤料阻塞检测方法及其装置。
背景技术
冶金行业生产过程中产生大量的含碱、含酸、含油废水和生活废水，为保护环境和节约水资源，必须对生产过程中产生的废水进行净化处理。从工厂来的废水经过格栅池捞渣、高密沉淀池沉淀后再进入滤池进一步过滤净化，净化后的清水一部分送回工厂作为工业水再次使用，另一部分清水进一步深度处理作为生活水使用。
滤池是废水处理净化工艺中的一个重要环节，为了保证滤池过滤净化效果，需要控制滤料上方有足够、稳定的水深，以满足恒滤速的重力流；废水流过滤池滤料过程中，废水中的杂质颗粒粘附在滤料颗粒表面，滤料慢慢产生堵塞，阻塞值达到一定时，需要进行反冲洗。滤池滤料阻塞值是一个重要参数，现有的检测方法是用一台差压变送器检测滤板上下差压值，用以反应滤料阻塞情况，由于滤板上方的废水含有杂质颗粒，这些杂质颗粒又很容易附着在差压变送器负压室的取压口上，并在取压口上结晶堵塞，影响检测值直至停止使用；因此，实际废水处理生产中，不是根据滤料阻塞情况对滤池滤料进行反洗，而是操作工根据生产经验定时进行反洗。由于上游废水成分、上游生产工序对滤池中废水杂质颗粒成分和含量有影响，滤池滤料阻塞状态是没有规律的，根据经验定时进行反洗，要么反洗周期过短，反洗水泵、风机频繁启动使用，浪费电能；要么反洗周期过长，滤料阻塞严重，影响滤池生产效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有滤池滤料阻塞检测存在的上述不足，提供一种水处理滤池滤料阻塞检测方法及其装置，既能避免反洗水泵、风机频繁启动，浪费电能，又能保证滤池高效生产。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种水处理滤池滤料阻塞检测方法，包括如下步骤：
1）在滤池上部废水区设置一台雷达液位计LET-1、滤池出水管设有气动调节阀LV-1，在滤池滤板下部清水区PE-1处设置一台压力变送器PT-1，所述雷达液位计LET-1、压力变送器PT-1和气动调节阀LV-1均连接到PLC控制系统（PLC控制系统接收雷达液位计LET-1、压力变送器PT-1的检测信号和气动调节阀LV-1的控制信号）；
2）PLC控制系统根据滤池上部废水区的雷达液位计LET-1实时检测的滤池实际水位H以及滤池滤板下部清水区PE-1处的压力变送器PT-1实时检测的滤池滤板下部压力P，计算出滤池滤料阻塞值Ψ：
Ψ=H*γ-P*δ
上式中：
Ψ：滤池滤料阻塞值，单位：kgf/m2；
H：滤池实际水位，单位：m；
γ：水密度，单位：1000kg/m3；
P：滤池滤板下部压力，单位：mmH2O；
δ：压力阻塞值单位换算系数；
3）通过PLC控制系统实时监视滤池滤料阻塞值Ψ的大小，当滤池滤料阻塞值Ψ达到最大阻塞值Ψm时，PLC控制系统进入滤池滤料反洗程序，启动反洗水泵、风机对滤池滤料进行反洗；反洗过程直到滤池滤料阻塞值Ψ下降到接近零，停止反洗水泵、风机，进入滤池过滤生产程序，如此周而复始，循环进行。
按上述方案，所述步骤2）中PLC控制系统比较滤池设定水位H0与滤池实际水位H的差值，通过调节滤池出水管上的气动调节阀LV-1开度，控制滤池实际水位H在滤池设定水位H0上。
本发明还提供了一种用于上述检测方法的水处理滤池滤料阻塞检测装置，至少包括雷达液位计LET-1、压力变送器PT-1、气动调节阀LV-1以及PLC控制系统，所述雷达液位计LET-1设置在滤池上部废水区，压力变送器PT-1设置在滤池滤板下部清水区PE-1处，气动调节阀LV-1设置在滤池出水管处，所述雷达液位计LET-1、压力变送器PT-1和气动调节阀LV-1均连接到PLC控制系统。
按上述方案，所述雷达液位计LET-1是非接触式雷达液位计。
本发明的有益效果：既能避免反洗水泵、风机频繁启动，浪费电能，又能保证滤池高效生产。
附图说明
图1是本发明水处理滤池滤料阻塞检测方法的工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
参照图1所示，本发明所述的水处理滤池滤料阻塞检测装置，至少包括雷达液位计LET-1、压力变送器PT-1、气动调节阀LV-1以及PLC控制系统，所述雷达液位计LET-1设置在滤池上部废水区，压力变送器PT-1设置在滤池滤板下部清水区PE-1处，气动调节阀LV-1设置在滤池出水管处，所述雷达液位计LET-1、压力变送器PT-1和气动调节阀LV-1均连接到PLC控制系统。
从上游水处理工序来的废水进入滤池，废水靠重力流过滤池滤料，附着在废水中的杂质颗粒被滤料粘附或阻隔无法通过滤料，水则通过滤料缝隙流到滤板下方清水区。
为了保证滤池过滤净化效果，滤料上方要有足够、稳定的水深，以满足恒滤速的重力流，因此，滤池上部废水区设置一台雷达液位计LET-1、滤池出水管设有气动调节阀LV-1，上述雷达液位计LET-1的检测信号和气动调节阀LV-1的控制信号均连接到PLC控制系统。本实施例滤池设定水位H0=2.3m，PLC控制系统根据雷达液位计LET-1实测滤池实际水位H，并比较滤池设定水位H0与滤池实际水位H的差值，通过控制气动调节阀LV-1开度，使滤池实际水位H控制在滤池设定水位H0上，即H=H0=2.3m。
废水中的杂质颗粒粘附在滤料颗粒表面，滤料慢慢产生堵塞，为了实时监测滤料阻塞情况，在滤池滤板下部清水区PE-1处设置一台压力变送器PT-1，压力变送器PT-1检测信号送到PLC控制系统。
同一时刻PLC控制系统通过雷达液位计LET-1测得滤池实际水位H，通过压力变送器PT-1测得滤池滤板下部清水区PE-1处的滤池滤板下部压力P，进而计算得出滤池滤料阻塞值Ψ：
Ψ=H*γ-P*δ
上式中：
Ψ：滤池滤料阻塞值，单位：kgf/m2；
H：滤池实际水位，单位：m；
γ：水密度，本实施例：γ=1000kg/m3；
P：滤池滤板下部压力，单位：mmH2O；
δ：压力阻塞值单位换算系数，本实施例：δ＝1(1kgf/m2=1mmH2O)。
当滤池刚开始使用新滤料时，雷达液位计LET-1测得滤池实际水位H=2.3m；压力变送器PT-1测得滤池滤板下部压力P≈2300mmH2O≈2.300mH2O，与雷达液位计LET-1所测得滤池实际水位H基本一致，这时滤池滤料阻塞值Ψ≈0。
随着滤池生产过程的进行，附着在废水中的杂质颗粒被滤料粘附得越来越多，滤池滤料阻塞值Ψ不断上升，滤池生产效率不断下降，滤池滤板下部清水区PE-1处的滤池滤板下部压力P不断下降，这时，压力变送器PT-1所测得的滤池滤板下部压力P为1700mmH2O，而雷达液位计LET-1此时测得滤池实际水位H为2.3m，并通过调节气动调节阀LV-1的开度将此滤池实际水位H一直控制在2.3m的高度上。
根据公式Ψ=H*γ-P*δ得到此时滤池滤料阻塞值Ψ：
Ψ=H*γ-P*δ
=2.3*1000-1700*1
=0.6kgf/m2
本实施例滤池过滤生产过程中设定最大阻塞值Ψm为0.6kgf/m2，当滤池滤料阻塞值Ψ达到最大阻塞值0.6kgf/m2时，PLC控制系统进入滤料反洗程序，启动反洗水泵、风机对滤池滤料进行反洗；反洗过程直到滤池滤料阻塞值Ψ下降到接近零，停止反洗水泵、风机，进入滤池过滤生产程序，如此周而复始，循环进行。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明一种水处理滤池滤料阻塞检测方法而非限制，尽管参照较佳实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的精神和范围，其均应涵盖在一种水处理滤池滤料阻塞检测方法的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种水处理滤池滤料阻塞检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)在滤池上部废水区设置一台雷达液位计LET-1、滤池出水管设有气动调节阀LV-1，在滤池滤板下部清水区PE-1处设置一台压力变送器PT-1，所述雷达液位计LET-1、压力变送器PT-1和气动调节阀LV-1均连接到PLC控制系统；
2)PLC控制系统根据滤池上部废水区的雷达液位计LET-1实时检测的滤池实际水位H以及滤池滤板下部清水区PE-1处的压力变送器PT-1实时检测的滤池滤板下部压力P，计算出滤池滤料阻塞值Ψ：
Ψ＝H*γ-P*δ
上式中：
Ψ：滤池滤料阻塞值，单位：kgf/m2；
H：滤池实际水位，单位：m；
γ：水密度，单位：1000kg/m3；
P：滤池滤板下部压力，单位：mmH2O；
δ：压力阻塞值单位换算系数；
3)通过PLC控制系统实时监视滤池滤料阻塞值Ψ的大小，当滤池滤料阻塞值Ψ达到最大阻塞值Ψm时，PLC控制系统进入滤池滤料反洗程序，启动反洗水泵、风机对滤池滤料进行反洗；反洗过程直到滤池滤料阻塞值Ψ下降到接近零，停止反洗水泵、风机，进入滤池过滤生产程序，如此周而复始，循环进行。
2.根据权利要求1所述的水处理滤池滤料阻塞检测方法，其特征在于，所述步骤2)中PLC控制系统比较滤池设定水位H0与滤池实际水位H的差值，通过调节滤池出水管上的气动调节阀LV-1开度，控制滤池实际水位H在滤池设定水位H0上。
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